JPWO2016207941A1

JPWO2016207941A1 - 内視鏡用撮像装置

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Publication number: JPWO2016207941A1
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Inventors: 純平米山
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Abstract

内視鏡用撮像装置１０は、受光面２０ＳＡの端部に外部電極２２が列設されている撮像素子２０と、前記外部電極２２と超音波接合されている端部電極３１を有する配線板３０と、を具備し、前記撮像素子２０の裏面２０ＳＢに複数の溝２０Ｔが形成されており、前記複数の溝２０Ｔが、超音波接合のときの超音波の振動方向に対して傾斜している。

Description

本発明は、受光面に外部電極を有する撮像素子と、前記外部電極と超音波接合されている端部電極を有する配線板と、を具備する内視鏡用撮像装置に関する。

ＣＭＯＳ受光素子等の撮像素子を有する撮像装置を、挿入部の先端部に具備した電子内視鏡が普及している。医療用の内視鏡は、先端部に撮像装置が内蔵された可撓性を有する細長の挿入部を患者等の被検体の体腔内に挿入することによって、被検部位の観察等を行う。

撮像素子は、配線板の端部電極と接合されている外部電極を介して電気信号を送受信する。撮像素子の外部電極と配線板の端部電極との接合信頼性は、内視鏡の信頼性において大きな要因の１つである。また撮像素子は半田接合等の高温処理により劣化するおそれがある。

このため、外部電極と端部電極との接合には、低温で強固な接合が可能な超音波接合が用いられている。超音波接合を確実に行うためには、超音波接合装置の受け治具（アンビル）で保持した撮像素子が、超音波振動により振動しないように固定する必要がある。このため、受け治具には、真空吸着機構およびサイドクランプ等の様々な滑り止め機構が付加されていることがある。

日本国特開平１０−２８９９１６号公報には、リードフレームのダイパッドに放熱板を超音波接合した半導体装置が記載されている。ダイパッドが載置される受け治具の表面には、摩擦係数を上げるために滑り止め用の溝群が形成されている。

しかし、内視鏡用の撮像素子では低侵襲化のため、例えば、底面が、１．０ｍｍ×１．５ｍｍ程度の微小サイズである。保持面積が小さい撮像素子の場合、受け治具に滑り止め用の溝群を設けただけでは接合信頼性を担保するのは容易ではないおそれがあった。

特開平１０−２８９９１６号公報

本発明は、撮像素子の外部電極と配線板のフライングリードとの接合信頼性が高い撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の内視鏡用撮像装置は、受光面の端部に外部電極が列設されている撮像素子と、前記外部電極と超音波接合されている端部電極を有する配線板と、を具備する内視鏡用撮像装置であって、前記撮像素子の前記受光面と対向する裏面に複数の溝が形成されており、前記複数の溝が、超音波接合のときの超音波の振動方向に対して傾斜している。

本発明によれば、撮像素子の外部電極と配線板のフライングリードとの接合信頼性が高い内視鏡用撮像装置を提供できる。

実施形態の撮像装置を含む内視鏡システムの外観図である。実施形態の撮像装置の斜視図である。実施形態の撮像装置の上面図である。実施形態の撮像装置の下面図である。実施形態の撮像装置の図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。実施形態の撮像装置の図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための斜視図である。実施形態の撮像装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。インフィード型の研削加工機を説明するための模式図である。インフィード型の研削加工機により形成されるソーマークの方向を示す図である。実施形態の撮像装置の製造方法における研削ワークの配置を説明するための図である。実施形態の撮像装置の撮像素子の側面図である。実施形態の撮像素子のソーマークの方向を示す図である。実施形態の撮像装置の研削ワークの上面図である。実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための斜視図である。実施形態の変形例１の撮像装置の製造方法におけるソーマークの方向を説明するための図である。実施形態の変形例１の撮像装置の製造方法における研削ワークの配置を説明するための図である。実施形態の変形例２の撮像素子のソーマークの方向を示す図である。実施形態の変形例３の撮像素子のソーマークの方向を示す図である。実施形態の変形例４の撮像素子のソーマークの方向を示す図である。実施形態の変形例５の撮像素子のソーマークの方向を示す図である。実施形態の変形例６の撮像素子のソーマークの方向を示す図である。実施形態の変形例７の撮像素子のソーマークの方向を示す図である。実施形態の変形例８の撮像装置の製造方法を説明するための斜視図である。実施形態の変形例９の撮像装置のるための斜視図である。

