WO2014126144A1 - 撮像モジュール、絶縁チューブ付き撮像モジュール、レンズ付き撮像モジュール、及び内視鏡 - Google Patents

撮像モジュール、絶縁チューブ付き撮像モジュール、レンズ付き撮像モジュール、及び内視鏡 Download PDF

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WO2014126144A1
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WO
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imaging module
groove
solid
mounting surface
electric cable
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PCT/JP2014/053313
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French (fr)
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英之 和田
中楯　健一
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株式会社フジクラ
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/051—Details of CCD assembly
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils

Definitions

  • the present invention relates to an imaging module having a configuration in which a solid-state imaging device is mounted on a three-dimensional wiring substrate, an imaging module with an insulating tube configured using the imaging module, an imaging module with a lens, and an endoscope.
  • the imaging module used for the endoscope must be small.
  • the imaging module is composed of a small solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) chip or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) chip, and a wiring substrate on which wiring is formed and on which the solid-state imaging device is mounted. Is done.
  • the solid-state imaging device has a structure in which, for example, a stacked chip is provided with a terminal for connecting to a wiring substrate on the opposite side of the light receiving surface by through wiring (TSV: Through Silicon Via).
  • TSV Through Silicon Via
  • the three-dimensional wiring substrate is used to three-dimensionally mount electronic components, and has a structure in which wiring is formed on the surface of a three-dimensional molded product made of resin, ceramic, or the like.
  • the three-dimensional wiring substrate is formed in a substantially cylindrical shape, and a circular mounting surface is provided at the tip of the substantially cylindrical shape.
  • Patent Documents 1 to 4 listed below disclose an imaging module that includes the above-described solid-state imaging device and a three-dimensional wiring substrate and is used for an endoscope.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-27734 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-201762 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-240053 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-254176
  • the imaging module in order to ensure electrical insulation of the surface wiring formed on the three-dimensional wiring substrate, the imaging module is covered with a cylindrical insulating tube, but when the imaging module is inserted into the insulating tube, the three-dimensional wiring is used. Since the shape of the mounting surface of the substrate is circular, there is a problem that the entire outer periphery of the mounting surface is caught by the inner surface of the insulating tube and is difficult to insert into the insulating tube. In the above prior art, it is necessary to provide an alignment mark on the surface of the mounting surface as a mark for mounting the solid-state imaging device at the correct position. However, the mounting surface of the three-dimensional wiring substrate used in the imaging module of the endoscope is required. Since the size is very small, it is very difficult to provide alignment marks on the mounting surface.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an alignment mark for making it easy to insert a solid-state imaging device into an insulating tube and attaching the solid-state imaging device to a correct position.
  • an imaging module includes an electrical cable, a solid-state imaging device having a light receiving surface orthogonal to the axial direction of the distal end of the electrical cable, and extends in the axial direction.
  • a wiring is formed on the surface of the molded product, the electrical cable and the solid-state imaging device are electrically connected by the wiring, and a mounting surface for mounting the solid-state imaging device is provided at the tip of the molded product.
  • the mounting surface has two vertices facing each other so as to sandwich a center portion, and the distance between the two vertices is between two points on the side of the mounting surface.
  • the longest of the distances is formed, and a cross section parallel to the mounting surface of the three-dimensional wiring substrate is equal to or smaller than the mounting surface, and the side of the solid-state imaging device in a plan view shape On top
  • the distance between two points is the longest is shorter than or equal to the distance between the two vertices.
  • the mounting surface is preferably a hexagon.
  • the molded product has a first surface and a second surface located so as to sandwich the molded product, and 1 is provided for each of the first surface and the second surface.
  • an electrical cable is provided.
  • the angle of the bent portion formed in the extending direction of the molded product is larger than a right angle.
  • the mounting surface includes a concave housing portion that fixes the solid-state imaging device.
  • the surface of the molded product is provided with a groove extending along the extending direction of the molded product in order to accommodate the electric cable. Is preferred.
  • the groove is located on the same plane as the surface of the molded product, and has a groove opening having a width smaller than the diameter of the electric cable, and the inside of the groove. And an inner groove that accommodates the electric cable and has a width larger than the width of the groove opening.
  • the electrical cable has a plurality of built-in electrical cables inside and has a number of grooves corresponding to the number of the built-in electrical cables. .
  • the groove is located on the same plane as the surface of the molded product, and has a groove opening having a width smaller than the diameter of the built-in electric cable, and the groove It is preferable to include an internal groove that is formed inside and has a width larger than the width of the groove opening and accommodates the built-in electric cable.
  • the built-in electric cable includes an inner conductor, a primary coating layer covering the inner conductor, an outer conductor provided around the primary coating layer, and a secondary coating covering the outer conductor.
  • the groove portion is provided with a step along the inner conductor, the primary covering layer, and the outer conductor exposed at the tip of the built-in electric cable.
  • the imaging module with an insulating tube according to the second aspect of the present invention includes the imaging module according to the first aspect and an insulating tube that houses the imaging module.
  • the imaging module with a lens according to the third aspect of the present invention is a sleeve-like metal, together with the lens unit fixed to the solid-state imaging element, the three-dimensional wiring substrate and the solid-state imaging element of the imaging module with an insulating tube according to the second aspect. It is accommodated in a frame member.
  • An endoscope according to a fourth aspect of the present invention includes the imaging module with a lens according to the third aspect and an insertion portion that accommodates the imaging module with a lens.
  • the imaging module since the imaging module has the above-described configuration, when the imaging module is inserted into the insulating tube, the insulating tube is in contact with the two apexes of the three-dimensional wiring substrate, so that the imaging module is inserted into the insulating tube. It becomes easy.
  • 1 is a side view showing the structure of an imaging module A according to an embodiment of the present invention, an imaging module B with an insulating tube configured using the imaging module A, and an imaging module C with a lens.
  • 1 is a side view showing the structure of an imaging module A according to an embodiment of the present invention, an imaging module B with an insulating tube configured using the imaging module A, and an imaging module C with a lens.
  • It is sectional drawing which shows the structure of the mounting surface 21a vicinity of the three-dimensional wiring base
  • FIG. 21 It is a schematic diagram which shows the groove part 21b formed in the molded article 21 of the three-dimensional wiring base
  • An imaging module A is a small imaging device used for an endoscope, and includes a solid-state imaging device 1, a three-dimensional wiring base 2, and an electric cable 3 as shown in FIGS. 1A and 1B. Yes. Further, as shown in the drawing, such an imaging module A is accommodated in an insulating tube 7 to constitute an imaging module B with an insulating tube. Further, as shown in the figure, the imaging module B with an insulating tube has a lens together with a cover member 4 fixed to the solid-state imaging device 1, a lens unit 5 (objective lens unit), and a sleeve-like metal frame member 6 such as a cylindrical shape. The attached imaging module C is configured.
