JPWO2016185554A1 - Imaging unit and endoscope - Google Patents

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JPWO2016185554A1
JPWO2016185554A1 JP2017518658A JP2017518658A JPWO2016185554A1 JP WO2016185554 A1 JPWO2016185554 A1 JP WO2016185554A1 JP 2017518658 A JP2017518658 A JP 2017518658A JP 2017518658 A JP2017518658 A JP 2017518658A JP WO2016185554 A1 JPWO2016185554 A1 JP WO2016185554A1
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Abstract

撮像ユニットは、固体撮像素子が実装される基板と、基板に実装される電子部品であって発熱体と成り得る高発熱素子と、基板の表面、該基板に実装された固体撮像素子の外表面、当該基板に実装される高発熱素子の外表面、及び該高発熱素子以外の電子部品の外表面を覆う絶縁部材と、絶縁部材に密着して設けられる導電性熱伝導樹脂部材と、一端部と他端部とを有し、一端部が導電性熱伝導樹脂部材内に配設され、他端部が基板から予め定めた距離離間した位置に配置される放熱部材と、具備する。The imaging unit includes a substrate on which a solid-state imaging device is mounted, a high heating element that is an electronic component mounted on the substrate and can be a heating element, a surface of the substrate, and an outer surface of the solid-state imaging device mounted on the substrate An insulating member that covers an outer surface of the high heat generating element mounted on the substrate, an outer surface of an electronic component other than the high heat generating element, a conductive heat conductive resin member provided in close contact with the insulating member, and one end portion And the other end portion, one end portion is disposed in the conductive heat conductive resin member, and the other end portion is disposed at a position spaced a predetermined distance from the substrate.

Description

本発明は、固体撮像素子と固体撮像素子の駆動回路を構成する電子部品とを回路基板に実装した撮像ユニット、および、撮像ユニットを有する内視鏡に関する。   The present invention relates to an imaging unit in which a solid-state imaging device and an electronic component constituting a driving circuit for the solid-state imaging device are mounted on a circuit board, and an endoscope having the imaging unit.

近年、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、電子内視鏡(以下、内視鏡と略記する)には固体撮像装置(以下、撮像ユニットと略記する)が使用されている。
内視鏡は、挿入部の先端部に照明光学系と撮像ユニットを有する撮像光学系とを設けている。撮像ユニットには、固体撮像素子と、固体撮像素子が接続される基板と、が設けられ、基板にはコンデンサやICチップ等の電子部品が実装されている。
In recent years, solid-state imaging devices (hereinafter abbreviated as imaging units) are used for video cameras, electronic still cameras, and electronic endoscopes (hereinafter abbreviated as endoscopes).
The endoscope is provided with an illumination optical system and an imaging optical system having an imaging unit at the distal end of the insertion portion. The imaging unit is provided with a solid-state imaging device and a substrate to which the solid-state imaging device is connected, and electronic components such as a capacitor and an IC chip are mounted on the substrate.

内視鏡においては、固体撮像素子の温度が自己発熱によって上昇すると暗電流の増加に起因する画質の劣化が生ずる。このため、固体撮像素子の放熱と熱的安定性を確保することが重要である。   In an endoscope, when the temperature of the solid-state image sensor rises due to self-heating, image quality deterioration due to an increase in dark current occurs. For this reason, it is important to ensure heat dissipation and thermal stability of the solid-state imaging device.

なお、基板に実装された電子部品の中には熱を発生して熱源と成り得るものがあり、撮像ユニットにおいて電子部品から発生する熱は、固体撮像素子の温度を上昇させる要因になる。   Note that some electronic components mounted on the substrate can generate heat and serve as a heat source, and the heat generated from the electronic components in the imaging unit causes the temperature of the solid-state imaging device to rise.

このため、基板に実装された電子部品から発生する熱を放熱体に伝導させ、この放熱体により熱を外部に放熱するための提案が数多くなされている。   For this reason, many proposals have been made to conduct heat generated from electronic components mounted on a substrate to a heat radiating body and to radiate heat to the outside by the heat radiating body.

例えば、日本国特開2012−50703号公報には撮像ヘッドで発生した熱を効率よく放熱する撮像装置及び電子内視鏡装置が示されている。撮像装置は、撮像素子を有する撮像ヘッドに接続された可撓性のケーブルを備え、ケーブルは、フレキシブルプリント基板と、撮像ヘッドの発熱源又は発熱源の近傍に接続されてケーブルの軸方向に熱を伝導する高熱電導性部材と、を含んで構成されている。   For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-50703 discloses an imaging apparatus and an electronic endoscope apparatus that efficiently dissipate heat generated by an imaging head. The imaging apparatus includes a flexible cable connected to an imaging head having an imaging element, and the cable is connected to a flexible printed circuit board and a heat source of the imaging head or in the vicinity of the heat source to heat in the axial direction of the cable. And a high thermal conductive member that conducts heat.

