JP3752347B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子と硬質基板とをフレキシブルプリント基板を用いて接続する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像対象の光学像を例えば固体撮像素子により光電変換して電気的な画像を得る撮像装置は、種々の分野に広範に適用されているが、例えば電子内視鏡がその適用例として挙げられる。
【０００３】
こうしたものの一例として、特開平８−２７１８０９号公報には、固体撮像素子と硬質基板を、フレキシブルプリント基板を介して電気的に接続した撮像装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−２７１８０９号公報に記載されたような撮像装置では、フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続位置が固体撮像素子に近い側の硬質基板上に設けられているために、十分な接続面積を確保することができず、接続強度が不十分となって信頼性が不足していた。
【０００５】
この点に対応して、この接続位置を変更することなく接続強度を増すために接続面積を大きくすることも考えられるが、この場合には、撮像装置が大型化してしまうという難点があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、大型化することなく、フレキシブルプリント基板と硬質基板とを確実に接続することができる撮像装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による撮像装置は、固体撮像素子を有し、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板に接続されていて電子部品を実装するための硬質基板と、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板の少なくとも一方に設けられた接続部または前記硬質基板に実装された電子部品の接続部の少なくとも１ヶ所に接続される信号ケーブルと、をそれぞれ前記固体撮像素子の撮像面の背面側に配設する撮像装置において、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続部位を前記固体撮像素子に関して遠位側となる硬質基板上に設けて、この接続部位と前記固体撮像素子との間に前記信号ケーブルの接続部を配設したものである。
【０００８】
従って、本発明による撮像装置は、固体撮像素子を有し、この固体撮像素子にフレキシブルプリント基板を接続し、このフレキシブルプリント基板に電子部品を実装するための硬質基板を接続し、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板の少なくとも一方に設けられた接続部または前記硬質基板に実装された電子部品の接続部の少なくとも１ヶ所に信号ケーブルを接続し、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板と信号ケーブルとをそれぞれ前記固体撮像素子の撮像面の背面側に配設するとともに、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続部位を前記固体撮像素子に関して遠位側となる硬質基板上に設けて、この接続部位と前記固体撮像素子との間に前記信号ケーブルの接続部を配設する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１から図８は本発明の第１の実施形態を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示す縦断面図、図２はフレキシブルプリント基板を示す平面図、図３はフレキシブルプリント基板を示す底面図、図４は硬質基板のパターン面を示す平面図、図５は硬質基板の電子部品実装面を示す底面図、図６は電子内視鏡を示す斜視図、図７は電子内視鏡の挿入部を示す縦断面図、図８は挿入部の湾曲部を示す上記図７のＡ−Ａ断面図である。
【００１０】
図１に示すように、この撮像装置１は、その表面にイメージエリアと一列のボンディングパッド列を有する固体撮像素子たるＣＣＤ２と、このＣＣＤ２の表面にイメージエリアを覆うように接着されているカバーガラス３と、このカバーガラス３の前面に貼設されているマスク４とを有しており、これらは、カバーガラス３をＣＣＤ固定枠９に嵌合することで、固定されている。
【００１１】
上記ＣＣＤ固定枠９の前側には、複数枚で構成されているレンズ５と、このレンズ５を通過する光束量を制御する明るさ絞り６と、これらレンズ５および明るさ絞り６を保持するものであって上記ＣＣＤ固定枠９に嵌合されているレンズ枠７と、を有して構成されている撮像光学系８が設けられている。
【００１２】
上記ＣＣＤ２にはフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）１０が電気的に接続されていて、このＦＰＣ１０にはさらに硬質基板１１が電気的に接続されている。
【００１３】
ここでまず、図２，図３を参照してＦＰＣ１０について詳細に説明する。
【００１４】
このＦＰＣ１０は、例えばポリイミド等の材質により形成された基材１０ａの両面に、図示のような電気パターンを配設して構成されている。
【００１５】
すなわち、基材１０ａの表面には、複数の細線状をなす内部パターン１０ｂが構成されていて、この内部パターン１０ｂの一端が基材１０ａの一端部から延出し、上記ＣＣＤ２に接続するためのインナーリード１０ｅとなっている。
【００１６】
このインナーリード１０ｅに接続される上記内部パターン１０ｂの内の幾つかの他端には、このＦＰＣ１０の表面と裏面の内部パターン１０ｂを接続するためのビアホール１０ｃが設けられ、該内部パターン１０ｂの内の他の幾つかの他端はケーブル用パッド１０ｄに直接接続されている。
【００１７】
上記ビアホール１０ｃを介して接続された裏面の内部パターン１０ｂは、さらにその内の幾つかが再びビアホール１０ｃを介して表面のケーブル用パッド１０ｄに接続され、その他の内部パターン１０ｂは、上記硬質基板１１に接続するために基材１０ａの裏面の他端部から延出されたアウターリード１０ｆに接続されている。
【００１８】
つまり、図示の例においては、９本のインナーリード１０ｅの内、５本が表面のケーブル用パッド１０ｄに接続され、４本が裏面のアウターリード１０ｆに接続されている。
【００１９】
こうしてＦＰＣ１０にケーブル用パッド１０ｄを設けることにより、インナーリード１０ｅの本数よりもアウターリード１０ｆの本数の方が少なくなるように構成されていて、インナーリード１０ｅのピッチよりもアウターリード１０ｆのピッチを大きくとることができる。
【００２０】
次に、図４，図５を参照して上記硬質基板１１について詳細に説明する。
【００２１】
この硬質基板１１は、例えばセラミック等の材質により形成された基材１１ａの両面に、図示のような電気パターンを配設して構成されていて、一方の面がパターン面（図４参照）、他方の面が上記図１に示すような電子部品たるＩＣチップ１３および電子部品たるチップコンデンサ１２等が実装される電子部品実装面（図５参照）となっている。
【００２２】
すなわち、基材１１ａのパターン面には複数の細線状をなす内部パターン１１ｂが構成されていて、この内部パターン１１ｂの一端には、両面のパターンを接続するための半円状に切り欠かれたスルーホール１１ｃが、他端には接続部位たるＦＰＣ用パッド１１ｄが設けられている。また、他のＦＰＣ用パッド１１ｄには、略１／４の円弧状に切り欠かれたスルーホール１１ｃが設けられている。
【００２３】