  • the solid-state imaging device 1 is a semiconductor image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) chip or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) chip, and is fixed to a mounting surface 21a of a molded product 21 in a three-dimensional wiring substrate 2 described later.
  • a solid-state imaging device 1 has a front surface (light receiving surface) on which a light receiving unit that receives external light is mounted, and a back surface opposite to the front surface.
  • the solid-state imaging device 1 includes bumps 12 (terminals) such as solder bumps, stud bumps, or plating bumps that are electrically connected to an electric circuit inside the solid-state imaging device 1 provided on the back surface. For example, as shown in FIG.
  • the solid-state image sensor 1 is formed in, for example, a through-hole 13 that penetrates the solid-state image sensor 1 in the plate thickness direction and is provided on both front and back surfaces of the solid-state image sensor 1. , 15 is included in the through wiring 16 (through hole wiring).
  • a backside illumination type CMOS image sensor BI: Back-side Illumination
  • the wiring can be drawn out to the surface opposite to the light receiving surface by the through wiring.
  • the bumps 12 are bonded and fixed to the terminals 21T (see FIG. 2) formed on the mounting surface 21a of the three-dimensional wiring substrate 2 by a flip chip method.
  • the solid-state imaging device 1 is electrically connected to wirings 22 a, 22 b, 22 c, 22 d, 22 e, 22 f, and 22 g in a three-dimensional wiring substrate 2 described later, and is mounted on the mounting surface 21 a of the three-dimensional wiring substrate 2.
  • the three-dimensional wiring substrate 2 is a wiring substrate used to three-dimensionally mount electronic components, and is a resin (PEEK (polyetherthertone), LCP (Liquid Crystal Polymer) material having heat resistance against heat generated during soldering. ) And ceramics, and seven wirings 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, and 22g formed on the surface of the molded product 21.
  • the soldering described above is performed when the wirings 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, and 22g are connected to the electric cable 3.
  • the molded product 21 is made of a resin or ceramic (PEEK material or LCP material) having heat resistance against heat generated during soldering, and is molded using a mold or the like.
  • a molded product 21 has a shape extending in the axial direction of the built-in electric cable 31 exposed from the distal end of the electric cable 3 described later (perpendicular to the mounting surface 21a described later).
  • the mounting surface 21a on which the solid-state imaging device 1 is mounted is formed in a hexagon as shown in FIGS. 3A and 3B.
  • four grooves 21b are formed on the surface of the molded product 21 along the extending direction of the molded product 21 in order to accommodate a built-in electric cable 31 of the electrical cable 3 described later. Is provided.
  • the seven wirings 22 a to 22 g are provided on the surface of the molded product 21.
  • Each of the wirings 22a to 22g has a first end and a second end.
  • one end (first end) provided on the mounting surface 21a is a terminal 21T (FIG. 2) connected to the solid-state imaging device 1, and the other end (second end) is an electricity described later.
  • This is a terminal connected to the built-in electric cable 31 of the cable 3. That is, the solid-state imaging device 1 and the electric cable 31 are electrically connected via the wirings 22a to 22g.
  • portions other than the terminals are covered with an electrically insulating resin. The details of the three-dimensional wiring substrate 2 including the molded product 21 and the wirings 22a to 22g described above will be described later.
  • the electrical cable 3 is used to electrically connect an external device (not shown) (for example, a display device or the like) and the solid-state imaging device 1, and as shown in FIG. 5, a plurality (4 in the illustrated example)
  • the cable unit includes a built-in electric cable 31 and a jacket 32.
  • the built-in electric cable 31 is a coaxial cable, and covers an internal conductor 31a, a primary coating layer 31c that covers the internal conductor 31a, an external conductor 31b that is formed by a thin metal wire and is provided around the primary coating layer 31c, and the external conductor 31b. Secondary coating layer 31d.
  • Such a built-in electric cable 31 is exposed from the jacket 32 at the tip of the electric cable 3.
  • the inner conductor 31a, the primary covering layer 31c, and the outer conductor 31b are exposed at the tip of the built-in electric cable 31 exposed from the outer jacket 32.
  • the inner conductor 31a and the outer conductor 31b in the four built-in electric cables 31 are connected to any of the wirings 22a to 22g described above.
  • the solid-state imaging device 1 and the electric cable 31 are electrically connected via the wirings 22a to 22g.
  • the internal conductor 31a and the external conductor 31b of the built-in electric cable 31 and the wirings 22a to 22g are connected by solder or a conductive adhesive.
  • the jacket 3 is made of a predetermined resin and collectively covers a plurality of built-in electric cables 31.
  • the insulating tube 7 is provided to electrically insulate the connection portion connecting the wirings 22a to 22g and the internal conductor 31a and the external conductor 31b in the built-in electric cable 31 from the outside. As illustrated, the insulating tube 7 houses the imaging module A. The insulating tube 7 is fixed and integrated with the solid-state imaging device 1, the three-dimensional wiring substrate 2, and the built-in electric cable 31 disposed on the inside thereof by the resin 8 filled and cured inside the insulating tube 7. . As a result, the wirings 22a to 22g and the connecting portion connecting the internal conductor 31a and the external conductor 31b in the built-in electric cable 31 are in contact with the metal frame member 6 and do not short-circuit.
  • the cover member 4 is a transparent plate-like member that covers the light receiving portion of the solid-state imaging device 1.
  • the cover member 4 is a transparent plate member made of glass or resin.
  • the lens unit 5 has a configuration in which an objective lens (not shown) is incorporated in a cylindrical barrel 5a.
  • the lens unit 5 is aligned with the optical axis of the light receiving portion of the solid-state imaging device 1, and is provided with one end of the lens barrel 5 a in the axial direction fixed to the cover member 4.
  • the lens unit 5 causes the light guided from the opposite side of the cover member 4 through the lens in the lens barrel 5 a to form an image on the light receiving portion of the solid-state imaging device 1.
  • the metal frame member 6 is bonded and fixed to the insulating tube 7 with a resin 9 filled and cured inside the metal frame member 6.
  • a metal frame member 6 accommodates not only the solid-state imaging device 1 and the three-dimensional wiring substrate 2 in the imaging module A but also the built-in electric cable 31.
  • the portion of the electric cable 1 covered with the jacket 3 is disposed outside the metal frame member 6, while the built-in electric cable 31 exposed from the jacket 3 of the electric cable 1 is drawn into the metal frame member 6. It is.
  • the imaging module B with an insulating tube mentioned above comprises the endoscope D with the insertion part 50 which accommodates the imaging module B with an insulating tube.
  • the endoscope D includes a lumen 51 (first lumen) in an insertion portion 50 that houses an imaging module B with a lens, and a lumen 53 (second lumen) that houses an optical fiber 52 for illumination (for a light guide). ).
  • a flat solid-state imaging device 1 having a 0.75 mm square, a three-dimensional wiring substrate 2 having a maximum width of 1.00 mm or less on the mounting surface 21a, and a silicone insulating tube 7 having an outer diameter of 1.05 mm.