＜実施形態＞
図１を用いて、本発明の実施形態の内視鏡用撮像装置（以下、「撮像装置」ともいう。）１０を有する内視鏡２を含む内視鏡システム１について説明する。

なお、図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、表面の凹凸は大きく拡大して表示する。

図１に示すように、内視鏡システム１は、内視鏡２と、プロセッサ５Ａと、光源装置５Ｂと、モニタ５Ｃと、を具備する。内視鏡２は、細長い挿入部３を被検体の体腔内に挿入することによって、被検体の体内画像を撮像し撮像信号を出力する。

内視鏡２の挿入部３の基端側には、内視鏡２を操作する各種ボタン類が設けられた操作部４が配設されている。操作部４には、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入するチャンネル３Ｈ（図２参照）の処置具挿入口４Ａがある。

挿入部３は、撮像装置１０が配設されている先端部３Ａと、先端部３Ａの基端側に連設された湾曲自在な湾曲部３Ｂと、この湾曲部３Ｂの基端側に連設された可撓管部３Ｃとによって構成される。湾曲部３Ｂは、操作部４の操作によって湾曲する。

操作部４の基端部側に配設されたユニバーサルコード４Ｂには、先端部３Ａの撮像装置１０と接続された信号ケーブル７５が挿通している。

ユニバーサルコード４Ｂは、コネクタ４Ｃを介してプロセッサ５Ａおよび光源装置５Ｂに接続される。プロセッサ５Ａは内視鏡システム１の全体を制御するとともに、撮像装置１０が出力する撮像信号に信号処理を行い画像信号として出力する。モニタ５Ｃは、プロセッサ５Ａが出力する画像信号を表示する。

光源装置５Ｂは、例えば、白色ＬＥＤを有する。光源装置５Ｂが出射する光は、ユニバーサルコード４Ｂおよび挿入部３を挿通するライトガイド（不図示）を介して先端部３Ａに導光され、被写体を照明する。

図２〜図６に示すように、内視鏡用撮像装置１０は、撮像素子２０と配線板３０とを具備する。平面視矩形の配線板３０の受光面２０ＳＡには、受光部２１と、受光部２１と電気的に接続されている複数の外部電極２２が形成されている。撮像素子２０は受光面２０ＳＡと受光面２０ＳＡと対向する裏面２０ＳＢとを有する。複数の外部電極２２は、撮像素子２０の受光面２０ＳＡの端部に短軸方向（Ｙ方向）に平行に列設されている。そして、それぞれの外部電極２２にはバンプ２３が配設されている。

内視鏡２の先端部３Ａに配設されている撮像素子２０は、低侵襲化のため、例えば、長さ（Ｘ軸方向）が１．５ｍｍ、幅（Ｙ軸方向）が１ｍｍ、厚さ（Ｚ軸方向）が０．３ｍｍと極めて小さい。

一方、配線板３０の端面からは、複数のフライングリード３１が突出している。端部電極であるフライングリード３１は、配線板３０の絶縁性基体が選択的に除去された導体配線からなる。フライングリード３１は、リードフレームではアウターリードとよばれている
フライングリード３１の先端部はバンプ２３を介して外部電極２２と超音波接合されている。このため、バンプ２３は超音波接合のときの超音波の振動方向に対して平行方向に潰れており、フライングリード３１の先端部の上面には振動方向に平行な多数のスジ（超音波痕）が形成されている。

