JPWO2016203797A1 - 撮像モジュール、内視鏡システムおよび撮像モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

小型化を図りながら、接続部の信頼性を向上する撮像モジュール、内視鏡システムおよび撮像モジュールの製造方法を提供することを目的とする。本発明における撮像モジュール１００は、撮像素子１１を有し、撮像素子１１の受光部１１ａの裏面側に複数の接続ランドが配置されたチップサイズパッケージ１０と、複数の接続電極を有し、前記接続電極がチップサイズパッケージ１０の前記接続ランドと接続される第１の回路基板２０と、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０との接続部に充填されたアンダーフィル剤４０と、を備え、第１の回路基板２０およびアンダーフィル剤４０は、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に収まる形状をなし、第１の回路基板２０のチップサイズパッケージ１０との接続面と直交する側面に、前記接続面に開口する切欠き部２２が形成されてい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モジュール、内視鏡システムおよび撮像モジュールの製造方法に関する。

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ている。このような撮像ユニットにおいて、撮像素子と回路基板との接続部には、接続部の信頼性向上のためにアンダーフィル剤が充填されている。アンダーフィル剤使用に関しては、種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００９−１８２１５５号公報 特開平１０−２７０４７７号公報 特開２００４−２１４３４４号公報

特許文献１では、電子部品を搭載したパッケージ基板の下面である接続面側の縁端部に切欠き部を設けることにより、パッケージ基板の上面である電子部品搭載面へのアンダーフィル剤の濡れ上がりを防止している。しかしながら、特許文献１では、メイン基板はパッケージ基板より大きなものが使用されるとともに、アンダーフィル剤はパッケージ基板の側面にフィレットをなして形成されるため、小型化が望まれる用途に直ちに転用することはできない。

また、特許文献２では、配線基板に貫通孔を設け、該貫通孔を介して配線基板と半導体パッケージとの接続部にアンダーフィル剤を注入している。しかしながら、特許文献２では、配線基板の中央部、または所定位置に複数個の貫通孔を設けているため、基板のサイズが小さくなると配線の引き回しが困難となる。

さらに特許文献３では、センサ部（受光部）の周縁部に電極を有する撮像素子と、透孔の周縁部に撮像素子の電極と接続する配線が形成された基板とを対向して接続した撮像装置において、透孔の四隅に透孔と連通した樹脂たまりを形成することにより、接続部に充填されるアンダーフィル剤のセンサ部への流れ出しを防止している。しかしながら特許文献３では、基板は撮像素子より大きなものが使用されるとともに、アンダーフィル剤は撮像素子の側面にフィレットをなして形成されるため、小型化が望まれる用途に直ちに転用することはできない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化を図りながら、接続部の信頼性を向上する撮像モジュール、内視鏡システムおよび撮像モジュールの製造方法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モジュールは、撮像素子を有し、前記撮像素子の受光部の裏面側に複数の接続ランドが配置されたチップサイズパッケージと、複数の接続電極を有し、前記接続電極が前記チップサイズパッケージの前記接続ランドとバンプを介して電気的および機械的に接続される回路基板と、前記チップサイズパッケージと前記回路基板との接続部に充填されたアンダーフィル剤と、を備え、前記回路基板および前記アンダーフィル剤の前記チップサイズパッケージの前記撮像素子の光軸方向に投影した時の大きさは、前記チップサイズパッケージの光軸方向の投影面内に収まる形状をなし、前記回路基板の前記チップサイズパッケージとの接続面と直交する側面に、前記接続面側に開口する切欠き部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明の撮像モジュールは、上記発明において、前記切欠き部は、前記回路基板の前記接続面側から前記接続面の裏面側まで貫通するよう形成されていることを特徴とする。

また、本発明の撮像モジュールは、上記発明において、前記チップサイズパッケージは光軸方向の投影面が矩形をなし、前記回路基板の前記複数の接続電極は、前記撮像素子の裏面側の前記切欠き部が配置される一辺側を避けるように配置されることを特徴とする。

また、本発明の撮像モジュールは、上記発明において、前記回路基板は光軸方向の投影面が矩形をなし、前記切欠き部は前記回路基板の矩形の四隅に形成されることを特徴とする。

また、本発明の撮像モジュールは、上記発明において、前記回路基板は、前記チップサイズパッケージとの接続面側にソルダーレジスト層を有し、前記切欠き部は、前記ソルダーレジスト層の側面に形成されることを特徴とする。