一方、電子部品実装面においては、チップコンデンサ１２が実装される部分にチップ用パッド１１ｅが設けられていて、このチップ用パッド１１ｅは上記スルーホール１１ｃを介してパターン面の内部パターン１１ｂに接続されている。
【００２４】
また、ＩＣチップ１３が実装される部分には、該ＩＣチップ１３の電極１３ａに対応するＩＣパッド１１ｆおよびＩＣ用ダミーパッド１１ｇが設けられていて、前者のＩＣパッド１１ｆは内部パターン１１ｂに接続されているが、後者のＩＣ用ダミーパッド１１ｇは電気的に浮いた状態で設けられている。
【００２５】
これらＩＣパッド１１ｆとＩＣ用ダミーパッド１１ｇは、ＩＣチップ１３と硬質基板１１とのボンディングポイントとなっていて、該ＩＣチップ１３と硬質基板１１とはバンプを介して接続されている。
【００２６】
こうして硬質基板１１に実装されたＩＣチップ１３は、封止樹脂２０（図１参照）により封止されている。このＩＣチップ１３は汎用性のあるチップとなっており、図５の破線で示した部分を含めて両サイドに２列のパッド列を有し、電極１３ａを選択して使用することができるようになっている。
【００２７】
図１に戻って、ＣＣＤ２とＦＰＣ１０の接続、およびＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続について説明する。
【００２８】
上記ＦＰＣ１０は、ＣＣＤ２のボンディングパッドにバンプ２ａを介してインナーリード１０ｅにより接続されていて、その接続部分は封止樹脂１４を用いて固定されている。
【００２９】
このＦＰＣ１０は、ＣＣＤ２の側面から裏面に沿って折り曲げられた後、さらに、該ＣＣＤ２の裏面に対してその長手方向が垂直となるように配置された硬質基板１１のパターン面に沿って折り曲げられている。
【００３０】
そしてＣＣＤ２の裏面と折り曲げられたＦＰＣ１０は、接着剤１５を用いて固定されており、同様に、硬質基板１１のパターン面と折り曲げられたＦＰＣ１０も接着して固定されている。
【００３１】
これらＦＰＣ１０と硬質基板１１の電気的な接続は、硬質基板１１のＦＰＣ用パッド１１ｄにＦＰＣ１０のアウターリード１０ｆを合わせて半田１７で付けることにより行われる。このとき、接続部位である上記ＦＰＣ用パッド１１ｄは、ＣＣＤ２から遠い部分に位置するように、つまりＣＣＤ２に関して遠位側となるように配設されている。
【００３２】
上述したようなＦＰＣ１０のケーブル用パッド１０ｄと硬質基板１１上のチップコンデンサ１２には、信号ケーブルである撮像ケーブル１６が接続されている。
【００３３】
この撮像ケーブル１６は、中心側から順に芯線１６ａと絶縁被覆１６ｂとシールド線１６ｃとを有してなる同軸線を複数本束ねて構成されていて、その先端部分にケーブル押え糸１６ｄを用いることにより各同軸線を固定している。
【００３４】
こうして、上記ケーブル用パッド１０ｄには複数の同軸線の内の何本かの芯線１６ａが半田１９を用いて電気的に接続されているとともに、上記チップコンデンサ１２の接続部には残りの同軸線の芯線１６ａが半田１８を用いて電気的に接続されている。
【００３５】
上述したような撮像ケーブル１６の接続部は、何れも、ＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続部位、つまりＦＰＣ１０のアウターリード１０ｆと硬質基板１１のＦＰＣ用パッド１１ｄとの接続部位よりも前側であって、かつＣＣＤ２よりも後ろ側となるように、つまり該接続部位とＣＣＤ２との間となるように配設されている。
【００３６】
なお、上述では、撮像ケーブル１６を硬質基板１１のチップコンデンサ１２に接続するようにしているが、これに限るものではなく、例えば撮像ケーブル１６を硬質基板１１に直接接続するようにしても良い。
【００３７】
これらのＦＰＣ１０や硬質基板１１を覆うようにして、上記ＣＣＤ固定枠９の後端に嵌合して固定された金属枠２１が配設されていて、この金属枠２１の内部には封止樹脂２２が充填されている。
【００３８】
そして、上記ＣＣＤ固定枠９と金属枠２１の外側を絶縁チューブ２３により被覆しており、この絶縁チューブ２３の他端は上記ケーブル押え糸１６ｄも被覆するようにして撮像ケーブル１６の端部に達している。
【００３９】
次に図６を参照して、上述したような撮像装置１を用いて構成した電子内視鏡３１について説明する。
【００４０】
この電子内視鏡３１は、湾曲ノブ３６や鉗子挿通口３７が設けられている操作部３２から、先端側から順に先端部３８と湾曲部３９と蛇管部４０を連設してなる細長の挿入部３３を延出するとともに、該操作部３２の側方からユニバーサルコード部３４を延出し、このユニバーサルコード部３４の端部に電気コネクタ４１とライトガイド入射端４２と送気口金４３とを有するコネクタ部３５を設けて構成されている。
【００４１】
この電子内視鏡３１の挿入部３３について、図７を参照して説明する。
【００４２】
挿入部３３の先端部３８は、先端固定部材４５の先端側に先端カバー４６を嵌合して構成されていて、この先端カバー４６には、送気・送水ノズル４７が取り付けられている。
【００４３】
また、先端固定部材４５の手元側には上記送気・送水ノズル４７に連通する送気・送水パイプ４８が取り付けられるとともに、該先端固定部材４５と先端カバー４６を貫通するようにして鉗子挿通パイプ４９が取り付けられている。
【００４４】
さらに、これら先端固定部材４５と先端カバー４６には、上述したような撮像装置１が、手元側から挿入して固定されている。
【００４５】
上記先端部３８の手元側となる湾曲部３９と蛇管部４０は、次のようになっている。
【００４６】
まず、湾曲部３９は、複数の湾曲駒５５と、その外周に被覆された湾曲部ブレード５６および湾曲部ゴム５７とを有して構成されていて、この湾曲部ゴム５７の両端は湾曲部ゴム押え糸５７ａにより固定されている。
【００４７】
上記蛇管部４０は、蛇管部ブレード５８とその外周に被覆された蛇管部樹脂５９とを有して構成されていて、その先端側には上記湾曲部３９と接続するための蛇管口金６１が備えられている。
【００４８】
そして、上記送気・送水パイプ４８には、送気・送水チューブ５１が接続されていて、この送気・送水チューブ５１の外周は送気・送水保護チューブ５２により被覆されている。
【００４９】
また、上記鉗子挿通パイプ４９には、鉗子挿通チューブ５３が接続されていて、この鉗子挿通チューブ５３は、湾曲部３９内では符号５３ａに示すように内径および肉厚が小さく設けられていて、一方、蛇管部４０内では符号５３ｂに示すように湾曲部３９内に比べて内径および肉厚が大きくなっている。こうして、鉗子挿通チューブ５３は、蛇管部４０内の符号５３ｂに示す部位よりも湾曲部３９内の符号５３ａに示す部位の方の外径が小さくなるように設けられている。
【００５０】
さらに、上記撮像装置１から延出されている撮像ケーブル１６の外周は、撮像ケーブル保護チューブ５４により被覆されている。
【００５１】
上記図７のＡ−Ａ断面図である図８を参照してさらに説明する。
【００５２】
挿入部３３には、上記図７に示した以外の内蔵物として、上記コネクタ部３５のライトガイド入射端４２から入射した照明光を伝送するための一対のライトガイド６４と、これらのライトガイド６４を各被覆するライトガイド保護チューブ６５と、上記湾曲部３９を湾曲させるために上記湾曲駒５５に一端が連結されている二対の湾曲ワイヤ６２と、これらの湾曲ワイヤ６２を各円滑に挿通させるための湾曲ワイヤ受け６３とが設けられている。
【００５３】
上述したように、鉗子挿通チューブ５３は、蛇管部４０内の符号５３ｂに示す部位よりも湾曲部３９内の符号５３ａに示す部位の方の外径が小さくなるように構成されているために、湾曲部３９の外径を大きくすることなく、二対の湾曲ワイヤ受け６３を、湾曲部３９の中心軸に垂直な面内において上下左右位置に、つまり、図８の垂直軸Ｙおよび水平軸Ｘに沿って配置することができる。