上述の発明において、高熱電導性部材は、複数の糸状線材を束にして構成した繊維束であり、この繊維束は撮像ヘット側の端部にて複数の繊維束に分割されている。分割された繊維束のそれぞれの端部は、撮像ヘッドの異なる位置(発熱部品又はその近傍)に接続されている。   In the above-described invention, the high thermal conductivity member is a fiber bundle configured by bundling a plurality of filamentous wires, and the fiber bundle is divided into a plurality of fiber bundles at the end on the imaging head side. Each end of the divided fiber bundle is connected to a different position (a heat generating component or the vicinity thereof) of the imaging head.

この構成によれば、繊維束を介して撮像ヘッドで発生した熱をケーブル軸方向に放熱することが可能になる。   According to this configuration, it is possible to dissipate heat generated in the imaging head via the fiber bundle in the cable axis direction.

しかしながら、繊維束の端部を複数の繊維束に分割する作業、分割した繊維束のそれぞれの端部を異なる位置に電気的に接触すること無く接続する作業は、手間、時間がかかる煩雑な作業であった。   However, the work of dividing the end of the fiber bundle into a plurality of fiber bundles, and the work of connecting each end of the divided fiber bundle without making electrical contact with different positions are troublesome and time-consuming work. Met.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子から発生する熱、および、基板に実装された電子部品から発生する熱を、さらに効率よく放熱して熱による画質劣化を防止した撮像ユニット、及びこの撮像ユニット有する内視鏡を提供することを目的にしている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and heat generated from a solid-state imaging device and heat generated from an electronic component mounted on a substrate are further efficiently radiated to prevent image quality deterioration due to heat. An object of the present invention is to provide an imaging unit and an endoscope having the imaging unit.

本発明の一態様の撮像ユニットは、固体撮像素子が実装される基板と、前記基板に実装される電子部品であって発熱体と成り得る高発熱素子と、前記基板の表面、該基板に実装された前記固体撮像素子の外表面、当該基板に実装される前記高発熱素子の外表面、及び該高発熱素子以外の電子部品の外表面を覆う絶縁部材と、前記絶縁部材に密着して設けられる導電性熱伝導樹脂部材と、一端部と他端部とを有し、前記一端部が前記導電性熱伝導樹脂部材内に配設され、前記他端部が前記基板から予め定めた距離離間した位置に配置される放熱部材と、を具備している。   An imaging unit according to one embodiment of the present invention includes a substrate on which a solid-state imaging device is mounted, a high heating element that can be a heating element as an electronic component mounted on the substrate, a surface of the substrate, and a mounting on the substrate An insulating member that covers the outer surface of the solid-state imaging device, the outer surface of the high heat generating element mounted on the substrate, and the outer surface of an electronic component other than the high heat generating element, and is provided in close contact with the insulating member A conductive heat conductive resin member, one end portion and the other end portion, wherein the one end portion is disposed in the conductive heat conductive resin member, and the other end portion is separated from the substrate by a predetermined distance. And a heat dissipating member arranged at the position.

本発明の一態様の内視鏡は、上記撮像ユニットを有している。   An endoscope according to one embodiment of the present invention includes the imaging unit.

本発明の撮像ユニットを内蔵した内視鏡を説明する図The figure explaining the endoscope incorporating the imaging unit of this invention 撮像部を説明する図The figure explaining an image pick-up part 撮像ユニットを説明する図Diagram explaining the imaging unit 図3Aの矢印Y3B方向から見た撮像ユニットを示す図The figure which shows the imaging unit seen from the arrow Y3B direction of FIG. 3A 放熱用ケーブルの撚り線を素線にほぐして導電性熱伝導樹脂部材内に分散配置させた状態を説明する図The figure explaining the state which unraveled the strand wire of the cable for heat dissipation to the strand, and was distributed and arranged in the conductive heat conductive resin member 放熱用ケーブルのほぐした素線を導電性熱伝導樹脂部材内に設けた高熱伝導部材に分散配置した構成を説明する図The figure explaining the structure which disperse | distributed and arrange | positioned the unraveled strand of the thermal radiation cable in the high heat conductive member provided in the conductive heat conductive resin member 放熱用ケーブルの単線である銅線を第1グランド層に電気的に接続する構成例を説明する図The figure explaining the structural example which electrically connects the copper wire which is the single wire of the cable for thermal radiation to the 1st ground layer

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In each drawing used in the following description, the scale of each component may be different in order to make each component large enough to be recognized on the drawing. The present invention is not limited only to the number of components described in these drawings, the shape of the components, the ratio of the sizes of the components, and the relative positional relationship between the components.

