JPWO2016111075A1 - 撮像ユニット、撮像モジュールおよび内視鏡システム - Google Patents

撮像ユニット、撮像モジュールおよび内視鏡システム Download PDF

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Abstract

挿入部先端の細径化を図りながら、高画質の画像を得ることのできる撮像ユニット、撮像モジュールおよび内視鏡システムを提供する。本発明における撮像ユニット１０は、撮像素子を有し、ｆ２面に接続電極２１が形成された半導体パッケージ２０と、ｆ３面およびｆ４面に接続電極３１、３３を有し、接続電極３１を介して半導体パッケージ２０に接続される第１の積層基板３０と、第１の積層基板３０の積層方向と積層方向が直交するように、第１の積層基板３０に接続される第２の積層基板４０と、第１の積層基板３０の内部に実装される電子部品５１と、第２の積層基板４０に接続されるケーブル６０と、を備え、第１の積層基板３０と第２の積層基板４０は、第２の積層基板４０が第１の積層基板３０に接続されてＴ字状をなし、半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする。

Description

本発明は、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の先端に設けられて被検体内を撮像する撮像ユニット、撮像モジュールおよび内視鏡システムに関する。
従来から、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡装置が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡装置は、患者等の被検体の体腔内に、先端に撮像素子が設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開せずとも体腔内の体内画像を取得でき、さらに、必要に応じて挿入部先端から処置具を突出させて治療処置を行うことができるため、広く用いられている。
このような内視鏡装置の挿入部先端には、撮像素子と、該撮像素子の駆動回路を構成するコンデンサやＩＣチップ等の電子部品が実装された回路基板を含む撮像ユニットが嵌め込まれ、撮像ユニットの回路基板には信号ケーブルが半田付けされている。
近年、ケーブルの信号線の接続作業の簡易化や接続部分の信頼性の向上、または小型化を目的として、撮像素子と接続する回路基板を立体構造とした撮像ユニットが提案されている。
特開２００５−２７８７６０号公報 特開２００６−２２３６２４号公報 特開２０００−１９９８６３号公報 特開２０１３−１９７５０１号公報 特開２０１４−１１０８４７号公報
しかしながら、特許文献１〜５では、バイパスコンデンサ等の電子部品が撮像素子と離れた位置に実装されるため、配線のインピーダンスが高くなりノイズ発生による画質低下の要因となっている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、挿入部先端の細径化を図りながら、高画質の画像を得ることのできる撮像ユニット、撮像モジュールおよび内視鏡システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像ユニットは、撮像素子を有し、裏面に接続電極が形成された半導体パッケージと、複数の基板を積層してなり、表面および裏面に接続電極がそれぞれ形成され、表面側の接続電極が前記半導体パッケージの接続電極と電気的および機械的に接続される第１の積層基板と、複数の基板を積層してなり、前記第１の積層基板の積層方向と積層方向が直交するように、前記第１の積層基板の裏面側に電気的および機械的に接続される第２の積層基板と、前記第１の積層基板の内部に実装される電子部品と、前記第２の積層基板に電気的および機械的に接続される複数のケーブルと、を備え、前記第１の積層基板と前記第２の積層基板は、前記第２の積層基板が前記第１の積層基板に接続されてＴ字状をなし、前記半導体パッケージの光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第１の積層基板の内部に複数の電子部品が実装され、前記複数の電子部品が実装される前記第１の積層基板の階層において、積層される基板間を接続する複数のビアの配置領域と、複数の電子部品の実装領域とが隣接するように区分けされることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第１の積層基板の内部に複数の電子部品が実装され、前記複数の電子部品が実装される前記第１の積層基板の階層において、複数の電子部品は前記第１の積層基板の中心部に実装されるとともに、積層される基板間を接続する複数のビアは前記第１の積層基板の外周部に沿って配置されることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、複数の前記ケーブルの少なくとも１つは、前記第１の積層基板の外周部に沿って配置されたビアに接続されることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第２の積層基板に接続される複数の前記ケーブルは光軸方向に沿って異なる位置に配置され、前記第２の積層