【００５４】
上述したような送気・送水保護チューブ５２、撮像ケーブル保護チューブ５４、鉗子挿通チューブ５３、ライトガイド保護チューブ６５は、何れも同じ材質、例えばテフロンチューブやシリコンチューブなどを用いて形成されている。
【００５５】
このような第１の実施形態によれば、ＦＰＣと硬質基板の接続部位を該硬質基板の後端側、つまりＣＣＤから遠い側に設けたために、ＦＰＣと硬質基板の接触面積を十分な大きさにとることが可能となり、これら両者を確実に接続することができる。
【００５６】
また、撮像ケーブルと、ＦＰＣおよび硬質基板とを、ＣＣＤに近い側で接続したために、硬質長を短くすることができ、つまり撮像装置を短くすることが可能になる。
【００５７】
さらに、ＦＰＣの面上にケーブル用パッドを設けたために、インナーリードの本数よりもアウターリードの本数を少なくすることができ、アウターリードのピッチを大きくとることができる。そのために、ＦＰＣと硬質基板を容易に接続することができる。
【００５８】
そして、ＦＰＣにおいて、ケーブル用パッドを表面に、アウターリードを裏面に設けて互いに異なる面としたために、撮像ケーブルをケーブル用パッドに接続するときにアウターリードに熱が伝わることはなく、信頼性が向上する。
【００５９】
加えて、硬質基板にＩＣ用ダミーパッドを設けたことにより、汎用性のあるＩＣチップを使用したときに、ＩＣパッドがある方向に片寄った場合にも、硬質基板とＩＣチップを確実に接続して固定することが可能となり、信頼性の向上を図るとともに、原価の低減を期待することができる。
【００６０】
また、送気・送水保護チューブ、撮像ケーブル保護チューブ、鉗子挿通チューブ、ライトガイド保護チューブを同じ材質により形成して、湾曲部の内蔵物同士の滑り性を統一したために、スムーズな湾曲を行うことが可能となる。
【００６１】
また、鉗子挿通チューブは、蛇管部内に位置する部位よりも湾曲部内に位置する部位の方の外径を小さくしたために、湾曲部の外径を大きくすることなく、二対の湾曲ワイヤ受けを上下左右に、つまり、垂直軸および水平軸に沿って配置することができる。これにより、湾曲部は上下左右の何れにも正確に湾曲することができて、術者の所望する方向への操作に正確に追従することができる。
【００６２】
図９は本発明の第２の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第２の実施形態において、上述の第１の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００６３】
本実施形態の硬質基板１１は、チップコンデンサ１２の他に電子部品たるチップ抵抗７１および電子部品たるトランジスタチップ７２を実装したものであり、さらに、電子部品実装面を上述した第１の実施形態とは上下反対に設けたものである。
【００６４】
上記チップ抵抗７１の接続部には撮像ケーブル１６を構成する複数の同軸線の内の一部の芯線１６ａが半田１９を用いて電気的に接続されていて、また、上記トランジスタチップ７２は封止樹脂７３により覆われている。
【００６５】
このような第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００６６】
図１０は本発明の第３の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第３の実施形態において、上述の第１，第２の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００６７】
本実施形態の硬質基板１１は、上記第１の実施形態と同様にチップコンデンサ１２およびＩＣチップ１３を実装したものであるが、電子部品実装面は該第１の実施形態とは上下反対に設けられている。
【００６８】
また、この実施形態のＣＣＤ２は、イメージエリアに対して上下１列づつのボンディングパッド列を有するものである。これら上下のボンディングパッドに対して、上述したような第１のＦＰＣ１０がインナーリード１０ｅによりバンプ２ａを介して電気的に接続されるとともに、第２のＦＰＣ７５もインナーリード７５ａによりバンプ２ｂを介して電気的に接続されている。
【００６９】
上記第２のＦＰＣ７５は、ＦＰＣ１０と同様に、インナーリード７５ａおよびケーブル用パッド１０ｄ（図２参照）を有しているが、硬質基板１１に接続するためのアウターリード１０ｆなどは備えていない。
【００７０】
このような第２のＦＰＣ７５は、上述したＦＰＣ１０と同様にして、ＣＣＤ２の側面から裏面に沿って折り曲げられた後、さらに、該ＣＣＤ２の裏面に対して垂直になるように硬質基板１１のパターン面に沿って折り曲げられていて、その端部は、硬質基板１１上のＩＣチップ１３を封止する封止樹脂２０上に接着して固定されている。また、この第２のＦＰＣ７５も、ＦＰＣ１０と同様に、ＣＣＤ２および硬質基板１１に対して接着剤１５を用いて固定されている。
【００７１】
そして、この第２のＦＰＣ７５は、撮像ケーブル１６を構成する複数の同軸線の内の一部の芯線１６ａが半田１８を用いて電気的に接続されている。
【００７２】
また、上記ＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続は、上述した第２の実施形態と同様である。
【００７３】
このような第３の実施形態によれば、上述の第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、ＣＣＤのボンディングパッド列を２列に設けているために、ＦＰＣのパターンピッチを大きくとることが可能となって、さらに信頼性を向上させることができる。
【００７４】
また、撮像ケーブルを硬質基板に接続させる必要がないために、該撮像ケーブルを接続するときに硬質基板の実装部品に余計な熱が加えられることはなく、信頼性を向上させることができる。
【００７５】
図１１は本発明の第４の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第４の実施形態において、上述の第１から第３の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００７６】
本実施形態の硬質基板１１は、上述した第２の実施形態と同様に、チップコンデンサ１２の他にチップ抵抗７１およびトランジスタチップ７２を実装したものであるが、その電子部品実装面は該第２の実施形態とは上下反対に設けられている。
【００７７】
また、この実施形態のＣＣＤ２は、上述した第３の実施形態と同様に、イメージエリアに対して上下１列づつのボンディングパッド列を有するものであり、これら上下のボンディングパッドに対して、第１のＦＰＣ１０と第２のＦＰＣ７５が各電気的に接続されている。
【００７８】
また、上記ＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続は、上述した第１の実施形態と同様である。
【００７９】
一方、第２のＦＰＣ７５は、上述した第３の実施形態と同様に折り曲げて成形されており、ＣＣＤ２および硬質基板１１に対して接着剤１５を用いて固定されている。
【００８０】
撮像ケーブル１６は、硬質基板１１上のチップコンデンサ１２とチップ抵抗７１の各接続部に半田１９を用いて電気的に接続されているとともに、第２のＦＰＣ７５上のケーブル用パッド１０ｄ（図２参照）に半田１８を用いて電気的に接続されている。
【００８１】
このような第４の実施形態によれば、上述の第１から第３の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００８２】
図１２は本発明の第５の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第５の実施形態において、上述の第１から第４の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００８３】