  • An imaging module C with a lens was manufactured using a cylindrical metal frame member 6 having an outer diameter of 1.2 mm.
  • the outer diameter of the insertion portion of the endoscope D that was prototyped using the imaging module C with a lens was 5 mm.
  • a molded product 21 is created. That is, molding having a predetermined shape is performed by pouring a resin (PEEK material or LCP material), ceramic, or the like having heat resistance against heat generated during soldering into a mold for casting the molded product 21. A product 21 is created. Then, copper (Cu) is plated on the entire surface of the molded product 21, and a wiring pattern is drawn with a laser, whereby the three-dimensional wiring substrate 2 is manufactured.
  • a resin PEEK material or LCP material
  • ceramic or the like having heat resistance against heat generated during soldering into a mold for casting the molded product 21.
  • a product 21 is created.
  • copper (Cu) is plated on the entire surface of the molded product 21, and a wiring pattern is drawn with a laser, whereby the three-dimensional wiring substrate 2 is manufactured.
  • the three-dimensional wiring substrate 2 in the present embodiment manufactured through the above manufacturing process has three characteristic configurations. First, it has the following features as the first point.
  • the mounting surface 21a of the three-dimensional wiring substrate 2 on which the solid-state imaging device 1 is mounted is formed in a hexagon as shown in FIGS. 3A and 3B.
  • the distance between two vertices P1 and P2 facing each other across the center of the six vertices of the hexagon is the distance between two points on the side H1 of the mounting surface 21a. Among them, it is the longest.
  • the line segment L1 between the vertices P1 and P2 is the longest line segment existing on the mounting surface 21a such as the diagonal line between the other vertices or the line segment L2 orthogonal to the line segment L1 shown in FIG. 3A. ing.
  • the cross section of the three-dimensional wiring substrate 2 parallel to the mounting surface 21a is equal to or smaller than the mounting surface 21a. That is, the three-dimensional wiring substrate 2 has a shape that extends along the vertical direction of the mounting surface 21a with the mounting surface 21a as a tip, and when the mounting surface 21a is viewed in plan, the periphery of the three-dimensional wiring substrate 2 The surface does not protrude from the range of the mounting surface 21a.
  • the distance between the two longest points on the side H2 of the planar imaging shape of the solid-state imaging device 1 is equal to or shorter than the distance between the two vertices P1 and P2 of the mounting surface 21a.
  • the diagonal line L3 between the vertices of the planar view shape (square shape) of the solid-state imaging device 1 shown in FIG. 3B is equal to or shorter than the distance between the two vertices P1 and P2 of the mounting surface 21a.
  • the mounting surface 21a has two vertices P1 and P2 that face each other with the center portion interposed therebetween, and is formed so that the distance between the two vertices P1 and P2 is the longest line segment on the mounting surface 21a.
  • the cross section of the three-dimensional wiring substrate 2 parallel to the mounting surface 21a is equal to or smaller than the mounting surface 21a, and the line segment in the plan view shape of the solid-state imaging device 1 is between the two vertices P1 and P2 of the mounting surface 21a. Also short.
  • the imaging module A when the imaging module A is inserted into the insulating tube 7, the insulating tube 7 comes into contact with the two apexes P1 and P2 of the three-dimensional wiring substrate 2, that is, the portion in contact with the insulating tube 7 is narrow.
  • the module A is easily inserted into the insulating tube 7.
  • the molded product 21 in the three-dimensional wiring substrate 2 has a straight part 21e extending along the extending direction and an inclined part 21f inclined with respect to the straight part 21e.
  • the angle of the bent portion 21c formed in the extending direction is larger than the right angle. That is, the bent portion 21c is not formed at an acute angle that is 90 degrees or less, but is formed at a gentle angle that is 90 degrees or more.
  • the wirings 22a to 22g arranged along the extending direction of the three-dimensional wiring substrate 2 are not bent at a sharp angle that is equal to or less than a right angle, disconnection can be suppressed.
  • a groove portion 21 b is provided along the extending direction of the molded product 21 in order to accommodate the electric cable 3. That is, the number of the groove portions 21b is the same as the number of the built-in electric cables 31 (four). Further, in the groove 21b, as shown in FIGS. 4A to 4C, a step 21D is formed along the shape of the inner conductor 31a exposed at the tip of the built-in electric cable 31, and the shapes of the primary coating layer 31c and the outer conductor 31b. Is provided. As a result, the built-in electric cable 31 can be attached to the correct position on the three-dimensional wiring substrate 2. Moreover, since the built-in electric cable 31 can be easily attached to the three-dimensional wiring substrate 2 with the above-described configuration, it is possible to save time and effort at the time of attachment.
  • the mounting surface 21a has two vertices P1 and P2 that face each other with the center portion interposed therebetween, and the distance between the two vertices P1 and P2 is the longest line segment on the mounting surface 21a.
  • the cross section parallel to the mounting surface 21a of the three-dimensional wiring substrate 2 is equal to or smaller than the mounting surface 21a, and the line segment in the planar view shape of the solid-state imaging device 1 has two vertices P1 of the mounting surface 21a. , Shorter than between P2.
  • the imaging module A when the imaging module A is inserted into the insulating tube 7, the insulating tube 7 comes into contact with the two apexes of the three-dimensional wiring substrate 2, that is, from the three-dimensional wiring substrate formed into a cylindrical shape as in the prior art. Since the area in contact with the insulating tube 7 is small, the imaging module A is easily inserted into the insulating tube 7.
  • an alignment mark is formed on the mounting surface 21a, and the positional relationship between the alignment mark and the solid-state imaging device 1 is adjusted.
  • the alignment mark is provided on the mounting surface 21a, it is necessary to enlarge the three-dimensional wiring substrate 2 by the space for forming the alignment mark.
  • the two vertices P1 and P2 on the mounting surface 21a can be used as alignment marks. Therefore, the solid-state imaging device 1 can be attached to the correct position on the mounting surface 21a without providing an alignment mark on the mounting surface 21a.
  • the angle of the bent portion 21 c formed in the extending direction is provided to be larger than the right angle, whereby the extending direction of the three-dimensional wiring substrate 2.
  • the wirings 22a to 22g arranged along the line are not bent at a sharp angle that is equal to or less than a right angle. Thereby, disconnection can be suppressed.
  • the groove portion 21 b is provided along the extending direction of the molded product 21 in order to accommodate the built-in electric cable 31.
  • the built-in electric cable 31 can be attached to the correct position on the three-dimensional wiring base 2, and the built-in electric cable 31 can be easily attached to the body wiring base 2. This saves the trouble of attachment. Can do.
  • An endoscope D houses an imaging module A in a sleeve-shaped metal frame member 6 together with a lens unit 5 fixed to the solid-state imaging device 1.
  • the imaging module is not particularly limited as long as it is an imaging module according to the embodiment of the present invention.