また、本発明の内視鏡システムは、上記のいずれか一つに記載の撮像モジュールが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする。

また、本発明の撮像モジュールの製造方法は、上記のいずれか一つに記載の撮像モジュールの製造方法であって、チップサイズパッケージの裏面に形成された複数のバンプと、回路基板に形成された複数の接続電極とを、一括して接続する接続工程と、前記回路基板の前記チップサイズパッケージとの接続面と直交する側面の一部に形成され、前記接続面側に開口する切欠き部にノズル先端部を挿入することにより、前記チップサイズパッケージと前記回路基板との接続部の空隙にアンダーフィル剤を充填する封止工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、撮像モジュールの小型化を図りながら、接続部の信頼性を向上することが可能となる。

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２Ａは、図１に示す内視鏡先端部に配置される撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。 図２Ｂは、図２Ａの撮像モジュールで使用する回路基板の接続面側（下面）の図である。 図３Ａは、従来の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。 図３Ｂは、従来の撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。 図３Ｃは、本発明の実施の形態１の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。 図３Ｄは、本発明の実施の形態１にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。 図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。 図５Ａは、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１の変形例２の撮像モジュールで使用する回路基板の接続面側（下面）の図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１の変形例２の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。 図５Ｄは、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。 図６Ａは、本発明の実施の形態２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。 図６Ｂは、本発明の実施の形態２の撮像モジュールで使用する第２の回路基板の上面図である。 図６Ｃは、本発明の実施の形態２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。 図７は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる撮像モジュールの側面図である。 図８Ａは、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。 図８Ｂは、本発明の実施の形態２の変形例２の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。 図８Ｃは、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。

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、撮像モジュール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、処置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、ケーブル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、他方の端部がコネクタ８ｂである。コネクタ８ａは、情報処理装置３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、後述する撮像モジュール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で使用する撮像モジュールについて詳細に説明する。図２Ａは、図１に示す内視鏡先端部に配置される撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。図２Ｂは、図２Ａの撮像モジュールで使用する回路基板の接続面側（下面）の図である。

撮像モジュール１００は、撮像素子１１を有し、受光部１１ａの裏面側に複数の接続ランド１２が形成されたチップサイズパッケージ１０と、複数の接続電極２１を有し、接続電極２１がチップサイズパッケージ１０の接続ランド１２とバンプ１３を介して電気的および機械的に接続される第１の回路基板２０と、第１の回路基板２０に垂直に配設されている第２の回路基板３０と、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０との接続部に充填されたアンダーフィル剤４０と、を備える（図３Ｄ参照）。

第１の回路基板２０および第２の回路基板３０は、矩形の板状をなし、撮像モジュール１００として各部が接続された状態で、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に収まる大きさである。

撮像素子１１の表面にはＣＭＯＳ素子等の受光部１１ａが形成されている。受光部１１ａは、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ）等により形成された図示しない貫通配線を介して裏面側の接続ランド１２と接続されている。接続ランド１２上には、はんだからなるバンプ１３が形成されている。撮像素子１１の表面側には、受光部１１ａを保護するカバーガラス１４が接合されている。

第１の回路基板２０は、配線が絶縁層を介して複数積層された板状をなしている。第１の回路基板２０は、セラミック基板、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の回路基板２０のチップサイズパッケージ１０との接続面側には、接続ランド１２と対応する位置に接続電極２１が形成されるとともに、接続面の裏面側には接続電極２３が形成されている。接続電極２１は、接続ランド１２とバンプ１３を介して電気的、および機械的に接続されている。また、第１の回路基板２０のチップサイズパッケージ１０との接続面と直交する側面に、接続面側に開口する切欠き部２２が形成されている。

第２の回路基板３０は、配線が絶縁層を介して複数積層された板状をなしている。第２の回路基板３０は、セラミック基板、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の回路基板３０の一端部には接続電極３１が形成され、第１の回路基板２０の接続電極２３とはんだ３２により接続されている。第１の回路基板２０と第２の回路基板３０の接続は、第１の回路基板２０の所定位置に接着剤を塗布した後、第２の回路基板３０を第１の回路基板２０の裏面に対して垂直（Ｔ字状）にして仮固定した後、はんだ３２により接続電極２３と接続電極３１とを接続する。なお、図２Ａには図示していないが、第２の回路基板３０には、ケーブルや電子部品が接続される。なお、電子部品は、第１の回路基板２０の裏面側に実装、または第１の回路基板２０および第２の回路基板３０内に内蔵されていてもよい。なお、実装されたケーブルや電子部品は、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に収まる大きさとすることが好ましい。