基板の前記第１の積層基板側に接続されるケーブルは、前記第１の積層基板内に実装される前記電子部品と接続されることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第１の積層基板の裏面側には、前記第２の積層基板の端部を挿入する凹部が形成され、前記第１の積層基板に内蔵される前記電子部品は、前記凹部と干渉しない位置に配置されることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第２の積層基板は、前記第１の積層基板の裏面の中心からずらして接続され、前記第２の積層基板により区分けされる前記撮像素子の光軸方向の投影面が広い面側に外径が大きい前記ケーブルが接続され、投影面が狭い面側に外径が小さい前記ケーブルが接続されることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第２の積層基板は、水平方向から傾けた状態で前記第１の積層基板に接続されることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第１の積層基板、前記第２の積層基板、および複数の前記ケーブルは、前記撮像素子の光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像モジュールは、撮像素子を有し、裏面に接続電極が形成された半導体パッケージと、複数の基板を積層してなり、表面および裏面に接続電極がそれぞれ形成され、表面側の接続電極が前記半導体パッケージの接続電極と電気的および機械的に接続される第１の積層基板と、複数の基板を積層してなり、前記第１の積層基板の積層方向と積層方向が直交するように、前記第１の積層基板の裏面側に電気的および機械的に接続される第２の積層基板と、前記第１の積層基板の内部に実装される電子部品と、を備え、前記第１の積層基板と前記第２の積層基板は、前記第２の積層基板が前記第１の積層基板に接続されてＴ字状をなし、前記半導体パッケージの光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする。
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、半導体パッケージに隣接する第１の積層基板内部に電子部品を内蔵することにより、細径化を図りながらノイズ発生による画質の低下を防止することができる。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。 図２は、図１に示す内視鏡先端部に配置される撮像ユニットの断面図である。 図３は、図２に示す撮像ユニットのＡ−Ａ線断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニットの断面図である。 図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニットの側面図である。 図６は、図５に示す撮像ユニットの第２の積層基板とケーブルの配置構成を説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニットの断面図である。 図８は、図７に示す撮像ユニットのＢ−Ｂ線断面図である。 図９は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる撮像ユニットの断面図である。 図１０は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニットの断面図である。 図１１は、図１０の撮像ユニットで使用する第１の積層基板の平面図である。
以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像ユニットを備えた内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる内視鏡システム１は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡２と、内視鏡２が撮像した画像信号に所定の画像処理を施すとともに内視鏡システム１の各部を制御する情報処理装置３と、内視鏡２の照明光を生成する光源装置４と、情報処理装置３による画像処理後の画像信号を画像表示する表示装置５と、を備える。
内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部６と、挿入部６の基端部側であって術者が把持する操作部７と、操作部７より延伸する可撓性のユニバーサルコード８と、を備える。
挿入部６は、照明ファイバ（ライトガイドケーブル）、電気ケーブルおよび光ファイバ等を用いて実現される。挿入部６は、後述する撮像ユニットを内蔵した先端部６ａと、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部６ｂと、湾曲部６ｂの基端部側に設けられた可撓性を有する可撓管部６ｃと、を有する。先端部６ａには、照明レンズを介して被検体内を照明する照明部、被検体内を撮像する観察部、処理具用チャンネルを連通する開口部および送気・送水用ノズル（図示せず）が設けられている。