撮像装置１０では、複数のフライングリード３１と複数の外部電極２２とが同時に超音波接合される。そして、超音波の振動方向はバンプ２３の列設方向（Ｙ方向：短軸方法）である。このため、バンプ２３の潰れている方向および超音波痕の方向は、バンプ２３の列設方向に平行である。

そして、図４に示すように、撮像素子２０の裏面２０ＳＢには略直線状の複数の溝２０Ｔが形成されている。後述すように複数の溝２０Ｔは、撮像素子２０を作製するウエハ加工プロセスの工程で形成されたソーマーク（研削痕）である。ウエハ加工プロセスで形成される溝は、微細な形状を高精度に形成することが可能である。超音波の振動方向（Ｙ方向）すなわちバンプ２３の列設方向に対して複数の溝２０Ｔの方向は、略直交するように傾斜している。

なお、複数の溝２０Ｔは厳密には円弧状であるが、裏面２０ＳＢの全領域においてバンプ２３の列設方向に対して略直交している。すなわち、複数の溝２０Ｔは、バンプ２３の列設方向（短軸方向：Ｙ方向）に対する傾斜角θが例えば８０度以上１００度以下である。

撮像素子２０は裏面２０ＳＢに超音波の振動方向（Ｙ方向）に対して略直交している複数の溝２０Ｔが形成されている。このため、受け治具（アンビル）４０に載置された撮像素子２０は、超音波が印加されても、その振動Ｖにより受け治具４０の上で滑って振動することはない（図１４参照）。

このため、撮像装置１０は、撮像素子２０のバンプ２３と配線板３０のフライングリード３１との接合信頼性が高い。

次に、図７に示すフローチャートに沿って撮像装置１０の製造方法について説明する。

＜ステップＳ１０：撮像ウエハ作製＞
複数の受光部２１と、それぞれの受光部２１と接続された複数の外部電極２２および複数のバンプ２３と、が、公知の半導体プロセスを用いて、シリコンウエハ等の半導体基板の第１の主面に形成される。受光部２１はＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などである。シリコンウエハには、受光部２１だけでなく信号処理回路などの半導体回路が形成されていてもよい。なお、３００ｍｍφのシリコンウエハの厚さは、例えば、７７５μｍである。

＜ステップＳ１１：切断＞
シリコンウエハが切断されることで、それぞれに受光部２１等が形成された複数の撮像素子２０が作製される。撮像素子２０は底面の外寸が例えば１ｍｍ×１．５ｍｍ、すなわち底面積が１．５ｍｍ^２と超小型である。なお、受光部２１は形成されたシリコンウエハの第１の主面は、切断されると、撮像素子２０の受光面２０ＳＡとなる。

＜ステップＳ１２：配置＞
撮像素子２０は、厚さが例えば７７５μｍと厚い。挿入部３の細径化のために、撮像素子２０は、厚さが、例えば、２０μm以上１５０μm以下に加工される。

撮像素子２０の薄層化のために第２の主面（裏面２０ＳＢに相当）の研削加工が行われる。図８に研削加工機８０の一例を示す。インフィード型の研削加工機８０は、ワークである撮像素子２０が載置される保持盤８１と、保持盤８１に載置された撮像素子２０を研削加工する研削盤８２とを備えている。研削盤８２には、例えばダイヤモンド砥粒を含む複数の砥石が配設されている。撮像素子２０は保護テープ等により保持盤８１に固定される。研削加工機８０は、保持盤８１の回転軸Ｏ１と研削盤８２の回転軸Ｏ１とが一致しないセンターレス型である。