次に、本実施の形態の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填について説明する。撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填は、６０℃程度に加温したホットプレート６０上にアンダーフィル剤充填前の撮像モジュール１００を載置して行う。図３Ａは、従来の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。図３Ｂは、従来の撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。図３Ｃは、本発明の実施の形態１の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。図３Ｄは、本発明の実施の形態１にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。

近年、内視鏡２の挿入部６は、検体の負担軽減のために細径化されており、撮像モジュール１００のチップサイズパッケージ１０は１辺の長さが１〜５ｍｍ程度の大きさのものが使用されている。このサイズのチップサイズパッケージ１０を使用した撮像モジュール１００において、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０との間の隙間の長さｇ（図２Ａ参照）は１００μｍ程度となる。アンダーフィル剤４０を充填するノズル５０の先端径は１００〜１５０μｍであるため、図３Ａに示す従来の撮像モジュール１００Ｆでは、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０Ｆとの間の隙間にノズル５０の先端は挿入できず、隙間の側面方向からアンダーフィル剤４０を充填することになる。側面方向からアンダーフィル剤４０を充填すると、隙間に充填できないアンダーフィル剤４０が、チップサイズパッケージ１０の側面に残存するため、撮像モジュール１００Ｆの径が大きくなってしまう。

本実施の形態１の撮像モジュール１００では、第１の回路基板２０の接続面と直交する側面の端部に、少なくとも接続面側で切り欠かれて開口する切欠き部２２が形成され、切欠き部２２にノズル５０の先端を挿入してアンダーフィル剤４０を隙間に注入する（図３Ｃ参照）。ノズル５０の先端部を、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に位置させて、アンダーフィル剤４０を充填するため、アンダーフィル剤４０がチップサイズパッケージ１０の側面方向に漏れ出すことがなく、撮像モジュール１００を細径化することができる（図３Ｄ参照）。なお、アンダーフィル剤４０を隙間に必要十分量充填するためには、充填を行う際、注入する切欠き部２２付近と、切欠き部２２と対向する側とを２視野で拡大観察しながら充填することが好ましい。アンダーフィル剤４０は、隙間に充填された後、１２０〜１５０℃程度で加熱して硬化される。

切欠き部２２は、ノルズ５０の先端を挿入できる大きさであればよく、切欠き部２２の径ｒはノズル先端部径Ｄ＋１０μｍ以上、切欠き部２２の底面からチップサイズパッケージ１０の接続面までの距離Ｇもノズル先端部径Ｄ＋１０μｍ以上であることが好ましい。また、切欠き部２２の径ｒの上限は、強度および実装密度の観点から、第１の回路基板２０の１辺の長さの２０％以下、好ましくは１０％以下である。切欠き部２２は、形成の容易さの観点から半円柱状が好ましいが、これに限定するものではなく、矩形柱や三角柱（第１の回路基板２０の端面にテーパを形成）としてもよい。また、切欠き部２２は第１の回路基板２０の１辺の中央部に形成しているが、隅に形成してもよく、切欠き部２２を複数設けてもよい。

本実施の形態１では、第１の回路基板２０の接続面と直交する側面にノズル５０の先端を挿入する切欠き部２２を設け、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０との隙間に切欠き部２２を介してアンダーフィル剤４０を充填できるため、アンダーフィル剤４０がチップサイズパッケージ１０の投影面外に漏れ出すことがなく、すなわち、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に収まる大きさに制御でき、撮像モジュール１００を細径化できる。また、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０との隙間にアンダーフィル剤４０が充填されるため、接続部の信頼性も向上することができる。

なお、第１の回路基板の接続面側にソルダーレジスト層が形成される場合、切欠き部はソルダーレジスト層に形成してもよい。図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。

本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像モジュール１００Ａにおいて、第１の回路基板２０Ａの接続面側には、ソルダーレジスト層２４が形成されている。切欠き部２２Ａは、ソルダーレジスト層２４に形成される。切欠き部２２Ａは、実施の形態１と同様に半円柱状でもよいが、ソルダーレジスト層２４を第１の回路基板２０Ａの１辺側に形成せずに、ソルダーレジスト層２４が存在しない部分を切欠き部として使用してもよい。