操作部７は、湾曲部６ｂを上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ７ａと、被検体の体腔内に生体鉗子、レーザメス等の処置具が挿入される処置具挿入部７ｂと、情報処理装置３、光源装置４、送気装置、送水装置および送ガス装置等の周辺機器の操作を行う複数のスイッチ部７ｃと、を有する。処置具挿入部７ｂから挿入された処置具は、内部に設けられた処置具用チャンネルを経て挿入部６先端の開口部から表出する。
ユニバーサルコード８は、照明ファイバ、電気ケーブルおよび光ファイバ等を用いて構成される。ユニバーサルコード８は、基端で分岐しており、分岐した一方の端部がコネクタ８ａであり、他方の基端がコネクタ８ｂである。コネクタ８ａは、情報処理装置３のコネクタに対して着脱自在である。コネクタ８ｂは、光源装置４に対して着脱自在である。ユニバーサルコード８は、光源装置４から出射された照明光を、コネクタ８ｂ、および照明ファイバを介して先端部６ａに伝播する。また、ユニバーサルコード８は、後述する撮像ユニットが撮像した画像信号を、ケーブルおよびコネクタ８ａを介して情報処理装置３に伝送する。
情報処理装置３は、コネクタ８ａから出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を制御する。
光源装置４は、光を発する光源や、集光レンズ等を用いて構成される。光源装置４は、情報処理装置３の制御のもと、光源から光を発し、コネクタ８ｂおよびユニバーサルコード８の照明ファイバを介して接続された内視鏡２へ、被写体である被検体内に対する照明光として供給する。
表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置５は、映像ケーブル５ａを介して情報処理装置３によって所定の画像処理が施された画像を含む各種情報を表示する。これにより、術者は、表示装置５が表示する画像（体内画像）を見ながら内視鏡２を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察および性状を判定することができる。
次に、内視鏡システム１で使用する撮像ユニットについて詳細に説明する。図２は、図１に示す内視鏡先端部に配置される撮像ユニットの断面図である。図３は、図２に示す撮像ユニットのＡ−Ａ線断面図である。
撮像ユニット１０は、撮像素子を有し、裏面に接続電極２１が形成された半導体パッケージ２０と、板状をなし、表面および裏面に接続電極３１および３３がそれぞれ形成され、表面側の接続電極３１が半導体パッケージ２０の接続電極２１と電気的および機械的に接続される第１の積層基板３０と、板状をなし、第１の積層基板３０の積層方向と積層方向が直交するように、第１の積層基板３０の裏面側に電気的および機械的に接続される第２の積層基板４０と、第１の積層基板３０の内部に実装される電子部品５１と、第２の積層基板４０に電気的および機械的に接続される複数のケーブル６０と、を備える。
半導体パッケージ２０が有する撮像素子はＣＭＯＳ等からなり、表面であるｆ１面にはレンズユニットが集光した光を受光する受光部を備える。受光部は裏面であるｆ２面に形成された接続電極２１に接続されている。接続電極２１には、はんだ等からなるバンプ２２が形成されている。半導体パッケージ２０は、ウエハ状態の撮像素子チップに、配線、電極形成、樹脂封止、およびダイシングをして、最終的に撮像素子チップの大きさがそのまま半導体パッケージの大きさとなるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）であることが好ましい。
第１の積層基板３０は、配線が形成された複数の基板が積層されて板状をなしている（ｆ３面およびｆ４面に平行な基板が複数積層）。積層される基板は、セラミックス基板、ガラエポ基板、ガラス基板、シリコン基板等が用いられる。第１の積層基板３０の内部には、複数の電子部品５１が内蔵されるとともに、積層される基板上の配線を導通させる複数のビア３２が形成されている。図３に示すように、第１の積層基板３０には、４つの電子部品５１が内蔵されているが、電子部品５１は、同一種でも異なる種類であってもよく、内蔵される電子部品５１の数も４つに限定されるものではない。電子部品５１としては、コンデンサ、抵抗コイル等の受動部品、ドライバＩＣ等の能動部品が例示される。また、ビア３２の数および配置も図３に示すものに限定されるものではない。
第１の積層基板３０のｆ３面には接続電極３１が形成され、半導体パッケージ２０の接続電極２１とバンプ２２を介して電気的、および機械的に接続される。接続電極３１と接続電極２１との接続部は、封止樹脂２３により封止されている。また、第１の積層基板３０のｆ４面には接続電極３３が形成され、ビア３２を介して接続電極３１と接続されている。
第１の積層基板３０の内部に実装される複数の電子部品５１は、電子部品５１が実装される第１の積層基板３０の基板の階層において、電子部品配置領域３６に実装される。電子部品配置領域３６は、複数のビア３２が配置されるビア配置領域３５と隣接するように区分けされている。電子部品配置領域３６とビア配置領域３５とを、隣接するように区分けすることにより、限られたスペース内に効率よく電子部品５１およびビア３２を配置することができる。