図1に示す電子内視鏡システム1は、後述する本発明の撮像ユニット(図2の符号50参照)を有する電子内視鏡(以下、内視鏡と略記する)2と、光源装置3と、ビデオプロセッサ4と、表示装置であるモニタ5と、を備えている。   An electronic endoscope system 1 shown in FIG. 1 includes an electronic endoscope (hereinafter abbreviated as an endoscope) 2 having an imaging unit (see reference numeral 50 in FIG. 2) of the present invention, which will be described later, and a light source device 3. A video processor 4 and a monitor 5 as a display device.

内視鏡2は、挿入部5と、操作部6と、電気ケーブルであるユニバーサルケーブル7と、を備えて構成されている。内視鏡2の挿入部5は、先端から順に、先端部8、湾曲部9、可撓管部10を有して構成されている。
挿入部5の先端部8内には撮像ユニットが内蔵されている。
The endoscope 2 includes an insertion part 5, an operation part 6, and a universal cable 7 that is an electric cable. The insertion portion 5 of the endoscope 2 includes a distal end portion 8, a bending portion 9, and a flexible tube portion 10 in order from the distal end.
An imaging unit is built in the distal end portion 8 of the insertion portion 5.

操作部6は、挿入部5を構成する可撓管部10の基端側に連設されている。操作部6には、挿入部5の湾曲部9を湾曲操作するための湾曲操作ノブ11等が設けられている。   The operation unit 6 is connected to the proximal end side of the flexible tube unit 10 constituting the insertion unit 5. The operation unit 6 is provided with a bending operation knob 11 and the like for bending the bending portion 9 of the insertion portion 5.

操作部6からはユニバーサルケーブル7が延出されている。ユニバーサルケーブル7の端部には、光源装置3に着脱自在な、内視鏡コネクタ12が設けられている。内視鏡コネクタ12には映像用ケーブル13の映像用コネクタ13Aが着脱自在に接続される。
符号13Bは、プロセッサ用コネクタであり、映像用ケーブル13の他端部に設けられ、ビデオプロセッサ4に着脱自在である。
A universal cable 7 extends from the operation unit 6. At the end of the universal cable 7, an endoscope connector 12 that is detachably attached to the light source device 3 is provided. A video connector 13A of a video cable 13 is detachably connected to the endoscope connector 12.
Reference numeral 13B denotes a processor connector, which is provided at the other end of the video cable 13 and is detachable from the video processor 4.

ビデオプロセッサ4は、内視鏡画像を表示するモニタ5と電気的に接続される。内視鏡2の撮像ユニットから伝送された撮像信号は、ビデオプロセッサ4において映像信号に処理されてモニタ5に出力される。
符号15は照明窓であり、照明光学系を構成する。符号42は観察窓であり、撮像光学系を構成する。
The video processor 4 is electrically connected to a monitor 5 that displays an endoscopic image. The imaging signal transmitted from the imaging unit of the endoscope 2 is processed into a video signal by the video processor 4 and output to the monitor 5.
Reference numeral 15 denotes an illumination window, which constitutes an illumination optical system. Reference numeral 42 denotes an observation window, which constitutes an imaging optical system.

図2に示すように撮像部30は、観察光学部40と、撮像ユニット50と、を備えて構成されている。
観察光学部40は、ステンレス製のレンズ枠41内には光学部材である、観察窓42と、単数又は複数の光学レンズ43、フィルタ44および絞り45と、を固設して構成されている。
As shown in FIG. 2, the imaging unit 30 includes an observation optical unit 40 and an imaging unit 50.
The observation optical unit 40 is configured by fixing an observation window 42, which is an optical member, a single or plural optical lenses 43, a filter 44, and a diaphragm 45 in a stainless steel lens frame 41.

撮像ユニット50は、固体撮像素子(以下、撮像素子と略記する)51と、回路基板52と、信号ケーブル53と、で主に構成されている。
撮像素子51は、CCD、CMOS等である。撮像素子51の前面である受光面51a側にはガラスリッド54が接着固定されている。また、受光面51a側には接続部51bが配列されている。
The imaging unit 50 is mainly composed of a solid-state imaging device (hereinafter abbreviated as imaging device) 51, a circuit board 52, and a signal cable 53.
The image sensor 51 is a CCD, a CMOS, or the like. A glass lid 54 is bonded and fixed to the light receiving surface 51 a side which is the front surface of the image sensor 51. Further, a connection part 51b is arranged on the light receiving surface 51a side.