ここで、インフィードセンターレス型の研削加工機８０では、図９に示すように放射状のソーマーク（溝８１Ｔ）が保持盤８１に配置された複数のワークに形成される。

本実施形態の撮像装置１０の製造方法では、図１０に示すように、複数の撮像素子２０は、ソーマークが形成される方向に対してバンプ２３の列設方向が直交するように保持盤８１に配置される。すなわち、従来の撮像装置の製造方法では複数の撮像素子を含む半導体基板（シリコンウエハ）の状態で研削加工が行われていた。これに対して実施形態の撮像装置１０の製造方法では、裏面研削工程の前にシリコンウエハが撮像素子２０に切断され、撮像素子２０の状態で研削が行われる。言い替えれば、複数の撮像素子２０は半導体基板における配置とは異なる配置に、保持盤８１に再配置される。

＜ステップＳ１３：研削加工＞
撮像素子２０は、裏面２０ＳＢのソーマーク（溝）の方向に直交する方向の表面粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０：十点平均粗さ、測定長０．２ｍｍ）が、０．５μｍ以上１０μｍ以下になるように裏面側から研削加工される。表面粗さＲｚは、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。なお、表面粗さＲｍａｘ（ＪＩＳＢ０６０：最大高さ、測定長０．２ｍｍ）は、１μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。

表面粗さが前記範囲以上であれば、滑り止め効果が顕著で、撮像素子２０と配線板３０との接合信頼性が高く、前記以下であれば、撮像素子２０にクラックが発生したりするおそれがない。

図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように同時に研削加工された複数の撮像素子２０は、いずれも同じように短軸方向に対して略直交するように傾斜している複数の溝２０Ｔが形成される。

なお、表面粗さが前記範囲以内で、かつ、複数の溝２０Ｔのバンプ２３の列設方向に対する傾斜角θが４５度超１３５度未満であれば、特に滑り止め効果がある。傾斜角θは６０度以上１２０度以下が好ましく、８０度以上１００度以下がより好ましい。なお、ソーマークである溝２０Ｔは厳密には曲線であるが、撮像素子２０では裏面２０ＳＢの全ての領域において傾斜角θは前記範囲内である。

また、シリコンウエハを個々の撮像素子２０に個片化してから研削加工する場合を例に説明した。しかし、図１３に示すように、複数の撮像素子２０を含むワーク２０ＣＳに切断し、ワーク２０ＣＳを研削加工し、その後に撮像素子２０に個片化してもよい。

ワーク２０ＣＳは含まれる全ての撮像素子２０の裏面２０ＳＢに形成される複数の溝２０Ｔ（ソーマーク）の方向が所定方向、すなわち、短軸方向に対して傾斜した方向になるように保持盤８１に配置される。

ワーク２０ＣＳは裏面研削の後に、個々の撮像素子２０に個片化される。ワーク２０ＣＳによる研削は、保持盤８１への配置が容易である。

＜ステップＳ１４：配線板作製＞
別途、配線板３０が作製される。配線板３０は、例えばポリイミド等の絶縁性樹脂を基体とし、導体配線、例えば、銅配線を有する。そして、端部の絶縁性樹脂が選択的に除去されることで、先端から突出した銅配線がフライングリード３１となっている。

フライングリード３１の配設間隔と、撮像素子２０の外部電極２２（バンプ２３）の配設間隔は、同じになるように設定されている。

＜ステップＳ１５：超音波接合＞
図１４に示すように、超音波接合装置６０は、固定ステージである受け治具（アンビル）４０と、超音波振動する圧子ツール（ホーン）５０とを含む。圧子ツール５０は、超音波振動子（不図示）と機械的に結合しており、例えばＶ方向に４０ｋＨｚ、振幅２μｍで振動する。

受け治具４０には、撮像素子２０の位置を規定し保持するために、撮像素子２０の両側面を固定するサイドクランプ４１、４２が配設されている。また、受け治具４０の撮像素子２０が載置される表面（載置面）４０ＳＡには撮像素子２０の裏面２０ＳＢを真空吸着し固定するための孔Ｈ４０が形成されている。なお、サイドクランプおよび吸着孔は受け治具４０の必須構成要素ではない。受け治具４０は、金属、セラミックまたは樹脂等からなる。