第２の積層基板４０は、第１の積層基板３０と同様に、配線が形成された複数の基板が積層されて板状をなしている（ｆ５面およびｆ６面に平行な基板が複数積層）。積層される基板は、セラミックス基板、ガラエポ基板、ガラス基板、シリコン基板等が用いられる。第２の積層基板４０は、積層方向が第１の積層基板３０の積層方向と直交するように、第１の積層基板３０に電気的および機械的に接続される。第１の積層基板３０と第２の積層基板４０は、接続されてＴ字状をなす。第1の積層基板３０の裏面であるｆ４面は第２の積層基板４０により二分されている。
第２の積層基板４０の一端部には接続電極４１が形成され、第１の積層基板３０の接続電極３３とはんだ３４により接続されている。第１の積層基板３０と第２の積層基板４０の接続は、第１の積層基板３０の所定位置に接着剤を塗布した後、第２の積層基板４０を配置して仮固定した後、はんだ３４により接続電極３３と接続電極４１とを接続する。
第２の積層基板４０の他端側には、複数のケーブル６０を接続するケーブル接続電極４２が設けられている。ケーブル６０は、一端部の絶縁性の外皮６２が剥離され、露出した導体６１がはんだ４３によりケーブル接続電極４２に接続される。
実施の形態１では、電子部品５１は半導体パッケージ２０と直接接続される第１の積層基板３０内に内蔵されるため、電子部品５１と半導体パッケージ２０内の撮像素子との距離が短い、すなわち配線長を短くでき、ノイズを低減することができる。また、第１の積層基板３０に電子部品５１を実装するため、第２の積層基板４０に電子部品５１を実装する場合に比べ、配線数が低減することにより、撮像ユニットの全長を短く出来る。
さらに、実施の形態１では、第１の積層基板３０、第２の積層基板４０、および複数のケーブル６０は半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収められるため、撮像ユニット１０の細径化を図ることができる。
（実施の形態１の変形例１）
実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニットにおいて、第２の積層基板４０は第１の積層基板３０の裏面の中心からずらして接続されている。図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニットの断面図である。
実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニット１０Ａでは、図４に示すように、第２の積層基板４０は、第１の積層基板３０の裏面の中心から、下方（第１の積層基板３０の面ｆ７側）にずらして接続されている。また、外径の異なるケーブル６３、６４、６５および６６が第２の積層基板４０に接続されている。
第２の積層基板４０を、第１の積層基板３０の裏面を二分するように第１の積層基板３０の中心に接続し、外径の異なるケーブル６３〜６６を任意に接続すると、撮像ユニット１０Ａの外径が大きくなる場合がある。実施の形態１の変形例１では、第２の積層基板４０を第１の積層基板３０の裏面の中心からずらして接続し、第２の積層基板４０により区分けされる撮像素子の光軸方向の投影面が広い面側（ｆ５面）に外径が大きいケーブル６３および６４を接続し、投影面が狭い面側（ｆ６面）に外径が小さいケーブル６５および６６を接続する。これにより、外径の大きいケーブル６３および６４を使用した場合であっても、第１の積層基板３０、第２の積層基板４０、およびケーブル６３および６４を撮像素子の光軸方向の投影面内に収めることができ、撮像ユニット１０Ａの細径化を図ることができる。
また、実施の形態１の変形例１では、ケーブル６３〜６６が第２の積層基板４０の光軸方向にそって異なる位置に接続される。第２の積層基板４０のｆ５面では、ケーブル６４が第１の積層基板３０寄りに接続され、ケーブル６３が基端側に接続される。また、ｆ６面では、ケーブル６６が、第１の積層基板３０寄りに接続され、ケーブル６５が基端側に接続される。第１の積層基板３０寄りに接続されるケーブル６４は、第１の積層基板３０内に実装される電子部品５１を介して半導体パッケージ２０に電気信号を送信する。図４中に実線で示すように、ケーブル６４から半導体パッケージ２０に電気信号が送信される。また、図４中に点線で示すように、ケーブル６３から半導体パッケージ２０に電気信号が送信される。なお、図４中、ケーブル６５および６６と半導体パッケージ２０との間の電気信号の送信経路は省略している。第１の積層基板３０内に実装される電子部品５１と接続されるケーブル６４を第１の積層基板３０寄りに接続することにより、ノイズの低減が可能となる。
（実施の形態１の変形例２）
実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニットにおいて、第２の積層基板４０は水平方向から傾けた状態で第１の積層基板３０に接続されている。図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニットの側面図である。図６は、図５に示す撮像ユニットの第２の積層基板とケーブルの配置構成を説明する図である。
実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニット１０Ｂでは、図５および図６に示すように、第２の積層基板４０は水平方向から傾けた状態で第１の積層基板３０に接続されている。また、第２の積層基板４０には、外径の異なるケーブル６３および６５が接続されている。ケーブル６３は外径が大きく、ケーブル６５は外径が小さいケーブルであり、第２の積層基板４０のｆ５面およびｆ６面には、１本のケーブル６３と３本のケーブル６５がそれぞれ接続されている。