この実施形態のＣＣＤ２は、上述した第３の実施形態と同様に、イメージエリアに対して上下１列づつのボンディングパッド列を有するものであり、これら上下のボンディングパッドに対して、第１のＦＰＣ１０と第２のＦＰＣ７５が各電気的に接続されている。
【００８４】
また、本実施形態の硬質基板８１は、チップコンデンサ１２と封止樹脂２０により封止したＩＣチップ１３を実装したものである。なお、この硬質基板８１は、電子部品実装面のみがパターン形成されていて、いわゆる片面基板となっている。
【００８５】
このような硬質基板８１は、ＩＣチップ１３よりもチップコンデンサ１２の方がＣＣＤ２から遠い位置となるように配置されている。
【００８６】
この実施形態のＦＰＣ１０は、ＣＣＤ２の側面に沿ってそのまま後方に延出されており、インナーリード１０ｅを除いては特に曲折はされていない。そして、このＦＰＣ１０は、硬質基板８１に実装されたチップコンデンサ１２の接続部に対して半田８２を用いて電気的に接続されている。こうして、本実施形態においては、ＦＰＣ１０はチップコンデンサ１２を介して硬質基板８１と接続されているだけであり、該硬質基板８１とは直接接続されていない。
【００８７】
一方、第２のＦＰＣ７５は、上述した第４の実施形態とほぼ同様に折り曲げて成形されており、硬質基板８１の電子部品実装面と反対側の面に沿って配置され、ＣＣＤ２および硬質基板８１に対して接着剤１５を用いて固定されている。
【００８８】
また、撮像ケーブル１６は、第２のＦＰＣ７５上のケーブル用パッド１０ｄ（図２参照）にのみ半田１８を用いて電気的に接続されていて、硬質基板８１や該硬質基板８１に実装された電子部品に対しては接続されていない。
【００８９】
このような第５の実施形態によれば、上述の第１から第４の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、硬質基板を片面基板としたために、スルーホール等を形成する必要がなく、該硬質基板の小型化を容易に図ることができ、しかも安価に成形することが可能となる。
【００９０】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００９１】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【００９２】
（１） 固体撮像素子を有し、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板に接続されていて電子部品を実装するための硬質基板と、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板の少なくとも一方に設けられた接続部または前記硬質基板に実装された電子部品の接続部の少なくとも１ヶ所に接続される信号ケーブルと、をそれぞれ前記固体撮像素子の撮像面の背面側に配設する撮像装置において、
前記フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続部位を前記固体撮像素子に関して遠位側となる硬質基板上に設けて、この接続部位と前記固体撮像素子との間に前記信号ケーブルの接続部を配設したことを特徴とする撮像装置。
【００９３】
（２） 固体撮像素子と、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板との接続部位を備えるとともに電子部品を実装する硬質基板と、撮像ケーブルと、を有する撮像装置において、
前記フレキシブルプリント基板との接続部位を、前記固体撮像素子に対して遠位側となる前記硬質基板上に設けたことを特徴とする撮像装置。
【００９４】
（３） 固体撮像素子と、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板との接続部位を備え電子部品を実装するとともに前記固体撮像素子の受光面に対して長手方向を垂直となるように配設した硬質基板と、撮像ケーブルと、を有する撮像装置において、
前記フレキシブルプリント基板との接続部位を、前記固体撮像素子に対して遠位側となる前記硬質基板上に設けたことを特徴とする撮像装置。
【００９５】
（４） 前記硬質基板と前記フレキシブルプリント基板は、該硬質基板に実装された電子部品を介して接続されていることを特徴とする付記（２）または付記（３）に記載の撮像装置。
【００９６】
（５） 前記硬質基板とフレキシブルプリント基板との接続部位と前記固体撮像素子との間に、前記撮像ケーブルとフレキシブルプリント基板及び／又は硬質基板との接続部を配設したことを特徴とする付記（２）、付記（３）、または付記（４）に記載の撮像装置。
【００９７】
（６） 前記撮像ケーブルと硬質基板との接続部は、当該硬質基板に実装されている電子部品上に配設されていることを特徴とする付記（５）に記載の撮像装置。
【００９８】
上述した付記（１）、付記（２）、付記（３）、付記（４）、付記（５）、または付記（６）に記載の発明によれば、撮像装置を大型化することなく、フレキシブルプリント基板と硬質基板とを確実に接続することができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の撮像装置によれば、大型化することなく、フレキシブルプリント基板と硬質基板とを確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成を示す縦断面図。
【図２】上記第１の実施形態のフレキシブルプリント基板を示す平面図。
【図３】上記第１の実施形態のフレキシブルプリント基板を示す底面図。
【図４】上記第１の実施形態の硬質基板のパターン面を示す平面図。
【図５】上記第１の実施形態の硬質基板の電子部品実装面を示す底面図。
【図６】上記第１の実施形態の電子内視鏡を示す斜視図。
【図７】上記第１の実施形態の電子内視鏡の挿入部を示す縦断面図。
【図８】上記第１の実施形態の挿入部の湾曲部を示す上記図７のＡ−Ａ断面図。
【図９】本発明の第２の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【図１０】本発明の第３の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【図１１】本発明の第４の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【図１２】本発明の第５の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【符号の説明】
１…撮像装置
２…ＣＣＤ（固体撮像素子）
１０…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
１０ｄ…ケーブル用パッド
１０ｆ…アウターリード
１１…硬質基板
１１ｄ…ＦＰＣ用パッド（接続部位）
１１ｇ…ＩＣ用ダミーパッド
１２…チップコンデンサ（電子部品）
１３…ＩＣチップ（電子部品）
１６…撮像ケーブル（信号ケーブル）
７１…チップ抵抗（電子部品）
７２…トランジスタチップ（電子部品）
７５…第２のフレキシブルプリント基板（第２のＦＰＣ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子と硬質基板とをフレキシブルプリント基板を用いて接続する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像対象の光学像を例えば固体撮像素子により光電変換して電気的な画像を得る撮像装置は、種々の分野に広範に適用されているが、例えば電子内視鏡がその適用例として挙げられる。