ガラスリッド54の前面には更に受光面51aの中心に対して芯出しされたカバーガラス55が接着固定されている。カバーガラス55は、撮像ホルダ56の内面所定位置に接着あるいは接合によって一体に固定される。撮像ホルダ56は、セラミック製である。   A cover glass 55 centered with respect to the center of the light receiving surface 51a is further adhered and fixed to the front surface of the glass lid 54. The cover glass 55 is integrally fixed to a predetermined position on the inner surface of the imaging holder 56 by adhesion or bonding. The imaging holder 56 is made of ceramic.

撮像ホルダ56の先端部内面には、対物レンズユニット40を構成するレンズ枠41の基端部が配置される。レンズ枠41と撮像ホルダ56とは、ピント等の位置調整を完了した後、例えば、接着剤46によって一体に固定される。   A proximal end portion of the lens frame 41 constituting the objective lens unit 40 is disposed on the inner surface of the distal end portion of the imaging holder 56. The lens frame 41 and the imaging holder 56 are fixed together by, for example, an adhesive 46 after completing the position adjustment such as focusing.

回路基板52は、第1回路基板57と第2回路基板58とを有する。
図3A、図3Bを参照して第1回路基板57と第2回路基板58とで構成された回路基板52を説明する。
図3Aに示す第1回路基板57は、柔軟性を有するフレキシブルプリント基板であり、第2回路基板58は積層基板である。第2回路基板58は、第1搭載基板部58a、第2搭載基板部58b、グランド用基板部58c、第1脚部を構成する先端側脚部基板部58d、基端側脚部58dr、ケーブル接続部58e等を設けて構成されている。
The circuit board 52 includes a first circuit board 57 and a second circuit board 58.
A circuit board 52 composed of a first circuit board 57 and a second circuit board 58 will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
The first circuit board 57 shown in FIG. 3A is a flexible printed board having flexibility, and the second circuit board 58 is a laminated board. The second circuit board 58 includes a first mounting board part 58a, a second mounting board part 58b, a grounding board part 58c, a distal leg leg board part 58d constituting the first leg part, a proximal leg leg part 58dr, a cable. A connection portion 58e and the like are provided.

第1回路基板57の一面には、複数の撮像素子接続部(不図示)、配線パターン(不図示)、及び複数の第2基板接続部(不図示)を備えている。
撮像素子接続部は、一面の先端側に設けられ、第2基板接続部は一面の基端側に設けられている。配線パターンは、撮像素子接続部と第2基板接続部とを電気的に接続する。
One surface of the first circuit board 57 includes a plurality of image sensor connection portions (not shown), a wiring pattern (not shown), and a plurality of second substrate connection portions (not shown).
The image sensor connection portion is provided on the distal end side of the one surface, and the second substrate connection portion is provided on the proximal end side of the one surface. The wiring pattern electrically connects the image sensor connection portion and the second substrate connection portion.

撮像素子接続部は、受光面51a側の接続ランド51bに第1パンプ61を介して電気的に接続される。第1回路基板57は、折り曲げられて撮像素子51の背面側に延出されている。第2基板接続部(不図示)は、先端側脚部基板部58d1に設けられた第1基板接続部(不図示)に第2パンプ62を介して電気的に接続される。   The image sensor connection portion is electrically connected to the connection land 51b on the light receiving surface 51a side via the first pump 61. The first circuit board 57 is bent and extended to the back side of the image sensor 51. The second substrate connecting portion (not shown) is electrically connected via a second pump 62 to a first substrate connecting portion (not shown) provided on the distal leg side substrate portion 58d1.

そして、接続ランド51bと第1回路基板57の撮像素子接続ランドとの電気的接続部、および、第2基板接続部と第1基板接続部との電気的接続部を含む第1回路基板57は、封止樹脂63によって絶縁封止されている。   The first circuit board 57 including the electrical connection part between the connection land 51b and the image sensor connection land of the first circuit board 57 and the electrical connection part between the second board connection part and the first board connection part is as follows. Insulated and sealed with a sealing resin 63.

図3A、図3Bを参照して第2回路基板58を説明する。
図3Aに示すように第2回路基板58の前面は、撮像素子51の後面に配置されている。第1搭載基板部58aは、図中上方向である基板一面側に配線部である第1電子部品配線層58w1を備えている。
The second circuit board 58 will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
As shown in FIG. 3A, the front surface of the second circuit board 58 is disposed on the rear surface of the image sensor 51. The first mounting substrate portion 58a includes a first electronic component wiring layer 58w1 that is a wiring portion on the one surface side of the substrate that is the upward direction in the drawing.