第２の積層基板４０を、第１の積層基板３０の裏面を二分するように第１の積層基板３０の裏面の中心に接続し、外径の異なるケーブル６３および６５を任意に接続すると、撮像ユニット１０Ｂの外径が大きくなる場合がある。実施の形態１の変形例２では、第２の積層基板４０を水平状態から傾けた状態で第１の積層基板３０に接続し、外径の大きいケーブル６３を第１の積層基板３０の角ａ１およびａ２近傍に配置する。これにより、外径の大きいケーブル６３を使用した場合であっても、第１の積層基板３０、第２の積層基板４０、およびケーブル６３および６５を撮像素子の光軸方向の投影面内に収めることができ、撮像ユニット１０Ｂの細径化を図ることができる。
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる撮像ユニットにおいて、ビアは第１の積層基板の外周部にそって配置される。図７は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニットの断面図である。図８は、図７に示す撮像ユニットのＢ−Ｂ線断面図である。
実施の形態２にかかる撮像ユニット１０Ｃでは、図７および図８に示すように、複数の電子部品５１が実装される第１の積層基板３０Ｃの基板の階層において、複数の電子部品５１は第１の積層基板３０Ｃの中心部の電子部品配置領域３６に実装されるとともに、積層される基板間を接続する複数のビア３２Ｃは、第１の積層基板３０Ｃの外周部のビア配置領域３５に配置される。
電子部品配置領域３６を第１の積層基板３０Ｃの中央部とし、ビア配置領域３５は電子部品配置領域３６を取り囲む外周部に配置することにより、第１の積層基板３０Ｃにより多くの電子部品５１の実装、およびビア３２Ｃの配置が可能となる。
（実施の形態２の変形例１）
実施の形態２の変形例１にかかる撮像ユニットにおいて、一部のケーブルは第１の積層基板のビアに接続される。図９は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる撮像ユニットの断面図である。
実施の形態２の変形例１にかかる撮像ユニット１０Ｄでは、図９に示すように、外径が小さいケーブル６５は第１の積層基板３０Ｃの外周部に配置されたビア３２Ｃに接続され、外径の大きいケーブル６３は第２の積層基板４０に接続される。第１の積層基板３０Ｃのビア３２Ｃに接続されるケーブル６５は、図９中実線で示すように、第１の積層基板３０Ｃ内に実装される電子部品５１を介して半導体パッケージ２０に電気信号を送信する。また、第２の積層基板４０に接続されるケーブル６３は、図９中点線で示すように半導体パッケージ２０に電気信号を送信する。なお、図９中、第１の積層基板３０Ｃの面ｆ７、第２の積層基板４０のｆ６面に接続されるケーブル６３および６５と半導体パッケージ２０との間の電気信号の送信経路は省略している。第１の積層基板３０Ｃ内に実装される電子部品５１と接続されるケーブル６５を、第１の積層基板３０Ｃのビア３２Ｃに接続することにより、ノイズの低減が可能となる。
また、実施の形態２の変形例１では、外径の小さいケーブル６５をビア３２Ｃに接続し、第１の積層基板３０Ｃ、第２の積層基板４０、およびケーブル６３および６５を半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収めているため、撮像ユニット１０Ｄの細径化を図ることができる。
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる撮像ユニットにおいて、第２の積層基板が接続される第１の積層基板の裏面には凹部が形成されている。図１０は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニットの断面図である。図１１は、図１０の撮像ユニットで使用する第１の積層基板の平面図である。
実施の形態３にかかる撮像ユニット１０Ｅでは、図１０および図１１に示すように、第１の積層基板３０Ｅのｆ４面には、第２の積層基板４０Ｅの端部を挿入する凹部３７が形成されている。凹部３７は、第２の積層基板４０Ｅの端部を挿入可能な大きさに形成される。第１の積層基板３０Ｅと第２の積層基板４０Ｅの接続は、凹部３７に接着剤を充填し、第２の積層基板４０Ｅの端部を挿入して仮接着した後、接続電極３３と接続電極４１とをはんだ３４で電気的および機械的に接続する。
第１の積層基板３０Ｅに内蔵される電子部品５１は、凹部３７と異なる位置に配置される。実施の形態３において、電子部品が５１は、第１の積層基板３０Ｅの凹部３７が形成される階層と同じ階層に実装されるため、凹部３７が形成される位置とずらして実装される。電子部品５１を、凹部３７と異なる階層に実装する場合には電子部品５１と凹部３７の位置が重なることもありえるが、第１の積層基板３０Ｅの光軸方向の長さを短くするためには、電子部品５１と凹部３７とを同じ階層とし、異なる位置に配置することが好ましい。
本発明の撮像ユニット、および撮像モジュールは、高画質な画像、および先端部の細径化が要求される内視鏡システムに有用である。
１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３ 情報処理装置
４ 光源装置
５ 表示装置
６ 挿入部