【０００３】
こうしたものの一例として、特開平８−２７１８０９号公報には、固体撮像素子と硬質基板を、フレキシブルプリント基板を介して電気的に接続した撮像装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−２７１８０９号公報に記載されたような撮像装置では、フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続位置が固体撮像素子に近い側の硬質基板上に設けられているために、十分な接続面積を確保することができず、接続強度が不十分となって信頼性が不足していた。
【０００５】
この点に対応して、この接続位置を変更することなく接続強度を増すために接続面積を大きくすることも考えられるが、この場合には、撮像装置が大型化してしまうという難点があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、大型化することなく、フレキシブルプリント基板と硬質基板とを確実に接続することができる撮像装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による撮像装置は、固体撮像素子を有し、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板に接続されていて電子部品を実装するための硬質基板と、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板の少なくとも一方に設けられた接続部または前記硬質基板に実装された電子部品の接続部の少なくとも１ヶ所に接続される信号ケーブルと、をそれぞれ前記固体撮像素子の撮像面の背面側に配設する撮像装置において、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続部位を前記固体撮像素子に関して遠位側となる硬質基板上に設けて、この接続部位と前記固体撮像素子との間に前記信号ケーブルの接続部を配設したものである。
【０００８】
従って、本発明による撮像装置は、固体撮像素子を有し、この固体撮像素子にフレキシブルプリント基板を接続し、このフレキシブルプリント基板に電子部品を実装するための硬質基板を接続し、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板の少なくとも一方に設けられた接続部または前記硬質基板に実装された電子部品の接続部の少なくとも１ヶ所に信号ケーブルを接続し、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板と信号ケーブルとをそれぞれ前記固体撮像素子の撮像面の背面側に配設するとともに、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続部位を前記固体撮像素子に関して遠位側となる硬質基板上に設けて、この接続部位と前記固体撮像素子との間に前記信号ケーブルの接続部を配設する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１から図８は本発明の第１の実施形態を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示す縦断面図、図２はフレキシブルプリント基板を示す平面図、図３はフレキシブルプリント基板を示す底面図、図４は硬質基板のパターン面を示す平面図、図５は硬質基板の電子部品実装面を示す底面図、図６は電子内視鏡を示す斜視図、図７は電子内視鏡の挿入部を示す縦断面図、図８は挿入部の湾曲部を示す上記図７のＡ−Ａ断面図である。
【００１０】
図１に示すように、この撮像装置１は、その表面にイメージエリアと一列のボンディングパッド列を有する固体撮像素子たるＣＣＤ２と、このＣＣＤ２の表面にイメージエリアを覆うように接着されているカバーガラス３と、このカバーガラス３の前面に貼設されているマスク４とを有しており、これらは、カバーガラス３をＣＣＤ固定枠９に嵌合することで、固定されている。
【００１１】
上記ＣＣＤ固定枠９の前側には、複数枚で構成されているレンズ５と、このレンズ５を通過する光束量を制御する明るさ絞り６と、これらレンズ５および明るさ絞り６を保持するものであって上記ＣＣＤ固定枠９に嵌合されているレンズ枠７と、を有して構成されている撮像光学系８が設けられている。
【００１２】
上記ＣＣＤ２にはフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）１０が電気的に接続されていて、このＦＰＣ１０にはさらに硬質基板１１が電気的に接続されている。
【００１３】
ここでまず、図２，図３を参照してＦＰＣ１０について詳細に説明する。
【００１４】
このＦＰＣ１０は、例えばポリイミド等の材質により形成された基材１０ａの両面に、図示のような電気パターンを配設して構成されている。
【００１５】
すなわち、基材１０ａの表面には、複数の細線状をなす内部パターン１０ｂが構成されていて、この内部パターン１０ｂの一端が基材１０ａの一端部から延出し、上記ＣＣＤ２に接続するためのインナーリード１０ｅとなっている。
【００１６】
このインナーリード１０ｅに接続される上記内部パターン１０ｂの内の幾つかの他端には、このＦＰＣ１０の表面と裏面の内部パターン１０ｂを接続するためのビアホール１０ｃが設けられ、該内部パターン１０ｂの内の他の幾つかの他端はケーブル用パッド１０ｄに直接接続されている。
【００１７】
上記ビアホール１０ｃを介して接続された裏面の内部パターン１０ｂは、さらにその内の幾つかが再びビアホール１０ｃを介して表面のケーブル用パッド１０ｄに接続され、その他の内部パターン１０ｂは、上記硬質基板１１に接続するために基材１０ａの裏面の他端部から延出されたアウターリード１０ｆに接続されている。
【００１８】
つまり、図示の例においては、９本のインナーリード１０ｅの内、５本が表面のケーブル用パッド１０ｄに接続され、４本が裏面のアウターリード１０ｆに接続されている。
【００１９】
こうしてＦＰＣ１０にケーブル用パッド１０ｄを設けることにより、インナーリード１０ｅの本数よりもアウターリード１０ｆの本数の方が少なくなるように構成されていて、インナーリード１０ｅのピッチよりもアウターリード１０ｆのピッチを大きくとることができる。
【００２０】
次に、図４，図５を参照して上記硬質基板１１について詳細に説明する。
【００２１】
この硬質基板１１は、例えばセラミック等の材質により形成された基材１１ａの両面に、図示のような電気パターンを配設して構成されていて、一方の面がパターン面（図４参照）、他方の面が上記図１に示すような電子部品たるＩＣチップ１３および電子部品たるチップコンデンサ１２等が実装される電子部品実装面（図５参照）となっている。
【００２２】
すなわち、基材１１ａのパターン面には複数の細線状をなす内部パターン１１ｂが構成されていて、この内部パターン１１ｂの一端には、両面のパターンを接続するための半円状に切り欠かれたスルーホール１１ｃが、他端には接続部位たるＦＰＣ用パッド１１ｄが設けられている。また、他のＦＰＣ用パッド１１ｄには、略１／４の円弧状に切り欠かれたスルーホール１１ｃが設けられている。
【００２３】
一方、電子部品実装面においては、チップコンデンサ１２が実装される部分にチップ用パッド１１ｅが設けられていて、このチップ用パッド１１ｅは上記スルーホール１１ｃを介してパターン面の内部パターン１１ｂに接続されている。
【００２４】
また、ＩＣチップ１３が実装される部分には、該ＩＣチップ１３の電極１３ａに対応するＩＣパッド１１ｆおよびＩＣ用ダミーパッド１１ｇが設けられていて、前者のＩＣパッド１１ｆは内部パターン１１ｂに接続されているが、後者のＩＣ用ダミーパッド１１ｇは電気的に浮いた状態で設けられている。