また、第１の回路基板の厚さによっては、切欠き部をチップサイズパッケージの接続面から裏面側まで貫通するように形成してもよい。図５Ａは、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。図５Ｂは、本発明の実施の形態１の変形例２の撮像モジュールで使用する回路基板の接続面側（下面）の図である。図５Ｃは、本発明の実施の形態１の変形例２の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。図５Ｄは、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。

本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像モジュール１００Ｂにおいて、切欠き部２２Ｂは第１の回路基板２０Ｂのチップサイズパッケージ１０との接続面から裏面側まで貫通するように形成されている。第１の回路基板２０Ｂの厚みが薄く、ドリル加工などにより貫通孔を形成しやすい場合には、切欠き部２２Ｂを第１の回路基板２０Ｂを貫通するように形成することができる。また、第１の回路基板２０Ｂのチップサイズパッケージ１０との接続面側に形成される接続電極２１Ｂは、図５Ｂに示すように、切欠き部２２Ｂが配置される一辺側を避けるように配置されている。接続電極２１Ｂとバンプ１３Ｂを介して接続される接続ランド１２Ｂも、接続電極２１Ｂと対応するように形成される。

アンダーフィル剤４０の充填は、図５Ｃに示すように、切欠き部２２Ｂにノズル５０の先端を挿入して行う。切欠き部２２Ｂの形状、および大きさは実施の形態１と同様である。チップサイズパッケージ１０の側面方向、および第１の回路基板２０Ｂの裏面方向へのアンダーフィル剤４０の漏れ出しを防止するために、注入する切欠き部２２Ｂ付近と、切欠き部２２Ｂと対向する側とを２視野で拡大観察しながら充填することが好ましい。

本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像モジュール１００Ｂにおいて、アンダーフィル剤４０は、図５Ｄに示すように、充填量が多くなると切欠き部２２Ｂ内ではフィレット形状をなすが、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面外にはみ出すことがないため、撮像モジュール１００Ｂの細径化が可能となる。また、撮像モジュール１００Ｂは、切欠き部２２Ｂが第１の回路基板２０Ｂを貫通して形成されるため、切欠き部２２Ｂの位置により撮像モジュール１００Ｂの向きを容易に判別することができ、組み立て工程での取り扱いが容易となる。さらに、撮像モジュール１００Ｂでは、切欠き部２２Ｂが配置される一辺側を避けるよう接続電極２１Ｂを配置するため、切欠き部２２Ｂの形成が容易となる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、第２の回路基板として異形回路基板を使用する。図６Ａは、本発明の実施の形態２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。図６Ｂは、本発明の実施の形態２の撮像モジュールで使用する第２の回路基板の上面図である。図６Ｃは、本発明の実施の形態２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。

第１の回路基板２０Ｃは、配線が絶縁層を介して複数積層された矩形の板状をなし、撮像モジュール１００Ｃとして各部が接続された状態で、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に収まる大きさである。第１の回路基板２０Ｃのチップサイズパッケージ１０との接続面側には、接続ランド１２と対応する位置に接続電極２１Ｃが形成されるとともに、接続面の裏面側には接続電極２３Ｃが形成されている。接続電極２１Ｃは、接続ランド１２とバンプ１３を介して電気的、および機械的に接続されている。また、第１の回路基板２０Ｃの四隅には、第１の回路基板２０Ｃの接続面側から裏面側まで貫通する切欠き部２２Ｃが形成されている。

第２の回路基板３０Ｃは、配線が絶縁層を介して複数積層された左右が対称な異形をなし、撮像モジュール１００Ｃとして各部が接続された状態で、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に収まる大きさである。第２の回路基板３０Ｃは、実施の形態１と同様の基板に加え、射出成形により立体配線が形成されたＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ）基板を使用することもできる。第２の回路基板３０Ｃは、左右に段部５１、５２、５３および５４を有する。また、第２の回路基板３０Ｃの底面側には、第１の回路基板２０Ｃの接続電極２３Ｃとはんだ３２Ｃを介して接続される接続電極３１Ｃが形成されるとともに、前後方向に貫通する凹部３３が形成される。第１の回路基板２０Ｃと凹部３３により形成される空間には、図示しない電子部品が実装される。さらに、第２の回路基板３０Ｃの四隅には、第２の回路基板３０Ｃの第１の回路基板２０Ｃとの接続面側から段部５１または段部５４側まで貫通する切欠き部３４が形成されている。第２の回路基板３０Ｃは、段部５１と段部５２との間の面ｆ１、段部５２と上面ｆ５との間の面ｆ２、上面ｆ５と段部５３との間の面ｆ３、および段部５３と段部５４との間の面ｆ４には、図示しないケーブル接続用ランドが形成されており、このランドにケーブルが接続される。