  • the mounting surface 21a was shape
  • the mounting surface 21a may be a polygon other than a hexagon or a shape other than a polygon as long as it meets the above-described conditions.
  • the step 21D is provided in the groove 21b along the shapes of the inner conductor 31a, the primary coating layer 31c, and the outer conductor 31b.
  • the step 21D may not be provided.
  • the inner conductor 31a, the primary coating layer 31c, and the outer conductor 31b may be pressed and accommodated in the groove 21b where the step 21D is not provided.
  • the same members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the shape of the mounting surface 41a is a rectangle, and the molded product 41 is formed in a plate shape.
  • the molded product 41 has a first surface 42a positioned so as to sandwich the molded product 41, and a second surface 42b positioned on the opposite side of the first surface 42a.
  • Each of the first surface 42a and the second surface 42b is provided with one electric cable.
  • the electric cable 43a is provided on the first surface 42a
  • the electric cable 43b is provided on the second surface 42b.
  • the bumps of the solid-state imaging device are bonded and fixed to terminals formed on the mounting surface.
  • the solid-state imaging device is electrically connected to the electric cables 43a and 43b provided on the first surface 42a and the second surface 42b, and is mounted on the mounting surface 41a.
  • the groove part which accommodates the built-in electric cable of an electric cable may be provided in the 1st surface 42a and the 2nd surface 42b along the extension direction of the molded article 41.
  • a concave accommodating portion 46 that fixes the solid-state imaging device 1 is provided on the mounting surface 45 a of the molded product 45.
  • the housing portion 46 is provided on the mounting surface 45a so as to surround the solid-state imaging device 1, and the solid-state imaging device 1 is positioned by positioning the solid-state imaging device 1 inside the housing portion 46, and the mounting surface 45a.
  • the terminal 21T formed on the substrate and the bump 12 of the solid-state imaging device 1 are securely bonded (see FIG. 2).
  • the wiring extending from the terminal 21T toward the electric cable may be formed along the surface of the accommodating portion 46, or may be connected to the electric cable through a notch portion partially provided in the accommodating portion 46. .
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • the accommodating portion is formed so as to protrude from the mounting surface between the wirings 22a and 22b, the wirings 22b and 22c, the wirings 22d and 22e, and the wirings 22f and 22g shown in FIG. 3B. May be.
  • the accommodating portion may be formed between the wirings adjacent to each other formed on the mounting surface.
  • the solid-state imaging device 1 and the housing portion are in contact with each other at least at three locations, and the solid-state imaging device 1 is positioned.
  • FIG. 9A to 9C show modified examples of the groove 21b provided along the extending direction of the molded product 21.
  • “width” means a dimension in a direction perpendicular to the direction in which the groove 21b extends
  • “width direction” means a direction perpendicular to the direction in which the groove 21b extends.
  • the groove portion 21b has a groove opening portion 21g and an internal groove 21h, and is formed on the surface 21d of the molded product 21.
  • the groove opening 21g is located on the same plane as the surface 21d of the molded product 21.
  • the internal groove 21h opens at the groove opening 21g and is formed inside the groove 21b.
  • the width 21w of the groove opening 21g (the distance between the ends of the groove opening 21g) is smaller than the width (diameter) 3w of the electric cable 3. Further, the width 21x of the internal groove 21h is larger than the width 21w of the groove opening 21g.
  • the width 21w of the groove opening 21g is set to the width of the electric cable 3 when the electric cable 3 contracts in the width direction due to elastic deformation. That is, the width 21w is substantially equal to the width of the electric cable 3 obtained when the diameter is reduced by elastic deformation.
  • the width 21x of the internal groove 21h is determined according to the width 3w of the electric cable 3 so that the electric cable 3 can be accommodated inside the groove 21b.
  • the width 21x of the internal groove 21h may be substantially the same as the width 3w after the elastically deformed electric cable 3 is restored inside the internal groove 21h. Further, in order to stably hold the electric cable 3 by the internal groove 21h, the width 21x may be slightly smaller than the width 3w.
  • the electric cable 3 is arranged so as to face the groove 21b. It is pressed against the surface 21d in the direction indicated by Q.
  • the width 3w is larger than the width 21w, when the electric cable 3 comes into contact with the end of the groove opening 21g and is pressed toward the inner groove 21h, the electric cable 3 is pressed against the end of the groove opening 21g. While being elastically deformed, the width 3w decreases. Thereafter, the electric cable 3 passes through the groove opening 21g and reaches the internal groove 21h, and the elastic deformation state of the electric cable 3 is eliminated. As shown in the sectional view of FIG. 9C, the shape of the electric cable 3 is restored in the internal groove 21h, and the electric cable 3 is accommodated in the internal groove 21h.
  • FIG. 9C shows a state in which the electric cable 3 is accommodated in the internal groove 21h. However, while the electric cable 3 is maintained, a part of the electric cable 3 is in the groove opening 21g. You may protrude from.
  • the shape of the internal groove 21h is substantially circular (a shape in which a circle is cut out by the groove opening 21g), but is not limited to this shape, and may be a rectangle.
  • the shape and size of the internal groove 21 h are appropriately determined according to the shape and size of the electric cable 3 or the holding state of the electric cable 3. Further, the groove opening 21g having the width 21w smaller than the width 21x of the internal groove 21h is not necessarily provided in all the portions where the groove 21b is formed. That is, it is only necessary that the plurality of groove openings 21g are partially formed along the formation portion (extending direction) of the groove 21b. In this case, a plurality of groove openings 21g may be formed at appropriate positions along the extending direction of the groove 21b so as to prevent the electric cable 3 from being detached from the internal groove 21h. The intervals at which the plurality of groove openings 21g are formed may be equal pitches. Furthermore, a groove opening 21g may be formed at a location where the electric cable 3 is easily detached from the groove 21b.
  • the groove portions 21 b are provided along the extending direction of the molded product 21 by the number (four) according to the built-in electric cable 31.
  • the present invention is not limited to such a configuration, and the built-in electric cable 31 may be provided in the groove 21b having the groove opening 21g and the internal groove 21h shown in FIGS. 9A to 9C.
  • the built-in electric cable 31 is inserted into the internal groove 21h through the groove opening 21g, and the built-in electric cable 31 is held by the internal groove 21h.
  • the internal groove 21h opens at the groove opening 21g and is formed inside the groove 21b.
  • the width 21w of the groove opening 21g (the distance between the ends of the groove opening 21g) is smaller than the width (diameter) of the built-in electric cable 31. Further, the width 21x of the internal groove 21h is larger than the width 21w of the groove opening 21g. In this state, since the width 21w of the groove opening 21g is smaller than the width of the built-in electric cable 31, the built-in electric cable 31 is prevented from coming out of the internal groove 21h.