【００２５】
これらＩＣパッド１１ｆとＩＣ用ダミーパッド１１ｇは、ＩＣチップ１３と硬質基板１１とのボンディングポイントとなっていて、該ＩＣチップ１３と硬質基板１１とはバンプを介して接続されている。
【００２６】
こうして硬質基板１１に実装されたＩＣチップ１３は、封止樹脂２０（図１参照）により封止されている。このＩＣチップ１３は汎用性のあるチップとなっており、図５の破線で示した部分を含めて両サイドに２列のパッド列を有し、電極１３ａを選択して使用することができるようになっている。
【００２７】
図１に戻って、ＣＣＤ２とＦＰＣ１０の接続、およびＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続について説明する。
【００２８】
上記ＦＰＣ１０は、ＣＣＤ２のボンディングパッドにバンプ２ａを介してインナーリード１０ｅにより接続されていて、その接続部分は封止樹脂１４を用いて固定されている。
【００２９】
このＦＰＣ１０は、ＣＣＤ２の側面から裏面に沿って折り曲げられた後、さらに、該ＣＣＤ２の裏面に対してその長手方向が垂直となるように配置された硬質基板１１のパターン面に沿って折り曲げられている。
【００３０】
そしてＣＣＤ２の裏面と折り曲げられたＦＰＣ１０は、接着剤１５を用いて固定されており、同様に、硬質基板１１のパターン面と折り曲げられたＦＰＣ１０も接着して固定されている。
【００３１】
これらＦＰＣ１０と硬質基板１１の電気的な接続は、硬質基板１１のＦＰＣ用パッド１１ｄにＦＰＣ１０のアウターリード１０ｆを合わせて半田１７で付けることにより行われる。このとき、接続部位である上記ＦＰＣ用パッド１１ｄは、ＣＣＤ２から遠い部分に位置するように、つまりＣＣＤ２に関して遠位側となるように配設されている。
【００３２】
上述したようなＦＰＣ１０のケーブル用パッド１０ｄと硬質基板１１上のチップコンデンサ１２には、信号ケーブルである撮像ケーブル１６が接続されている。
【００３３】
この撮像ケーブル１６は、中心側から順に芯線１６ａと絶縁被覆１６ｂとシールド線１６ｃとを有してなる同軸線を複数本束ねて構成されていて、その先端部分にケーブル押え糸１６ｄを用いることにより各同軸線を固定している。
【００３４】
こうして、上記ケーブル用パッド１０ｄには複数の同軸線の内の何本かの芯線１６ａが半田１９を用いて電気的に接続されているとともに、上記チップコンデンサ１２の接続部には残りの同軸線の芯線１６ａが半田１８を用いて電気的に接続されている。
【００３５】
上述したような撮像ケーブル１６の接続部は、何れも、ＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続部位、つまりＦＰＣ１０のアウターリード１０ｆと硬質基板１１のＦＰＣ用パッド１１ｄとの接続部位よりも前側であって、かつＣＣＤ２よりも後ろ側となるように、つまり該接続部位とＣＣＤ２との間となるように配設されている。
【００３６】
なお、上述では、撮像ケーブル１６を硬質基板１１のチップコンデンサ１２に接続するようにしているが、これに限るものではなく、例えば撮像ケーブル１６を硬質基板１１に直接接続するようにしても良い。
【００３７】
これらのＦＰＣ１０や硬質基板１１を覆うようにして、上記ＣＣＤ固定枠９の後端に嵌合して固定された金属枠２１が配設されていて、この金属枠２１の内部には封止樹脂２２が充填されている。
【００３８】
そして、上記ＣＣＤ固定枠９と金属枠２１の外側を絶縁チューブ２３により被覆しており、この絶縁チューブ２３の他端は上記ケーブル押え糸１６ｄも被覆するようにして撮像ケーブル１６の端部に達している。
【００３９】
次に図６を参照して、上述したような撮像装置１を用いて構成した電子内視鏡３１について説明する。
【００４０】
この電子内視鏡３１は、湾曲ノブ３６や鉗子挿通口３７が設けられている操作部３２から、先端側から順に先端部３８と湾曲部３９と蛇管部４０を連設してなる細長の挿入部３３を延出するとともに、該操作部３２の側方からユニバーサルコード部３４を延出し、このユニバーサルコード部３４の端部に電気コネクタ４１とライトガイド入射端４２と送気口金４３とを有するコネクタ部３５を設けて構成されている。
【００４１】
この電子内視鏡３１の挿入部３３について、図７を参照して説明する。
【００４２】
挿入部３３の先端部３８は、先端固定部材４５の先端側に先端カバー４６を嵌合して構成されていて、この先端カバー４６には、送気・送水ノズル４７が取り付けられている。
【００４３】
また、先端固定部材４５の手元側には上記送気・送水ノズル４７に連通する送気・送水パイプ４８が取り付けられるとともに、該先端固定部材４５と先端カバー４６を貫通するようにして鉗子挿通パイプ４９が取り付けられている。
【００４４】
さらに、これら先端固定部材４５と先端カバー４６には、上述したような撮像装置１が、手元側から挿入して固定されている。
【００４５】
上記先端部３８の手元側となる湾曲部３９と蛇管部４０は、次のようになっている。
【００４６】
まず、湾曲部３９は、複数の湾曲駒５５と、その外周に被覆された湾曲部ブレード５６および湾曲部ゴム５７とを有して構成されていて、この湾曲部ゴム５７の両端は湾曲部ゴム押え糸５７ａにより固定されている。
【００４７】
上記蛇管部４０は、蛇管部ブレード５８とその外周に被覆された蛇管部樹脂５９とを有して構成されていて、その先端側には上記湾曲部３９と接続するための蛇管口金６１が備えられている。
【００４８】
そして、上記送気・送水パイプ４８には、送気・送水チューブ５１が接続されていて、この送気・送水チューブ５１の外周は送気・送水保護チューブ５２により被覆されている。
【００４９】
また、上記鉗子挿通パイプ４９には、鉗子挿通チューブ５３が接続されていて、この鉗子挿通チューブ５３は、湾曲部３９内では符号５３ａに示すように内径および肉厚が小さく設けられていて、一方、蛇管部４０内では符号５３ｂに示すように湾曲部３９内に比べて内径および肉厚が大きくなっている。こうして、鉗子挿通チューブ５３は、蛇管部４０内の符号５３ｂに示す部位よりも湾曲部３９内の符号５３ａに示す部位の方の外径が小さくなるように設けられている。
【００５０】
さらに、上記撮像装置１から延出されている撮像ケーブル１６の外周は、撮像ケーブル保護チューブ５４により被覆されている。
【００５１】
上記図７のＡ−Ａ断面図である図８を参照してさらに説明する。
【００５２】
挿入部３３には、上記図７に示した以外の内蔵物として、上記コネクタ部３５のライトガイド入射端４２から入射した照明光を伝送するための一対のライトガイド６４と、これらのライトガイド６４を各被覆するライトガイド保護チューブ６５と、上記湾曲部３９を湾曲させるために上記湾曲駒５５に一端が連結されている二対の湾曲ワイヤ６２と、これらの湾曲ワイヤ６２を各円滑に挿通させるための湾曲ワイヤ受け６３とが設けられている。
【００５３】
上述したように、鉗子挿通チューブ５３は、蛇管部４０内の符号５３ｂに示す部位よりも湾曲部３９内の符号５３ａに示す部位の方の外径が小さくなるように構成されているために、湾曲部３９の外径を大きくすることなく、二対の湾曲ワイヤ受け６３を、湾曲部３９の中心軸に垂直な面内において上下左右位置に、つまり、図８の垂直軸Ｙおよび水平軸Ｘに沿って配置することができる。
【００５４】
上述したような送気・送水保護チューブ５２、撮像ケーブル保護チューブ５４、鉗子挿通チューブ５３、ライトガイド保護チューブ６５は、何れも同じ材質、例えばテフロンチューブやシリコンチューブなどを用いて形成されている。
【００５５】
このような第１の実施形態によれば、ＦＰＣと硬質基板の接続部位を該硬質基板の後端側、つまりＣＣＤから遠い側に設けたために、ＦＰＣと硬質基板の接触面積を十分な大きさにとることが可能となり、これら両者を確実に接続することができる。