撮像モジュール１００Ｃでは、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０Ｃとの接続部、および第１の回路基板２０Ｃと第２の回路基板３０Ｃとの接続部に、アンダーフィル剤４０Ｃ−１、４０Ｃ−２がそれぞれ充填される。

第１の回路基板２０Ｃと第２の回路基板３０Ｃの接続部へのアンダーフィル剤４０Ｃ−２の充填は、ノズルの先端部を第２の回路基板３０Ｃの凹部３３に挿入し、ノズル５０の先端部を、第１の回路基板２０Ｃの光軸方向の投影面内に位置させた状態で行う。アンダーフィル剤４０Ｃ−２の凹部３３への充填は、注入する側の凹部３３付近と、注入する側の凹部３３と対向する側の凹部３３とを２視野で拡大観察しながら行うことが好ましい。凹部３３内にアンダーフィル剤４０Ｃ−２を充填した後は、ノズル５０を凹部３３に隣接する切欠き部２２Ｃに移動し、チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０Ｃとの接続部へアンダーフィル剤４０Ｃ−１を充填する。チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０Ｃとの接続部へアンダーフィル剤４０Ｃ−１を充填は、ノズル５０の先端部を切欠き部２２Ｃに挿入し、ノズル５０の先端部が、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面内に位置させた状態で行う。アンダーフィル剤４０Ｃ−１の充填は、注入する切欠き部２２Ｃ付近と、注入する切欠き部２２Ｃと対向する切欠き部２２Ｃ側とを２視野で拡大観察しながら行うことが望ましい。これにより、アンダーフィル剤４０Ｃ−１がチップサイズパッケージ１０の側面方向に漏れ出すことがない。

本発明の実施の形態２にかかる撮像モジュール１００Ｃにおいて、アンダーフィル剤４０Ｃ−１および４０Ｃ−２は、図６Ｃに示すように、切欠き部２２Ｃおよび３４内ではフィレット形状をなすが、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面外にはみ出すことがないため、撮像モジュール１００Ｃの細径化が可能となる。また、切欠き部２２Ｃおよび３４が、第１の回路基板２０Ｃおよび第２の回路基板３０Ｃの四隅に形成されるため、第１の回路基板２０Ｃと第２の回路基板３０Ｃとの接続、またはチップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０Ｃとの接続の際にθずれが生じた場合でも、撮像モジュール１００Ｃの太径化を抑制することができる。

実施の形態２では、切欠き部は第１の回路基板および第２の回路基板を貫通するように形成されているが、貫通しない切欠き部としてもよい。図７は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる撮像モジュールの側面図である。

撮像モジュール１００Ｄにおいて、第１の回路基板２０Ｄには、チップサイズパッケージ１０との接続面と直交する側面に、接続面に開口する切欠き部２２Ｄが形成されている。切欠き部２２Ｄは、第１の回路基板２０Ｄの１側面に１つ形成されているが、ノズルの先端部を挿入できる大きさであれば、各側面に形成されていてもよく、また四隅にそれぞれ形成されていてもよい。また、第２の回路基板３０Ｄには、第１の回路基板２０Ｄとの接続面と直交する側面に、接続面に開口する切欠き部３４Ｄが形成されている。切欠き部３４Ｄは、第２の回路基板３０Ｄの１側面に１つ形成されているが、ノズルの先端部を挿入できる大きさであれば、各側面に形成されていてもよく、また四隅にそれぞれ形成されていてもよい。

また、第１の回路基板の側面に、チップサイズパッケージとの接続面側から第２の回路基板との接続面側まで貫通する切欠き部を形成し、この切欠き部を介してチップサイズパッケージと第１の回路基板との接続部、および第１の回路基板と第２の回路基板との接続部にアンダーフィル剤を充填してもよい。図８Ａは、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填前）。図８Ｂは、本発明の実施の形態２の変形例２の撮像モジュールの接続部へのアンダーフィル剤の充填を説明する図である。図８Ｃは、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる撮像モジュールの側面図である（アンダーフィル剤充填後）。