撮像素子２０が、受け治具４０に載置される。配線板３０の複数のフライングリード３１の先端部が、撮像素子２０の複数の外部電極２２（バンプ２３）の直上に配置され、同時に圧子ツール５０で押圧されながら超音波が印加される。

超音波振動によりフライングリード３１とバンプ２３の界面の酸化被膜および汚れが取り除かれ、結晶粒同士が原子間距離になるまで接近することで強力な引力が働き、冶金結合が生成される。このとき、バンプ２３は超音波印加方向（Ｙ方向）に沿って潰れ、圧子ツール５０と接触していたフライングリード３１の先端部には超音波印加方向にスジ（超音波痕）が刻み込まれる。

すでに説明したように、超小型の撮像素子では、サイドクランプ４１、４２および真空吸着による固定だけでは、超音波が印加されると撮像素子が滑ってしまい、接合信頼性を担保するのは容易ではないおそれがあった。

これに対して撮像素子２０は裏面２０ＳＢに形成された溝（ソーマーク）２０Ｔに滑り止め効果があるため、高い接合信頼性を得ることができる。

超音波印加方向に対して傾斜している、言い替えれば、超音波印加方向と平行方向でなければ溝２０Ｔは滑り止め効果を奏する。高い滑り止め効果を奏するために、溝２０Ｔはすでに説明したように、超音波印加方向に対して傾斜しているが、傾斜角は４５度超であることが好ましく、略直交、すなわち８０度以上傾斜していることが特に好ましい。

なお、溝２０Ｔは、薄層化のための研削加工により形成されるソーマークに限られるものではない。例えば研削加工により形成されたソーマークの滑り止め効果が不十分な場合には、さらに滑り止め効果を奏するための所定仕様の溝を、研削加工またはエッチング加工等により形成してもよい。

なお、溝２０Ｔは、特に底面の面積が４ｍｍ^２以下の超小型の撮像素子を配線板と超音波接合する場合に顕著な効果がある。撮像素子の底面の面積の下限は特にないが、ハンドリングの技術的な限界から、例えば０．２５ｍｍ^２以上である。

また、撮像装置１０では超音波印加方向が外部電極２２の列設方向（Ｙ方向）と平行であった。このため、溝２０Ｔは、Ｙ方向に直交するＸ方向に平行に形成されていた。これに対して、例えば超音波印加方向が外部電極２２の列設方向（Ｙ方向）に直交するＸ方向の場合には、溝２０Ｔは、Ｘ方向に直交するＹ方向に平行に形成されることは言うまでも無い。

＜実施形態の変形例＞
次に実施形態の変形例の撮像装置１０Ａ〜１０Ｉおよび撮像装置１０Ａ〜１０Ｉの製造方法について説明する。変形例の撮像装置１０Ａ〜１０Ｉ等は、実施形態の撮像装置１０等と類似し、同じ機能を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。

＜変形例１＞
変形例１の撮像装置１０Ａでは、撮像素子２０Ａは、研削加工機として、スルーフィールド（クリープフィード）型加工機を用いて薄層化される。

スルーフィールド型加工機では、図１５に示す方向のソーマーク８０ＴＡが保持盤８１Ｄに載置された撮像素子に形成される。

このため、図１６に示すように、複数の撮像素子２０Ａは、形成されるソーマークの方向が所定の同じ方向になるように保持盤８１Ａに再配置される。

撮像装置１０Ａは、撮像素子２０Ａの溝の方向が短軸方向（超音波印加方向）に対して、略直交しているため、高い接合信頼性を得ることができる。

すなわち、研削方法はセンターレスインフィード研削が生産性の観点が好ましい。しかしインフィード加工機に限られるものでは無く、撮像素子の再配置によりソーマークの方向が短軸方向に対して略直交するように加工できればスルーフィールド加工機等であってもよい。