第2搭載基板部58bは、基板一面の反対面である図中下方向の基板他面側に第2電子部品配線層58w2を備えている。グランド用基板部58cは、基板一面側に第1グランド層58g1を備え、基板他面側に第2グランド層58g2を備えている、
先端側脚部基板部58dは、上述した第1基板接続部を基板他面側に設けている。ケーブル接続部58eは、基端側脚部58drの基端面より撮像素子遠位側に突出した凸部である。凸部であるケーブル接続部58eの基板一面側、および、基板他面側は、線配線層58l1、58l2であって、図3Bに示す線接続部64が設けられている。
The second mounting board portion 58b includes a second electronic component wiring layer 58w2 on the other side of the board in the downward direction in the figure, which is the opposite side of the board. The ground substrate portion 58c includes a first ground layer 58g1 on one side of the substrate and a second ground layer 58g2 on the other side of the substrate.
The distal-side leg board portion 58d is provided with the above-described first board connecting portion on the other surface side of the board. The cable connection portion 58e is a convex portion that protrudes from the base end surface of the base end side leg portion 58dr to the image sensor distal side. The one side of the board and the other side of the board of the cable connection part 58e, which are convex parts, are line wiring layers 58l1 and 58l2, and the line connection part 64 shown in FIG. 3B is provided.

図3A、図3Bに示すように第1搭載基板部58aの第1電子部品配線層58w1には、電子部品接続部(不図示)が設けられており、電子部品であるチップ部品71、72、73が実装されている。例えば、第1チップ部品71が高発熱素子である。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the first electronic component wiring layer 58w1 of the first mounting substrate portion 58a is provided with an electronic component connecting portion (not shown), and chip components 71, 72, which are electronic components, 73 is implemented. For example, the first chip component 71 is a high heating element.

第2搭載基板部58bの第2電子部品配線層58w2には、電子部品接続部(不図示)が設けられており、電子部品であるチップ部品74、75が実装されている。   The second electronic component wiring layer 58w2 of the second mounting substrate portion 58b is provided with an electronic component connecting portion (not shown), and chip components 74 and 75 that are electronic components are mounted thereon.

図2に示すように信号ケーブル53は、例えば、第1の複合ケーブル53aと、第2の複合ケーブル53bと、を有する。第1の複合ケーブル53a内および第2の複合ケーブル53b内には信号線、電線等の各種線53cが挿通されている。   As shown in FIG. 2, the signal cable 53 includes, for example, a first composite cable 53a and a second composite cable 53b. Various wires 53c such as signal wires and electric wires are inserted into the first composite cable 53a and the second composite cable 53b.

第1の複合ケーブル53aの信号線、電線は、それぞれケーブル接続部58eの線配線層58l1に設けられた対応する線接続部64に接続されている。一方、第2の複合ケーブル53bの信号線、電線は、それぞれ線配線層58l2に設けられた対応する線接続部(不図示)に接続されている。   The signal lines and electric wires of the first composite cable 53a are connected to the corresponding line connection portions 64 provided in the line wiring layer 58l1 of the cable connection portion 58e, respectively. On the other hand, the signal lines and electric wires of the second composite cable 53b are connected to corresponding line connection portions (not shown) provided in the line wiring layer 5812.

符号59は、放熱用ケーブルであり、例えば信号ケーブル53に沿って配設されている。符号59aは、高熱伝導性部材であって金属フィラーが充填された導電性熱伝導樹脂部材77より熱伝導率の高い例えば銅線59aである。銅線59aは、放熱用ケーブル59内に挿通されており、先端部が放熱用ケーブル59の先端面から露出されている。
なお、図示は省略しているが、基板部58a、58b、58c、58dには予め定めた接続部同士を電気的に接続するための貫通ビア、配線等が設けられている。
Reference numeral 59 denotes a heat radiating cable, which is disposed along the signal cable 53, for example. Reference numeral 59a is, for example, a copper wire 59a that is a high thermal conductivity member and has a higher thermal conductivity than the conductive thermal conductive resin member 77 filled with a metal filler. The copper wire 59 a is inserted into the heat radiating cable 59, and the tip portion is exposed from the tip surface of the heat radiating cable 59.
Although not shown, the substrate portions 58a, 58b, 58c, and 58d are provided with through vias, wirings, and the like for electrically connecting predetermined connection portions.