撮像モジュール１００Ｅにおいて、第１の回路基板２０Ｅの側面に、チップサイズパッケージ１０との接続面側から第２の回路基板３０Ｅとの接続面側まで貫通する切欠き部２２Ｅが形成されている。チップサイズパッケージ１０と第１の回路基板２０Ｅとの接続部、および第１の回路基板２０Ｅと第２の回路基板３０Ｅとの接続部へのアンダーフィル剤４０Ｅの充填は、図８Ｂに示すように、ノズルの先端部を第１の回路基板２０Ｅに形成された切欠き部２２Ｅに挿入し、ノズル５０の先端部が、チップサイズパッケージ１０の光軸方向の投影面内に位置させた状態で行う。アンダーフィル剤４０Ｅを効率よく充填するために、ノズル５０の先端部を切欠き部２２Ｅ内で上下方向に移動させてもよい。アンダーフィル剤４０Ｅの充填は、切欠き部２２Ｅ付近と、切欠き部２２Ｅと対向する側とを２視野で拡大観察しながら行うことが好ましい。これにより、アンダーフィル剤４０Ｅがチップサイズパッケージ１０の側面方向に漏れ出すことがない。

本発明の実施の形態２の変形例２にかかる撮像モジュール１００Ｅにおいて、アンダーフィル剤４０Ｅは、図８Ｃに示すように、チップサイズパッケージ１０の撮像素子１１の光軸方向の投影面外にはみ出すことがないため、撮像モジュール１００Ｅの細径化が可能となる。

本発明の撮像モジュール、内視鏡システムおよび撮像モジュールの製造方法は、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 チップサイズパッケージ
１１ 撮像素子
１１ａ 受光部
１２、１２Ｂ 接続ランド
１３、１３Ｂ バンプ
１４ カバーガラス
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｆ 第１の回路基板
２１、２１Ｂ、２１Ｃ、２３、２３Ｃ、３１、３１Ｃ 接続電極
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 切欠き部
２４ ソルダーレジスト層
３０、３０Ｃ 第２の回路基板
３２ はんだ
３３ 凹部
４０、４０Ｃ−１、４０Ｃ−２、４０Ｅ アンダーフィル剤
５０ ノズル
５１、５２、５３、５４ 段部
６０ ホットプレート
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ 撮像モジュール

Claims (7)

1. 撮像素子を有し、前記撮像素子の受光部の裏面側に複数の接続ランドが配置されたチップサイズパッケージと、
   複数の接続電極を有し、前記接続電極が前記チップサイズパッケージの前記接続ランドとバンプを介して電気的および機械的に接続される回路基板と、
   前記チップサイズパッケージと前記回路基板との接続部に充填されたアンダーフィル剤と、を備え、
   前記回路基板および前記アンダーフィル剤の前記チップサイズパッケージの前記撮像素子の光軸方向に投影した時の大きさは、前記チップサイズパッケージの光軸方向の投影面内に収まる形状をなし、
   前記回路基板の前記チップサイズパッケージとの接続面と直交する側面に、少なくとも前記接続面に開口する切欠き部が形成されていることを特徴とする撮像モジュール。
2. 前記切欠き部は、前記回路基板の前記接続面側から前記接続面の裏面側まで貫通するよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
3. 前記チップサイズパッケージは光軸方向の投影面が矩形をなし、
   前記回路基板の前記複数の接続電極は、前記撮像素子の裏面側の前記切欠き部が配置される一辺側を避けるように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像モジュール。
4. 前記回路基板は光軸方向の投影面が矩形をなし、
   前記切欠き部は前記回路基板の矩形の四隅に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像モジュール。
5. 前記回路基板は、前記チップサイズパッケージとの接続面側にソルダーレジスト層を有し、
   前記切欠き部は、前記ソルダーレジスト層の側面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の撮像モジュール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。
7. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の撮像モジュールの製造方法であって、
   チップサイズパッケージの裏面に形成された複数のバンプと、回路基板に形成された複数の接続電極とを、一括して接続する接続工程と、
   前記回路基板の前記チップサイズパッケージとの接続面と直交する側面の一部に形成され、前記接続面側に開口する切欠き部にアンダーフィル剤を注入するノズル先端部を挿入することにより、前記チップサイズパッケージと前記回路基板との接続部の空隙にアンダーフィル剤を充填する封止工程と、
   を含むことを特徴とする撮像モジュールの製造方法。

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