６ａ 先端部
６ｂ 湾曲部
６ｃ 可撓管部
７ 操作部
７ａ 湾曲ノブ
７ｂ 処置具挿入部
７ｃ スイッチ部
８ ユニバーサルコード
８ａ、８ｂ コネクタ
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ 撮像ユニット
２０ 半導体パッケージ
２１、３１、３３、４１ 接続電極
２２ バンプ
２３ 封止樹脂
３０、３０Ｃ、３０Ｅ 第１の積層基板
３２、３２Ｃ ビア
３４、４３ はんだ
３５ ビア配置領域
３６ 電子部品配置領域
３７ 凹部
４０、４０Ｅ 第２の積層基板
４２ ケーブル接続電極
５１ 電子部品
６０、６３、６４、６５、６６ ケーブル
６１ 導体
６２ 外皮

Claims (11)

  1. 撮像素子を有し、裏面に接続電極が形成された半導体パッケージと、
    複数の基板を積層してなり、表面および裏面に接続電極がそれぞれ形成され、表面側の接続電極が前記半導体パッケージの接続電極と電気的および機械的に接続される第１の積層基板と、
    複数の基板を積層してなり、前記第１の積層基板の積層方向と積層方向が直交するように、前記第１の積層基板の裏面側に電気的および機械的に接続される第２の積層基板と、
    前記第１の積層基板の内部に実装される電子部品と、
    前記第２の積層基板に電気的および機械的に接続される複数のケーブルと、
    を備え、
    前記第１の積層基板と前記第２の積層基板は、前記第２の積層基板が前記第１の積層基板の裏面に接続されてＴ字状をなし、前記半導体パッケージの光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする撮像ユニット。
  2. 前記第１の積層基板の内部に複数の電子部品が実装され、前記複数の電子部品が実装される前記第１の積層基板の階層において、積層される基板間を接続する複数のビアの配置領域と、複数の電子部品の実装領域とが隣接するように区分けされることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  3. 前記第１の積層基板の内部に複数の電子部品が実装され、前記複数の電子部品が実装される前記第１の積層基板の階層において、複数の電子部品は前記第１の積層基板の中心部に実装されるとともに、積層される基板間を接続する複数のビアは前記第１の積層基板の外周部に沿って配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  4. 複数の前記ケーブルの少なくとも１つは、前記第１の積層基板の外周部に沿って配置されたビアに接続されることを特徴とする請求項３に記載の撮像ユニット。
  5. 前記第２の積層基板に接続される複数の前記ケーブルは、光軸方向に沿って異なる位置に配置され、前記第２の積層基板の前記第１の積層基板側に接続されるケーブルは、前記第１の積層基板内に実装される前記電子部品と接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
  6. 前記第１の積層基板の裏面側には、前記第２の積層基板の端部を挿入する凹部が形成され、前記第１の積層基板に内蔵される前記電子部品は、前記凹部と異なる位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  7. 前記第２の積層基板は、前記第１の積層基板の中心からずらして接続され、前記第２の積層基板により区分けされる前記撮像素子の光軸方向の投影面が広い面側に外径が大きい前記ケーブルが接続され、投影面が狭い面側に外径が小さい前記ケーブルが接続されることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  8. 前記第２の積層基板は、水平方向から傾けた状態で前記第１の積層基板に接続されることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  9. 前記第１の積層基板、前記第２の積層基板、および複数の前記ケーブルは、前記撮像素子の光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
  10. 撮像素子を有し、裏面に接続電極が形成された半導体パッケージと、
    複数の基板を積層してなり、表面および裏面に接続電極がそれぞれ形成され、表面側の接続電極が前記半導体パッケージの接続電極と電気的および機械的に接続される第１の積層基板と、
    複数の基板を積層してなり、前記第１の積層基板の積層方向と積層方向が直交するように、前記第１の積層基板の裏面側に電気的および機械的に接続される第２の積層基板と、
    前記第１の積層基板の内部に実装される電子部品と、
    を備え、
    前記第１の積層基板と前記第２の積層基板は、前記第２の積層基板が前記第１の積層基板の裏面に接続されてＴ字状をなし、前記半導体パッケージの光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする撮像モジュール。
  11. 請求項１〜９のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
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