本実施形態において、ガラスリッド55の外表面、撮像素子51の外表面、第1搭載基板部58aの第1電子部品配線層58w1表面、第2搭載基板部58bの第2電子部品配線層58f2表面、第1電子部品配線層58w1に実装された電子部品71、72、73の表面、及び、第2電子部品配線層58w2に実装された電子部品74、75の表面を、絶縁性を有する絶縁部材76によって均一に被覆している。   In the present embodiment, the outer surface of the glass lid 55, the outer surface of the image sensor 51, the surface of the first electronic component wiring layer 58w1 of the first mounting substrate portion 58a, and the surface of the second electronic component wiring layer 58f2 of the second mounting substrate portion 58b. Insulating members having insulating properties on the surfaces of the electronic components 71, 72, 73 mounted on the first electronic component wiring layer 58w1 and the surfaces of the electronic components 74, 75 mounted on the second electronic component wiring layer 58w2 76 is uniformly coated.

本実施形態の絶縁部材76は、電気抵抗率の大きい電気絶縁体(1.0x1016j Ωm)であって、絶縁薄膜である。絶縁薄膜は、真空蒸着によって上述した部分等を含む予め定めた表面を被覆している。   The insulating member 76 of this embodiment is an electric insulator (1.0 × 10 16j Ωm) having a high electric resistivity, and is an insulating thin film. The insulating thin film covers a predetermined surface including the above-described portions by vacuum deposition.

なお、ケーブル接続部58eの線接続部、および、線接続部に接続された信号線、電線の表面は、絶縁薄膜、あるいは、封止樹脂によって絶縁される。   In addition, the surface of the cable connection part 58e, the signal line connected to the line connection part, and the line connection part and the electric wire is insulated by an insulating thin film or sealing resin.

そして、本実施形態において、絶縁部材76である絶縁薄膜上には、導電性熱伝導樹脂部材77が設けてある。導電性熱伝導樹脂部材77は、柔軟性を有する樹脂部材に、銀(1.59x10-8j Ωm)金(2.21x10-8j Ωm)等、電気抵抗率の小さい金属フィラーが充填された樹脂であり、絶縁薄膜上に塗布されて電子部品71−75の短絡させたくない表面を含む予め定めた部分に充填される。
導電性熱伝導樹脂部材77は、絶縁性高熱伝導部材に比べて熱伝導率が高い。本実施形態において、導電性熱伝導樹脂部材77は、異方性導電性熱伝導樹脂部材である。
In this embodiment, a conductive heat conductive resin member 77 is provided on the insulating thin film that is the insulating member 76. The conductive heat conductive resin member 77 is a resin in which a flexible resin member is filled with a metal filler having a low electrical resistivity such as silver (1.59 × 10 −8 jΩm) gold (2.21 × 10 −8 jΩm). Yes, it is applied on the insulating thin film and filled in a predetermined portion including the surface of the electronic component 71-75 that is not to be short-circuited.
The conductive heat conductive resin member 77 has a higher thermal conductivity than the insulating high heat conductive member. In the present embodiment, the conductive heat conductive resin member 77 is an anisotropic conductive heat conductive resin member.

異方性導電性熱伝導樹脂部材は、第1搭載基板部58a、第2搭載基板部58bに実装された電子部品71−75から発生する熱を導電性熱伝導樹脂部材77の外方に位置する銅線59aに向けて移動させる。   The anisotropic conductive heat conductive resin member positions heat generated from the electronic components 71-75 mounted on the first mounting substrate portion 58a and the second mounting substrate portion 58b to the outside of the conductive heat conductive resin member 77. To move toward the copper wire 59a.

そして、導電性熱伝導樹脂部材77の内部には高熱伝導性部材である銅線59aの先端部が配設してある。銅線59aは、予め定めた外径の単線であり、その基端部が撮像素子51から離間した例えば操作部6内において露出された状態で設けられている。   And the front-end | tip part of the copper wire 59a which is a highly heat conductive member is arrange | positioned inside the conductive heat conductive resin member 77. FIG. The copper wire 59a is a single wire having a predetermined outer diameter, and is provided in a state where the base end portion is exposed, for example, in the operation unit 6 separated from the image pickup device 51.

この結果、導電性熱伝導樹脂部材77の外方に向けて移動された熱は、銅線59aの先端部に伝導された後、基端部方向に移動されて、放熱される。   As a result, the heat moved toward the outside of the conductive heat conductive resin member 77 is transferred to the distal end portion of the copper wire 59a, and then moved toward the proximal end portion to be radiated.

このように、絶縁部材76である絶縁薄膜を撮像素子51の外表面、第1電子部品配線層58w1の表面及び該配線層58w1に実装された電子部品71、72、73の表面、第2電子部品配線層58w2の表面及び該配線層58w2に実装された電子部品74、75の表面等に設けた上で、絶縁薄膜上に導電性熱伝導樹脂部材77を充填して該導電性熱伝導樹脂部材77を絶縁薄膜に密着させている。   As described above, the insulating thin film as the insulating member 76 is formed on the outer surface of the imaging device 51, the surface of the first electronic component wiring layer 58w1, the surfaces of the electronic components 71, 72, 73 mounted on the wiring layer 58w1, and the second electrons. The conductive heat conductive resin member 77 is filled on the insulating thin film after being provided on the surface of the component wiring layer 58w2 and the surfaces of the electronic components 74 and 75 mounted on the wiring layer 58w2. The member 77 is adhered to the insulating thin film.