＜変形例２＞
図１７に示す変形例２の撮像装置１０Ｂの撮像素子２０Ｂでは、ソーマーク２０ＴＢは、超音波印加方向（Ｙ方向）に対して傾斜している。そして、裏面２０ＳＢの全領域において傾斜角θは４５度超である。

溝２０ＴＢは滑り止め効果を奏するため、撮像装置１０Ｂは、高い接合信頼性を得ることができる。

＜変形例３＞
図１８に示す変形例３の撮像装置１０Ｃの撮像素子２０Ｃでは、ソーマーク２０ＴＣは、略楕円形である。このため、ソーマーク２０ＴＣは超音波印加方向（Ｙ方向）に対して傾斜角が４５度以下の領域がある。しかし、ソーマーク２０ＴＣは超音波印加方向（Ｙ方向）に対して４５度超傾斜している領域（ハッチングで表示した領域）があるため、滑り止め効果を奏する。

＜変形例４、５＞
図１９に示す変形例４の撮像装置１０Ｄの撮像素子２０Ｄでは、ソーマーク２０ＴＤは、中心から放射状に円弧が広がっている。

図２０に示す変形例５の撮像装置１０Ｅの撮像素子２０Ｅでは、ソーマーク２０ＴＥは、中心から放射状に直線が広がっている。

ソーマーク２０ＴＤ、２０ＴＥは超音波印加方向（Ｙ方向）に対して傾斜角が４５度以下の領域がある。しかし、２０ＴＤ、２０ＴＥは超音波印加方向（Ｙ方向）に対して４５度超傾斜している領域（ハッチングで表示した領域）があるため、滑り止め効果を奏する。

＜変形例６＞
図２１に示す変形例６の撮像装置１０Ｆの撮像素子２０Ｆでは、ソーマーク２０ＴＦは、略直線上であるが、それぞれのソーマーク２０ＴＦは、ランダムである。

ソーマーク２０ＴＦは超音波印加方向（Ｙ方向）に対して傾斜角が４５度以下の部分もある。しかし、ソーマーク２０ＴＦは超音波印加方向（Ｙ方向）に対して４５度超傾斜している部分があるため、滑り止め効果を奏する。

＜変形例７＞
図２２に示す変形例７の撮像装置１０Ｇの撮像素子２０Ｇでは、裏面４０ＳＢにランダムに微少な凹凸パターン２０ＴＧがある。凹凸パターンＴＧは例えばエッチング痕であるが、微少な溝と見なすことができる。

パターン２０ＴＧは、微視的には、超音波印加方向（Ｙ方向）に対して傾斜角が４５度以下の部分もある。しかし、パターン２０ＴＧは超音波印加方向（Ｙ方向）に対して４５度超傾斜している部分があるため、滑り止め効果を奏する。

以上の説明のように、変形例２〜７の撮像装置の撮像素子は、ソーマークが超音波印加方向（Ｙ方向）に対して４５度超傾斜している領域が裏面２０ＳＢの一部にあれば滑り止め効果を奏する。なお、特に、裏面２０ＳＢの面積の２５％以上の領域に４５度超傾斜しているソーマークが形成されていることが、滑り止め効果を奏するために特に好ましい。

＜変形例８＞
図２３に示す変形例８の撮像装置１０Ｈの製造方法で用いられる超音波接合装置６０Ｈは受け治具４０Ｈが、実施形態の超音波接合装置６０と異なる。

受け治具４０Ｈの表面４０ＳＡには、超音波の振動方向と直交する方向の複数の溝４０ＴＨが形成されている。そして、表面４０ＳＡの表面粗さＲｚ４０が、撮像素子２０の裏面２０ＳＢの表面粗さＲｚ２０と略同じ、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下である。