【００５６】
また、撮像ケーブルと、ＦＰＣおよび硬質基板とを、ＣＣＤに近い側で接続したために、硬質長を短くすることができ、つまり撮像装置を短くすることが可能になる。
【００５７】
さらに、ＦＰＣの面上にケーブル用パッドを設けたために、インナーリードの本数よりもアウターリードの本数を少なくすることができ、アウターリードのピッチを大きくとることができる。そのために、ＦＰＣと硬質基板を容易に接続することができる。
【００５８】
そして、ＦＰＣにおいて、ケーブル用パッドを表面に、アウターリードを裏面に設けて互いに異なる面としたために、撮像ケーブルをケーブル用パッドに接続するときにアウターリードに熱が伝わることはなく、信頼性が向上する。
【００５９】
加えて、硬質基板にＩＣ用ダミーパッドを設けたことにより、汎用性のあるＩＣチップを使用したときに、ＩＣパッドがある方向に片寄った場合にも、硬質基板とＩＣチップを確実に接続して固定することが可能となり、信頼性の向上を図るとともに、原価の低減を期待することができる。
【００６０】
また、送気・送水保護チューブ、撮像ケーブル保護チューブ、鉗子挿通チューブ、ライトガイド保護チューブを同じ材質により形成して、湾曲部の内蔵物同士の滑り性を統一したために、スムーズな湾曲を行うことが可能となる。
【００６１】
また、鉗子挿通チューブは、蛇管部内に位置する部位よりも湾曲部内に位置する部位の方の外径を小さくしたために、湾曲部の外径を大きくすることなく、二対の湾曲ワイヤ受けを上下左右に、つまり、垂直軸および水平軸に沿って配置することができる。これにより、湾曲部は上下左右の何れにも正確に湾曲することができて、術者の所望する方向への操作に正確に追従することができる。
【００６２】
図９は本発明の第２の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第２の実施形態において、上述の第１の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００６３】
本実施形態の硬質基板１１は、チップコンデンサ１２の他に電子部品たるチップ抵抗７１および電子部品たるトランジスタチップ７２を実装したものであり、さらに、電子部品実装面を上述した第１の実施形態とは上下反対に設けたものである。
【００６４】
上記チップ抵抗７１の接続部には撮像ケーブル１６を構成する複数の同軸線の内の一部の芯線１６ａが半田１９を用いて電気的に接続されていて、また、上記トランジスタチップ７２は封止樹脂７３により覆われている。
【００６５】
このような第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００６６】
図１０は本発明の第３の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第３の実施形態において、上述の第１，第２の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００６７】
本実施形態の硬質基板１１は、上記第１の実施形態と同様にチップコンデンサ１２およびＩＣチップ１３を実装したものであるが、電子部品実装面は該第１の実施形態とは上下反対に設けられている。
【００６８】
また、この実施形態のＣＣＤ２は、イメージエリアに対して上下１列づつのボンディングパッド列を有するものである。これら上下のボンディングパッドに対して、上述したような第１のＦＰＣ１０がインナーリード１０ｅによりバンプ２ａを介して電気的に接続されるとともに、第２のＦＰＣ７５もインナーリード７５ａによりバンプ２ｂを介して電気的に接続されている。
【００６９】
上記第２のＦＰＣ７５は、ＦＰＣ１０と同様に、インナーリード７５ａおよびケーブル用パッド１０ｄ（図２参照）を有しているが、硬質基板１１に接続するためのアウターリード１０ｆなどは備えていない。
【００７０】
このような第２のＦＰＣ７５は、上述したＦＰＣ１０と同様にして、ＣＣＤ２の側面から裏面に沿って折り曲げられた後、さらに、該ＣＣＤ２の裏面に対して垂直になるように硬質基板１１のパターン面に沿って折り曲げられていて、その端部は、硬質基板１１上のＩＣチップ１３を封止する封止樹脂２０上に接着して固定されている。また、この第２のＦＰＣ７５も、ＦＰＣ１０と同様に、ＣＣＤ２および硬質基板１１に対して接着剤１５を用いて固定されている。
【００７１】
そして、この第２のＦＰＣ７５は、撮像ケーブル１６を構成する複数の同軸線の内の一部の芯線１６ａが半田１８を用いて電気的に接続されている。
【００７２】
また、上記ＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続は、上述した第２の実施形態と同様である。
【００７３】
このような第３の実施形態によれば、上述の第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、ＣＣＤのボンディングパッド列を２列に設けているために、ＦＰＣのパターンピッチを大きくとることが可能となって、さらに信頼性を向上させることができる。
【００７４】
また、撮像ケーブルを硬質基板に接続させる必要がないために、該撮像ケーブルを接続するときに硬質基板の実装部品に余計な熱が加えられることはなく、信頼性を向上させることができる。
【００７５】
図１１は本発明の第４の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第４の実施形態において、上述の第１から第３の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００７６】
本実施形態の硬質基板１１は、上述した第２の実施形態と同様に、チップコンデンサ１２の他にチップ抵抗７１およびトランジスタチップ７２を実装したものであるが、その電子部品実装面は該第２の実施形態とは上下反対に設けられている。
【００７７】
また、この実施形態のＣＣＤ２は、上述した第３の実施形態と同様に、イメージエリアに対して上下１列づつのボンディングパッド列を有するものであり、これら上下のボンディングパッドに対して、第１のＦＰＣ１０と第２のＦＰＣ７５が各電気的に接続されている。
【００７８】
また、上記ＦＰＣ１０と硬質基板１１の接続は、上述した第１の実施形態と同様である。
【００７９】
一方、第２のＦＰＣ７５は、上述した第３の実施形態と同様に折り曲げて成形されており、ＣＣＤ２および硬質基板１１に対して接着剤１５を用いて固定されている。
【００８０】
撮像ケーブル１６は、硬質基板１１上のチップコンデンサ１２とチップ抵抗７１の各接続部に半田１９を用いて電気的に接続されているとともに、第２のＦＰＣ７５上のケーブル用パッド１０ｄ（図２参照）に半田１８を用いて電気的に接続されている。
【００８１】
このような第４の実施形態によれば、上述の第１から第３の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００８２】
図１２は本発明の第５の実施形態を示したものであり、撮像装置の要部を示す縦断面図である。この第５の実施形態において、上述の第１から第４の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００８３】
この実施形態のＣＣＤ２は、上述した第３の実施形態と同様に、イメージエリアに対して上下１列づつのボンディングパッド列を有するものであり、これら上下のボンディングパッドに対して、第１のＦＰＣ１０と第２のＦＰＣ７５が各電気的に接続されている。
【００８４】
また、本実施形態の硬質基板８１は、チップコンデンサ１２と封止樹脂２０により封止したＩＣチップ１３を実装したものである。なお、この硬質基板８１は、電子部品実装面のみがパターン形成されていて、いわゆる片面基板となっている。