この結果、導電性熱伝導樹脂部材77と、電子部品配線層58w1、58w2、電子部品71−75と、の絶縁を絶縁薄膜によって確保することができる。   As a result, the insulation between the conductive heat conductive resin member 77, the electronic component wiring layers 58w1, 58w2, and the electronic components 71-75 can be ensured by the insulating thin film.

また、搭載基板部58a、58bに実装された電子部品71−75と、導電性熱伝導樹脂部材77と、が絶縁薄膜によって絶縁されていることによって、該電子部品71−75から発生する熱を絶縁薄膜を介して効率良く導電性熱伝導樹脂部材77に伝達することができる。
絶縁薄膜は、薄ければ薄いほど電子部品71−75から発生した熱を効率良く導電性熱伝導樹脂部材77に伝達する。
In addition, since the electronic components 71-75 mounted on the mounting board portions 58a and 58b and the conductive heat conductive resin member 77 are insulated by the insulating thin film, heat generated from the electronic components 71-75 is generated. It can be efficiently transmitted to the conductive heat conductive resin member 77 through the insulating thin film.
The thinner the insulating thin film, the more efficiently the heat generated from the electronic components 71-75 is transferred to the conductive heat conductive resin member 77.

また、導電性熱伝導樹脂部材77を異方性導電性熱伝導樹脂部材としたことにより、電子部品71−75から発生する熱を、導電性熱伝導樹脂部材77の外方に位置する銅線59aに向けて移動させることができる。言い替えれば、電子部品71−75から発生する熱は、異方性導電性熱伝導樹脂部材によって撮像素子51に向かって移動することが防止されている。   Further, the conductive heat conductive resin member 77 is an anisotropic conductive heat conductive resin member, so that the heat generated from the electronic components 71-75 is transferred to the copper wire located outside the conductive heat conductive resin member 77. It can be moved toward 59a. In other words, the heat generated from the electronic components 71-75 is prevented from moving toward the image sensor 51 by the anisotropic conductive heat conductive resin member.

これらの結果、電子部品71−75から発生する熱は、導電性熱伝導樹脂部材77に伝導された後、放熱用ケーブル59の銅線59aに伝導されて放熱されていく。したがって、電子部品71−75から発生する熱が撮像素子51に伝導されて、該撮像素子51の温度が電子部品71−75から発生する熱によって上昇することをより確実に防止することができる。   As a result, the heat generated from the electronic components 71-75 is conducted to the conductive heat conductive resin member 77 and then conducted to the copper wire 59 a of the heat radiating cable 59 to be radiated. Therefore, it is possible to more reliably prevent the heat generated from the electronic component 71-75 from being conducted to the image sensor 51 and the temperature of the image sensor 51 from being increased by the heat generated from the electronic component 71-75.

なお、上述した実施形態において、導電性熱伝導樹脂部材77の内部に予め定めた外径の単線である銅線59aの先端部を配設する、としている。しかし、導電性熱伝導樹脂部材77の内部に配設される銅線59aは、単線に限定されるものでは無く、図4Aに示すように複数の素線59cを配設するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the tip of the copper wire 59a, which is a single wire having a predetermined outer diameter, is disposed inside the conductive heat conductive resin member 77. However, the copper wire 59a disposed inside the conductive heat conductive resin member 77 is not limited to a single wire, and a plurality of strands 59c may be disposed as shown in FIG. 4A. .

本実施形態の放熱用ケーブル59は、撚り線59bを有し、1本の撚り線59bは、複数の銅線である素線59cを一纏めにして構成されている。そして、導電性熱伝導樹脂部材77の内部には、撚り線59bをほぐした複数の素線59cが分散して配設されている。   The heat radiating cable 59 of the present embodiment has a stranded wire 59b, and one stranded wire 59b is configured by collecting together a plurality of strands 59c which are a plurality of copper wires. In the conductive heat conductive resin member 77, a plurality of strands 59c loosened from the stranded wires 59b are distributed.