このため、超音波が印加されたときに、溝２０ＴＨの凹凸と溝４０ＴＨの凹凸とが嵌合しあうため、特に高い滑り止め効果を奏する。

なお、溝２０ＴＨの表面粗さＲｚ２０と溝４０ＴＨの表面粗さＲｚ４０とは略同じ、例えば±２０％であることが、両者が嵌合するために特に好ましいが、±５０％以下であれば所定の効果が得られる。例えば撮像素子２０の表面粗さＲｚ２０が２μｍであれば、受け治具４０Ｈの表面粗さＲｚ４０は１μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。

＜変形例９＞
図２４に示す変形例９の撮像装置１０Ｉの撮像素子２０Ｉでは、配線板３０Ｉの端部電極３１Ｉは、裏面３０ＳＢに配設された電極パッドである。

すなわち、配線板３０Ｉの端部電極３１Ｉはフライングリードに限られるものではない。

また、バンプは撮像素子の外部電極２２ではなく、配線板の端部電極に配されていてもよい。さらにバンプに替えて配線板の端部電極が突起部を有していてもよい。

本発明は上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。

また、上述した実施形態では内視鏡を医療用として説明したが、これに限られず、細径の工業用内視鏡にも適用可能であることは言うまでもない。

１…内視鏡システム
２…内視鏡
１０、１０Ａ〜１０Ｉ…内視鏡用撮像装置
２０…撮像素子
２０ＳＡ…受光面
２０ＳＢ…裏面
２０Ｔ…溝
２１…受光部
２２…外部電極
２３…バンプ
３０…配線板
３１…フライングリード
４０…受け治具
５０…圧子ツール
６０…超音波接合装置
８０…研削加工機
８１…保持盤
８１Ｔ…溝
８２…研削盤

Claims

受光面の端部に外部電極が列設されている撮像素子と、
前記外部電極と超音波接合されている端部電極を有する配線板と、を具備する内視鏡用撮像装置であって、
前記撮像素子の前記受光面と対向する裏面に複数の溝が形成されており、前記複数の溝が、超音波接合のときの超音波の振動方向に対して傾斜していることを特徴とする内視鏡用撮像装置。
前記振動方向が、前記外部電極の列設方向であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用撮像装置。
前記複数の溝が、研削加工によるソーマークであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用撮像装置。
前記複数の溝が、前記振動方向に対して４５度超傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用撮像装置。
前記振動方向に直交する方向の前記撮像素子の前記裏面の表面粗さＲｚが、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡用撮像装置。
受光面の端部に外部電極が列設されている底面積が０．２５ｍｍ^２以上４ｍｍ^２以下の撮像素子と、
前記外部電極と超音波接合されている端部電極を有する配線板と、を具備する内視鏡用撮像装置であって、
前記撮像素子の前記受光面と対向する裏面に研削加工によるソーマークが形成されており、前記ソーマークが、前記裏面の全領域において、前記外部電極の列設方向に対して８０度以上１００度以下傾斜しており、前記外部電極の列設方向に直交する方向の前記裏面の表面粗さＲｚが、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする内視鏡用撮像装置。
受光面の端部に外部電極が列設されている撮像素子と、前記外部電極のそれぞれと超音波接合されている端部電極を有する配線板と、を具備する内視鏡用撮像装置の製造方法であって、
半導体基板の第１の主面に複数の受光部を形成する工程と、
前記半導体基板を切断し複数の撮像素子を作製する工程と、
形成されるソーマークの方向が前記撮像素子の短軸方向に対して傾斜した方向になるように、前記複数の撮像素子を研削加工機に再配置する工程と、
前記複数の撮像素子の前記受光面と対向する裏面を研削加工し、超音波接合するときの超音波の振動方向に対して傾斜しているソーマークを形成する工程と、
超音波接合装置の受け治具に載置された前記撮像素子の外部電極と、前記配線板の端部電極とを超音波接合する工程と、を具備することを特徴とする内視鏡用撮像装置の製造方法。
前記受け治具表面に複数の溝が形成されており、
前記受け治具の前記表面の表面粗さと、前記撮像素子の前記裏面の表面粗さとが、同じであることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡用撮像装置の製造方法。