【００８５】
このような硬質基板８１は、ＩＣチップ１３よりもチップコンデンサ１２の方がＣＣＤ２から遠い位置となるように配置されている。
【００８６】
この実施形態のＦＰＣ１０は、ＣＣＤ２の側面に沿ってそのまま後方に延出されており、インナーリード１０ｅを除いては特に曲折はされていない。そして、このＦＰＣ１０は、硬質基板８１に実装されたチップコンデンサ１２の接続部に対して半田８２を用いて電気的に接続されている。こうして、本実施形態においては、ＦＰＣ１０はチップコンデンサ１２を介して硬質基板８１と接続されているだけであり、該硬質基板８１とは直接接続されていない。
【００８７】
一方、第２のＦＰＣ７５は、上述した第４の実施形態とほぼ同様に折り曲げて成形されており、硬質基板８１の電子部品実装面と反対側の面に沿って配置され、ＣＣＤ２および硬質基板８１に対して接着剤１５を用いて固定されている。
【００８８】
また、撮像ケーブル１６は、第２のＦＰＣ７５上のケーブル用パッド１０ｄ（図２参照）にのみ半田１８を用いて電気的に接続されていて、硬質基板８１や該硬質基板８１に実装された電子部品に対しては接続されていない。
【００８９】
このような第５の実施形態によれば、上述の第１から第４の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、硬質基板を片面基板としたために、スルーホール等を形成する必要がなく、該硬質基板の小型化を容易に図ることができ、しかも安価に成形することが可能となる。
【００９０】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００９１】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【００９２】
（１） 固体撮像素子を有し、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板に接続されていて電子部品を実装するための硬質基板と、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板の少なくとも一方に設けられた接続部または前記硬質基板に実装された電子部品の接続部の少なくとも１ヶ所に接続される信号ケーブルと、をそれぞれ前記固体撮像素子の撮像面の背面側に配設する撮像装置において、
前記フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続部位を前記固体撮像素子に関して遠位側となる硬質基板上に設けて、この接続部位と前記固体撮像素子との間に前記信号ケーブルの接続部を配設したことを特徴とする撮像装置。
【００９３】
（２） 固体撮像素子と、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板との接続部位を備えるとともに電子部品を実装する硬質基板と、撮像ケーブルと、を有する撮像装置において、
前記フレキシブルプリント基板との接続部位を、前記固体撮像素子に対して遠位側となる前記硬質基板上に設けたことを特徴とする撮像装置。
【００９４】
（３） 固体撮像素子と、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板との接続部位を備え電子部品を実装するとともに前記固体撮像素子の受光面に対して長手方向を垂直となるように配設した硬質基板と、撮像ケーブルと、を有する撮像装置において、
前記フレキシブルプリント基板との接続部位を、前記固体撮像素子に対して遠位側となる前記硬質基板上に設けたことを特徴とする撮像装置。
【００９５】
（４） 前記硬質基板と前記フレキシブルプリント基板は、該硬質基板に実装された電子部品を介して接続されていることを特徴とする付記（２）または付記（３）に記載の撮像装置。
【００９６】
（５） 前記硬質基板とフレキシブルプリント基板との接続部位と前記固体撮像素子との間に、前記撮像ケーブルとフレキシブルプリント基板及び／又は硬質基板との接続部を配設したことを特徴とする付記（２）、付記（３）、または付記（４）に記載の撮像装置。
【００９７】
（６） 前記撮像ケーブルと硬質基板との接続部は、当該硬質基板に実装されている電子部品上に配設されていることを特徴とする付記（５）に記載の撮像装置。
【００９８】
上述した付記（１）、付記（２）、付記（３）、付記（４）、付記（５）、または付記（６）に記載の発明によれば、撮像装置を大型化することなく、フレキシブルプリント基板と硬質基板とを確実に接続することができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の撮像装置によれば、大型化することなく、フレキシブルプリント基板と硬質基板とを確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成を示す縦断面図。
【図２】上記第１の実施形態のフレキシブルプリント基板を示す平面図。
【図３】上記第１の実施形態のフレキシブルプリント基板を示す底面図。
【図４】上記第１の実施形態の硬質基板のパターン面を示す平面図。
【図５】上記第１の実施形態の硬質基板の電子部品実装面を示す底面図。
【図６】上記第１の実施形態の電子内視鏡を示す斜視図。
【図７】上記第１の実施形態の電子内視鏡の挿入部を示す縦断面図。
【図８】上記第１の実施形態の挿入部の湾曲部を示す上記図７のＡ−Ａ断面図。
【図９】本発明の第２の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【図１０】本発明の第３の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【図１１】本発明の第４の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【図１２】本発明の第５の実施形態の撮像装置の要部を示す縦断面図。
【符号の説明】
１…撮像装置
２…ＣＣＤ（固体撮像素子）
１０…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
１０ｄ…ケーブル用パッド
１０ｆ…アウターリード
１１…硬質基板
１１ｄ…ＦＰＣ用パッド（接続部位）
１１ｇ…ＩＣ用ダミーパッド
１２…チップコンデンサ（電子部品）
１３…ＩＣチップ（電子部品）
１６…撮像ケーブル（信号ケーブル）
７１…チップ抵抗（電子部品）
７２…トランジスタチップ（電子部品）
７５…第２のフレキシブルプリント基板（第２のＦＰＣ）
Claims (1)
- 固体撮像素子を有し、この固体撮像素子に接続されたフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板に接続されていて電子部品を実装するための硬質基板と、前記フレキシブルプリント基板と硬質基板の少なくとも一方に設けられた接続部または前記硬質基板に実装された電子部品の接続部の少なくとも１ヶ所に接続される信号ケーブルと、をそれぞれ前記固体撮像素子の撮像面の背面側に配設する撮像装置において、
前記フレキシブルプリント基板と硬質基板との接続部位を前記固体撮像素子に関して遠位側となる硬質基板上に設けて、この接続部位と前記固体撮像素子との間に前記信号ケーブルの接続部を配設したことを特徴とする撮像装置。
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| JP05657997A JP3752347B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 撮像装置 |
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