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Abstract

　本発明の撮像モジュールは、電気ケーブル（３）と、前記電気ケーブル（３）の先端の軸線方向に直交する受光面を有する固体撮像素子（１）と、前記軸線方向に延在する成形品の表面に配線が形成され、前記配線によって前記電気ケーブル（３）と前記固体撮像素子（１）との間を電気的に接続し、前記固体撮像素子（１）を実装するための実装面（２１ａ）が前記成形品の先端に設けられている立体配線基体とを具備し、前記実装面（２１ａ）は、中心部を挟むように対向する２つの頂点を有し、前記２つの頂点間の距離が前記実装面（２１ａ）の辺上における２点間の距離の内、最長となるように成形され、前記立体配線基体における前記実装面（２１ａ）に平行な断面は前記実装面（２１ａ）と同等または前記実装面（２１ａ）より小さくなっており、前記固体撮像素子（１）の平面視形状の辺上における最長となる２点間の距離が前記２つの頂点間の距離と等しいまたはより短くなっている。

Description

撮像モジュール、絶縁チューブ付き撮像モジュール、レンズ付き撮像モジュール、及び内視鏡
　本発明は、固体撮像素子を立体配線基体に実装した構成の撮像モジュール、この撮像モジュールを用いて構成された絶縁チューブ付き撮像モジュール、レンズ付き撮像モジュール及び内視鏡に関する。
　本願は、２０１３年２月１３日に、日本に出願された特願２０１３－０２５４７５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　内視鏡に用いられる撮像モジュールは、小型であることが必須である。撮像モジュールは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）チップやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）チップ等の小型の固体撮像素子と、表面に配線が形成されかつ上記固体撮像素子を実装するための配線基体とから構成される。上記固体撮像素子は、例えば、積層されたチップが貫通配線（ＴＳＶ：Ｔｒｏｕｇｈ　Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｖｉａ）によって、受光面の反対側に配線基体へ接続するための端子が設けられた構造となっている。一方、固体撮像素子が実装される配線基体としては、例えば、立体配線基体が用いられる。立体配線基体は、電子部品を立体的に実装するために用いられ、樹脂やセラミック等からなる立体的な成形品の表面に配線が形成された構造を有する。例えば、内視鏡に用いられる撮像モジュールにおいて、立体配線基体は、略円筒形に成形され、略円筒形の先端に円形状の実装面が設けられている。例えば、下記特許文献１～４には、上述した固体撮像素子及び立体配線基体から構成され、内視鏡に用いられる撮像モジュールが開示されている。
日本国特開２００１－２７７３４号公報 日本国特開２００９－２０１７６２号公報 日本国特開２０１１－２４００５３号公報 日本国特開２０１２－２５４１７６号公報
　ところで、上記従来技術において、立体配線基体に形成された表面配線の電気絶縁を確保するめに、撮像モジュールは円筒状の絶縁チューブによって被覆されるが、撮像モジュールを絶縁チューブに挿入する際、立体配線基体の実装面の形状が円形であるため、実装面の外周全体が絶縁チューブの内面に引っかかって絶縁チューブに挿入しにくいという問題があった。また、上記従来技術では、固体撮像素子を正しい位置に実装するための目印としてアライメントマークを実装面の表面に設ける必要があるが、内視鏡の撮像モジュールに用いられる立体配線基体の実装面の大きさは大変小さいため、実装面にアライメントマークを設けることが大変困難である。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子を絶縁チューブに挿入され易くなり、かつ、固体撮像素子を正しい位置に取り付けるためのアライメントマークを設けることを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の第一態様の撮像モジュールは、電気ケーブルと、前記電気ケーブルの先端の軸線方向に直交する受光面を有する固体撮像素子と、前記軸線方向に延在する成形品の表面に配線が形成され、前記配線によって前記電気ケーブルと前記固体撮像素子との間を電気的に接続し、前記固体撮像素子を実装するための実装面が前記成形品の先端に設けられている立体配線基体とを具備し、前記実装面は、中心部を挟むように対向する２つの頂点を有し、前記２つの頂点間の距離が前記実装面の辺上における２点間の距離の内、最長となるように成形され、前記立体配線基体における前記実装面に平行な断面は前記実装面と同等または前記実装面より小さくなっており、前記固体撮像素子の平面視形状の辺上における最長となる２点間の距離が前記２つの頂点間の距離と等しいまたはより短くなっている。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記実装面は、六角形であることが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記成形品は、前記成形品を挟むように位置する第１面及び第２面を有し、前記第１面及び前記第２面の各々に１本の電気ケーブルが設けられているが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記成形品における延在方向に形成された屈曲部の角度は、直角よりも大きくなるように設けられていることが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記実装面に前記固体撮像素子を固定する凹形状の収容部を備えていることが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記成形品の前記表面には、前記電気ケーブルを収容するために、前記成形品の延在方向に沿って延在する溝部が設けられていることが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記溝部は、前記成形品の前記表面と同一面上に位置し、前記電気ケーブルの径よりも小さい幅を有する溝開口部と、前記溝部の内部に形成され、前記溝開口部の幅よりも大きい幅を有し、前記電気ケーブルを収容する内部溝とを含むことが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記電気ケーブルは、内部に複数の内蔵電気ケーブルを有し、複数の前記内蔵電気ケーブルの数に合わせた数の溝部が設けられていることが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記溝部は、前記成形品の前記表面と同一面上に位置し、前記内蔵電気ケーブルの径よりも小さい幅を有する溝開口部と、前記溝部の内部に形成され、前記溝開口部の幅よりも大きい幅を有し、前記内蔵電気ケーブルを収容する内部溝とを含むことが好ましい。