この構成によれば、導電性熱伝導樹脂部材77の内部に複数の素線59cを予め定めた間隔で分散配置させて、電子部品71−75から発生して導電性熱伝導樹脂部材77に伝導された熱を複数の素線59cに伝導させて、より効率良く放熱用ケーブル59による放熱を行うことができる。   According to this configuration, the plurality of strands 59 c are dispersed and arranged at predetermined intervals inside the conductive heat conductive resin member 77, and are generated from the electronic components 71-75 and conducted to the conductive heat conductive resin member 77. The conducted heat can be conducted to the plurality of strands 59c, and the heat radiation by the heat radiation cable 59 can be performed more efficiently.

なお、図4Bに示すように導電性熱伝導樹脂部材77の内部に高熱伝導部材である例えば銅板を予め定めた形状に形作った板状部材59dを配置し、該板状部材59dの一面または他面に複数の素線59cを予め定めた間隔で分散配置させるようにしてもよい。   As shown in FIG. 4B, a plate-like member 59d formed by, for example, a copper plate, which is a high heat conduction member, in a predetermined shape is disposed inside the conductive heat-conductive resin member 77, and one surface or the other of the plate-like member 59d is arranged. A plurality of strands 59c may be distributed on the surface at predetermined intervals.

この構成によれば、電子部品71−75から発生して導電性熱伝導樹脂部材77に伝導された熱を、板部材59dに伝導させた後、複数の素線59cに伝導させて、より効率的な放熱を実現することができる。   According to this configuration, the heat generated from the electronic components 71-75 and conducted to the conductive heat conductive resin member 77 is conducted to the plate member 59d, and then conducted to the plurality of strands 59c for more efficiency. Heat dissipation can be realized.

また、図5に示すように銅線59a(あるいは撚り線59b)を、例えば、第1グランド層58g1に電気的に接続された貫通ビア58hの接続部58jに電気的に接続させるようにしてもよい。
この結果、導電性熱伝導樹脂部材77がグランドレベルになり、内視鏡2の先端部8に電気的に独立したグランドを設けて先端部8の細径化を妨げること無く画質向上を実現できる。
Further, as shown in FIG. 5, the copper wire 59a (or the stranded wire 59b) may be electrically connected to, for example, the connection portion 58j of the through via 58h that is electrically connected to the first ground layer 58g1. Good.
As a result, the conductive heat conductive resin member 77 is at the ground level, and an electrically independent ground is provided at the distal end portion 8 of the endoscope 2 to improve the image quality without hindering the diameter reduction of the distal end portion 8. .

尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

Claims (6)

固体撮像素子が実装される基板と、
前記基板に実装される電子部品であって発熱体と成り得る高発熱素子と、
前記基板の表面、該基板に実装された前記固体撮像素子の外表面、当該基板に実装される前記高発熱素子の外表面、及び該高発熱素子以外の電子部品の外表面を覆う絶縁部材と、
前記絶縁部材に密着して設けられる導電性熱伝導樹脂部材と、
一端部と他端部とを有し、前記一端部が前記導電性熱伝導樹脂部材内に配設され、前記他端部が前記基板から予め定めた距離離間した位置に配置される放熱部材と、
を具備することを特徴とする撮像ユニット。
A substrate on which a solid-state image sensor is mounted;
A high heating element that can be a heating element, which is an electronic component mounted on the substrate,
An insulating member that covers a surface of the substrate, an outer surface of the solid-state imaging device mounted on the substrate, an outer surface of the high heat generating element mounted on the substrate, and an outer surface of an electronic component other than the high heat generating element; ,
A conductive thermal conductive resin member provided in close contact with the insulating member;
A heat dissipating member having one end and another end, the one end being disposed in the conductive heat conductive resin member, and the other end being disposed at a predetermined distance from the substrate; ,
An imaging unit comprising:
前記導電性熱伝導樹脂部材は、金属フィラーが充填されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像ユニット。   The imaging unit according to claim 1, wherein the conductive heat conductive resin member is filled with a metal filler. 前記導電性熱伝導樹脂部材は、前記発熱体から発生する熱を予め定めた方向に移動させる異方性導電性熱伝導樹脂部材であることを特徴とする請求項2に記載の撮像ユニット。   The imaging unit according to claim 2, wherein the conductive heat conductive resin member is an anisotropic conductive heat conductive resin member that moves heat generated from the heating element in a predetermined direction. 前記絶縁部材は、絶縁薄膜であることを特徴とする請求項1に記載の撮像ユニット。   The imaging unit according to claim 1, wherein the insulating member is an insulating thin film. 前記放熱部材は、ケーブル部材であって、外皮内に挿通して配設された銅線を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像ユニット。   The imaging unit according to claim 1, wherein the heat radiating member is a cable member, and includes a copper wire that is inserted into the outer skin. 前記請求項1−請求項5の何れか一項に記載の撮像ユニットを具備する内視鏡。   An endoscope comprising the imaging unit according to any one of claims 1 to 5.
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