　本発明の第一態様の撮像モジュールにおいては、前記内蔵電気ケーブルは、内部導体、内部導体を被覆する一次被覆層、一次被覆層の周囲に設けられた外部導体及び外部導体を被覆する二次被覆層から構成される同軸ケーブルであり、前記溝部は、前記内蔵電気ケーブルの先端において露出する前記内部導体、一次被覆層及び外部導体に沿って段差が設けられていることが好ましい。
　本発明の第二態様の絶縁チューブ付き撮像モジュールは、上記第一態様の撮像モジュールと、前記撮像モジュールを収容する絶縁チューブとを具備する。
　本発明の第三態様のレンズ付き撮像モジュールは、上記第二態様の絶縁チューブ付き撮像モジュールの立体配線基体及び固体撮像素子を、前記固体撮像素子に対して固定されたレンズユニットとともにスリーブ状の金属枠部材に収容してなる。
　本発明の第四態様の内視鏡は、上記第三態様のレンズ付き撮像モジュールと、前記レンズ付き撮像モジュールを収容する挿入部とを具備する。
　本発明の態様によれば、撮像モジュールが上述した構成を有するので、撮像モジュールを絶縁チューブに挿入する時、絶縁チューブが立体配線基体の２つの頂点と接するので、撮像モジュールが絶縁チューブに挿入され易くなる。また、本発明の態様によれば、実装面における２つの頂点をアライメントマークとして利用して、簡単に固体撮像素子を実装面上の正しい位置に取り付け可能である。
本発明の一実施形態に係る撮像モジュールＡ及び該撮像モジュールＡを用いて構成される絶縁チューブ付き撮像モジュールＢ及びレンズ付き撮像モジュールＣの構造を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る撮像モジュールＡ及び該撮像モジュールＡを用いて構成される絶縁チューブ付き撮像モジュールＢ及びレンズ付き撮像モジュールＣの構造を示す側面図である。 本発明の一実施形態における立体配線基体２の実装面２１ａ付近の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態における立体配線基体２の実装面２１ａの形状を示す図である。 実装面２１ａ上に形成された配線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇを示す図である。 本発明の一実施形態における立体配線基体２の成形品２１に形成された溝部２１ｂを示す模式図である。 本発明の一実施形態における立体配線基体２の成形品２１に形成された溝部２１ｂを示す模式図であって、ｊ方向から見た溝部２１ｂを示す図である。 本発明の一実施形態における立体配線基体２の成形品２１に形成された溝部２１ｂを示す模式図であって、ｇ方向から見た溝部２１ｂを示す図である。 本発明の一実施形態における電気ケーブル３の断面構造の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る内視鏡Ｄを説明する図であり、チューブ先端部を示す拡大斜視図である。 本発明の実施形態の変形例である実装面の形状を示す図である。 本発明の実施形態の変形例である、固体撮像素子を固定する収容部を示す断面図である。 本発明の実施形態の変形例である、電気ケーブルを固定する溝を示す斜視図である。 本発明の実施形態の変形例である、電気ケーブルを固定する溝を示す断面図であって、電気ケーブルが溝に挿入される前の状態を示す図である。 本発明の実施形態の変形例である、電気ケーブルを固定する溝を示す断面図であって、電気ケーブルが溝に挿入された後の状態を示す図である。
　本実施形態に係る撮像モジュールＡは、内視鏡に用いられる小型の撮像装置であり、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、固体撮像素子１、立体配線基体２及び電気ケーブル３から構成されている。また、このような撮像モジュールＡは、図示するように、絶縁チューブ７に収容されて、絶縁チューブ付き撮像モジュールＢを構成している。また、上記絶縁チューブ付き撮像モジュールＢは、図示するように、固体撮像素子１に固定されるカバー部材４、レンズユニット５（対物レンズユニット）及び円筒状等のスリーブ状の金属枠部材６と共にレンズ付き撮像モジュールＣを構成している。
　固体撮像素子１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）チップやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）チップ等の半導体イメージセンサーであり、後述する立体配線基体２における成形品２１の実装面２１ａに固定されている。このような固体撮像素子１は、外部の光を受光する受光部が搭載される表面（受光面）と、この表面とは反対の裏面とを有する。固体撮像素子１は、裏面に設けられた、該固体撮像素子１内部の電気回路と電気的に接続されたはんだバンプ、スタッドバンプまたはめっきバンプ等のバンプ１２（端子）を備える。例えば、固体撮像素子１は、図２に示すように、例えば、固体撮像素子１を板厚方向に貫通するスルーホール１３内に形成されると共に固体撮像素子１の表裏両面に設けられた配線１４、１５に電気的に接続される貫通配線１６（スルーホール配線）を含む。また、本実施形態で使用される固体撮像素子としては、裏面（りめん）照射型ＣＭＯＳイメージセンサー（ＢＳＩ：Ｂａｃｋ－ｓｉｄｅ　Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）を用いることができる。裏面照射型ＣＭＯＳイメージセンサーにおいても、同様に、貫通配線により受光面とは反対側の面に配線を引き出すことが可能である。
　また、固体撮像素子１は、フリップチップ方式で、立体配線基体２の実装面２１ａに形成された端子２１Ｔ（図２参照）にバンプ１２を接合固定される。固体撮像素子１は、後述する立体配線基体２における配線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇと電気的に接続され、立体配線基体２の実装面２１ａ上に実装されている。
　立体配線基体２は、電子部品を立体的に実装するために用いられる配線基体であり、はんだ付けの際に発生する熱に対する耐熱性を有する樹脂（ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ）材）やセラミック等からなる成形品２１及び成形品２１の表面に形成された７本の配線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇから構成されている。なお、上述したはんだ付けは、配線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇと、電気ケーブル３とを接続する際に行われる。
　上記成形品２１は、上述したように、はんだ付けの際に発生する熱に対する耐熱性を有する樹脂やセラミック（ＰＥＥＫ材あるいはＬＣＰ材）等からなり、金型等を用いて成形されている。このような成形品２１は、後述する電気ケーブル３の先端から露出する内蔵電気ケーブル３１の軸線方向（後述する実装面２１ａに対して鉛直方向）に延在した形状を有する。また、成形品２１において、固体撮像素子１が実装される実装面２１ａは、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、六角形に成形されている。さらに、成形品２１の表面には、図４Ａ～図４Ｃに示すように、後述する電気ケーブル３の内蔵電気ケーブル３１を収容するために、成形品２１の延在方向に沿って４つの溝部２１ｂが設けられている。
　一方、７本の配線２２ａ～２２ｇは、成形品２１の表面に設けられている。このような配線２２ａ～２２ｇの各々は、第一端及び第二端を有する。具体的に、実装面２１ａに設けられた一方の端（第一端）が固体撮像素子１に接続される端子２１Ｔ（図２）であり、他方の端（第二端）が、後述する電気ケーブル３の内蔵電気ケーブル３１に接続される端子である。つまり、固体撮像素子１と電気ケーブル３１とは、配線２２ａ～２２ｇを介して電気的に接続されている。
　また、配線２２ａ～２２ｇにおいて、端子以外の箇所は、電気絶縁性を有する樹脂によって覆われている。なお、上述した成形品２１及び配線２２ａ～２２ｇを含む立体配線基体２の詳細については、後述する。
　電気ケーブル３は、図示しない外部装置（例えば、表示装置等）と固体撮像素子１とを電気的に接続するために用いられ、図５に示すように、複数本（図示例では４本）の内蔵電気ケーブル３１及び外被３２を備えるケーブルユニットである。
　内蔵電気ケーブル３１は、同軸ケーブルであり、内部導体３１ａ、内部導体３１ａを被覆する一次被覆層３１ｃ、金属細線によって形成され一次被覆層３１ｃの周囲に設けられた外部導体３１ｂ及び外部導体３１ｂを被覆する二次被覆層３１ｄから構成されている。
　このような内蔵電気ケーブル３１は、電気ケーブル３の先端において外被３２から露出する。また、外被３２から露出した内蔵電気ケーブル３１の先端では、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、内部導体３１ａ、一次被覆層３１ｃ、外部導体３１ｂは、露出している。
　このような４本の内蔵電気ケーブル３１における内部導体３１ａ及び外部導体３１ｂは、上述した各配線２２ａ～２２ｇのいずれかに接続されている。この結果、固体撮像素子１と電気ケーブル３１とは、配線２２ａ～２２ｇを介して電気的に接続される。なお、図示していないが、内蔵電気ケーブル３１の内部導体３１ａ及び外部導体３１ｂと、配線２２ａ～２２ｇとは、はんだ、または導電性接着剤によって接続されている。
　一方、外被３は、所定の樹脂からなり、複数本の内蔵電気ケーブル３１を一括被覆する。
　絶縁チューブ７は、配線２２ａ～２２ｇと、内蔵電気ケーブル３１における内部導体３１ａ及び外部導体３１ｂとを接続する接続部を、外部から電気的に絶縁するために設けられている。図示するように、絶縁チューブ７は、撮像モジュールＡを収容する。また、絶縁チューブ７は、その内側に充填されて硬化された樹脂８によって、その内側に配置された固体撮像素子１、立体配線基体２及び内蔵電気ケーブル３１に対して固定、一体化されている。この結果、配線２２ａ～２２ｇと、内蔵電気ケーブル３１における内部導体３１ａ及び外部導体３１ｂとを接続する接続部とは、金属枠部材６に接触して短絡しない。
　カバー部材４は、固体撮像素子１の受光部を覆う透明の板状部材である。例えば、カバー部材４は、ガラスや樹脂からなる透明な板状部材である。
　レンズユニット５は、円筒状の鏡筒５ａ内に、対物レンズ（図示略）が組み込まれた構成を有する。このレンズユニット５は、固体撮像素子１の受光部の光軸に位置合わせされており、鏡筒５ａの軸線方向における一端をカバー部材４に固定して設けられている。レンズユニット５は、カバー部材４の反対側から鏡筒５ａ内のレンズを介して導いた光を固体撮像素子１の受光部に結像させる。
　金属枠部材６は、金属枠部材６の内側に充填されて硬化された樹脂９によって絶縁チューブ７に接着固定されている。このような金属枠部材６は、撮像モジュールＡにおける固体撮像素子１及び立体配線基体２だけでなく、内蔵電気ケーブル３１も収容している。つまり、電気ケーブル１の外被３に覆われた部分は、金属枠部材６の外側に配置され、一方、電気ケーブル１の外被３から露出する内蔵電気ケーブル３１は、金属枠部材６に引き込まれている。
　また、上述した絶縁チューブ付き撮像モジュールＢは、絶縁チューブ付き撮像モジュールＢを収容する挿入部５０と共に内視鏡Ｄを構成している。上記内視鏡Ｄは、レンズ付き撮像モジュールＢを収容した挿入部５０におけるルーメン５１（第１のルーメン）と、照光用（ライトガイド用）の光ファイバ５２を収容したルーメン５３（第２のルーメン）とを有する構成となっている。
　レンズ付き撮像モジュールの具体例として、０．７５ｍｍ角の平板状の固体撮像素子１、実装面２１ａの最大幅１．００ｍｍ以下の立体配線基体２、外径１．０５ｍｍのシリコーン製の絶縁チューブ７、外径１．２ｍｍの円筒状の金属枠部材６を用いてレンズ付き撮像モジュールＣを試作した。また、このレンズ付き撮像モジュールＣを用いて試作した内視鏡Ｄの挿入部外径は５ｍｍであった。
　次に、撮像モジュールＡの立体配線基体２について詳細に説明する。
　最初に立体配線基体２の製造工程について説明する。製造工程において、最初に、成形品２１を作成する。つまり、成形品２１を鋳造するための金型に、はんだ付けの際に発生する熱に対する耐熱性を有する樹脂（ＰＥＥＫ材あるいはＬＣＰ材）やセラミック等を流しこむことで、所定の形状を有する成形品２１を作成する。その上で、成形品２１の全面に銅（Ｃｕ）をめっきして、レーザーにて配線パターンを描写することで、立体配線基体２を製造する。
　上記製造工程を経て製造された本実施形態における立体配線基体２は、３つの特徴的な構成を有する。まず、１点目として以下の特徴を有する。固体撮像素子１が実装される立体配線基体２の実装面２１ａは、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、六角形に成形されている。このような実装面２１ａにおいて、六角形の６つの頂点の内、中心部を挟むように対向する２つの頂点Ｐ１、Ｐ２間の距離は、実装面２１ａの辺Ｈ１上における２点間の距離の内、最長となっている。つまり、頂点Ｐ１、Ｐ２間の線分Ｌ１は、その他の頂点間の対角線や、図３Ａに示す線分Ｌ１に直交する線分Ｌ２等の実装面２１ａに存在する線分の内、最長となっている。
　また、立体配線基体２における実装面２１ａに平行な断面は、実装面２１ａと同等または実装面２１ａより小さくなっている。すなわち、立体配線基体２は、実装面２１ａを先端として、実装面２１ａの鉛直方向に沿って延在する形状を有しており、実装面２１ａを平面視した場合に、立体配線基体２の周面が実装面２１ａの範囲から飛び出していない形状となっている。
　さらに、固体撮像素子１は、固体撮像素子１の平面視形状の辺Ｈ２上における最長となる２点間の距離が、実装面２１ａの２つの頂点Ｐ１、Ｐ２間と等しいまたはより短くなっている。つまり、図３Ｂに示す固体撮像素子１の平面視形状（四角形）の頂点間の対角線Ｌ３は、実装面２１ａの２つの頂点Ｐ１、Ｐ２間と等しいまたはより短くなっている。
　上述したように、実装面２１ａは、中心部を挟むように対向する２つの頂点Ｐ１、Ｐ２を有し、２つの頂点Ｐ１、Ｐ２間が実装面２１ａにおける最長の線分となるように成形され、立体配線基体２における実装面２１ａに平行な断面は実装面２１ａと同等または実装面より小さく、固体撮像素子１の平面視形状における線分は、実装面２１ａの２つの頂点Ｐ１、Ｐ２間よりも短い。これによって、撮像モジュールＡを絶縁チューブ７へ挿入する時、絶縁チューブ７が立体配線基体２の２つの頂点Ｐ１、Ｐ２と接する状態となる、つまり、絶縁チューブ７に接触する箇所が狭いので、撮像モジュールＡが絶縁チューブ７に挿入され易くなる。
　続いて、立体配線基体２における２点目の特徴的な構成について説明する。
　立体配線基体２における成形品２１は、延在方向に沿って伸びる直線部２１ｅと、直線部２１ｅに対して傾斜する傾斜部２１ｆとを有する。成形品２１において、延在方向に形成された屈曲部２１ｃの角度（直線部２１ｅと傾斜部２１ｆとの間の角度）は、直角よりも大きい。つまり、屈曲部２１ｃは、９０度以下となるような鋭角に形成されず、９０度以上となるような緩やかな角度で形成されている。この結果、立体配線基体２の延在方向に沿って配置される配線２２ａ～２２ｇは、直角以下となるような鋭い角度で屈曲されないので、断線を抑制できる。
　続いて、立体配線基体２における３点目の特徴的な構成について説明する。
　成形品２１の表面には、電気ケーブル３を収容するために成形品２１の延在方向に沿って溝部２１ｂが設けられている。つまり、溝部２１ｂは、内蔵電気ケーブル３１に合わせた数（４つ）だけ設けられている。また、溝部２１ｂにおいては、図４Ａ～図４Ｃに示すように、内蔵電気ケーブル３１の先端において露出する内部導体３１ａの形状と、一次被覆層３１ｃ及び外部導体３１ｂの形状とに沿って段差２１Ｄが設けられている。この結果、内蔵電気ケーブル３１を立体配線基体２上の正しい位置に取り付けることが可能である。また、上記構成によって立体配線基体２に内蔵電気ケーブル３１を容易に取り付けることができるので、取り付け時の手間を省くことができる。
　このような本実施形態においては、実装面２１ａは、中心部を挟むように対向する２つの頂点Ｐ１、Ｐ２を有し、２つの頂点Ｐ１、Ｐ２間が実装面２１ａにおける最長の線分となるように成形され、立体配線基体２における実装面２１ａに平行な断面は実装面２１ａと同等または実装面より小さく、固体撮像素子１の平面視形状における線分は、実装面２１ａの２つの頂点Ｐ１、Ｐ２間よりも短い。これによって、撮像モジュールＡを絶縁チューブ７へ挿入する時、絶縁チューブ７が立体配線基体２の２つの頂点と接する状態となる、つまり、従来技術のように円筒形に成形された立体配線基体よりも絶縁チューブ７に接触する面積が小さいので、撮像モジュールＡが絶縁チューブ７に挿入され易くなる。
　固体撮像素子１を立体配線基体２の実装面２１ａに位置精度よく実装するためには、実装面２１ａにアライメントマークを形成しておき、そのアライメントマークと固体撮像素子１との位置関係を調整しながら実装工程を行う必要がある。しかしながら、アライメントマークを実装面２１ａに設けると、アライメントマークを形成するためのスペースの分だけ立体配線基体２を大型化する必要があった。本実施形態によれば、実装面２１ａにおける２つの頂点Ｐ１、Ｐ２をアライメントマークとして利用することができる。したがって、実装面２１ａにアライメントマークを設けなくても、固体撮像素子１を実装面２１ａ上の正しい位置に取り付け可能である。
　また、本実施形態によれば、成形品２１において、延在方向に形成された屈曲部２１ｃの角度は、直角よりも大きくなるように設けられていることによって、立体配線基体２の延在方向に沿って配置される配線２２ａ～２２ｇは、直角以下となるような鋭い角度で屈曲されない。これによって、断線を抑制できる。
　さらに、本実施形態によれば、内蔵電気ケーブル３１を収容するために成形品２１の延在方向に沿って溝部２１ｂが設けられている。この結果、内蔵電気ケーブル３１を立体配線基体２上の正しい位置に取り付けることが可能であると共に、体配線基体２に内蔵電気ケーブル３１を容易に取り付けることができるので、取り付け時の手間を省くことができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような変形が考えられる。
　本発明に係る実施形態に係る内視鏡Ｄは、撮像モジュールＡを、固体撮像素子１に固定したレンズユニット５とともにスリーブ状の金属枠部材６に収容している。撮像モジュールとしては、本発明に係る実施形態の撮像モジュールであれば特に限定はない。
　また、本実施形態において、実装面２１ａを六角形に成形したが、本発明はこれに限定されない。実装面２１ａは、上述した条件に適合するのであれば、六角形以外の多角形でもよいし、また、多角形以外の形状であってもよい。
　また、本実施形態において、溝部２１ｂに内部導体３１ａ、一次被覆層３１ｃ及び外部導体３１ｂの形状に沿って段差２１Ｄを設けたが、段差２１Ｄを設けなくてもよい。例えば、段差２１Ｄが設けられていない溝部２１ｂに、内部導体３１ａ、一次被覆層３１ｃ及び外部導体３１ｂを押し付けるようにして収容するようにしてもよい。また、溝部２１ｂは、内蔵電気ケーブル３１を収容する電気ケーブル３を収容するようにしてもよい。
（変形例）
　次に、図７～図９Ｃを参照して上記実施形態の変形例について説明する。
　図７～図９Ｃにおいて、上記実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
　図７に示す変形例においては、実装面４１ａの形状が長方形であり、成形品４１は板状に形成されている。具体的に、成形品４１は、成形品４１を挟むように位置する第１面４２ａと、第１面４２ａとは反対側に位置する第２面４２ｂとを有する。第１面４２ａ及び第２面４２ｂの各々には、１本の電気ケーブルが設けられている。即ち、第１面４２ａには電気ケーブル４３ａが設けられ、第２面４２ｂには電気ケーブル４３ｂが設けられている。固体撮像素子のバンプは、図２に示すように、実装面に形成された端子に接合固定される。固体撮像素子は、第１面４２ａ及び第２面４２ｂの各々に設けられた電気ケーブル４３ａ，４３ｂと電気的に接続され、実装面４１ａ上に実装されている。なお、第１面４２ａ及び第２面４２ｂには、電気ケーブルの内蔵電気ケーブルを収容する溝部が、成形品４１の延在方向に沿って設けられてもよい。
　図８に示す変形例においては、成形品４５の実装面４５ａに固体撮像素子１を固定する凹形状の収容部４６が設けられている。収容部４６は、固体撮像素子１を囲うように実装面４５ａに設けられており、固体撮像素子１が収容部４６の内側に配置されることで、固体撮像素子１が位置決めされ、実装面４５ａに形成された端子２１Ｔと固体撮像素子１のバンプ１２とが確実に接合される（図２参照）。
　なお、端子２１Ｔから電気ケーブルに向けて延びる配線は、収容部４６の表面に沿って形成されてもよいし、収容部４６に部分的に設けられた切欠部を通じて電気ケーブルに接続されてもよい。
　また、図８においては、収容部４６の一部（外面）が成形品４５の外面を形成している構成が示されているが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、図３Ｂに示す配線２２ａと２２ｂとの間、配線２２ｂと２２ｃとの間、配線２２ｄと２２ｅとの間、配線２２ｆと２２ｇの間に、実装面から突出するように収容部が形成されてもよい。換言すると、実装面上に形成された互いに隣り合う配線の間に収容部が形成されてもよい。この場合、少なくとも３ヶ所において固体撮像素子１と収容部とが接触し、固体撮像素子１が位置決めされることが好ましい。
　図９Ａ～図９Ｃは、成形品２１の延在方向に沿って設けられた溝部２１ｂの変形例を示す。
　以下に述べる変形例において、「幅」は溝部２１ｂが延在する方向に直交する方向の寸法を意味し、「幅方向」は溝部２１ｂが延在する方向に直交する方向を意味する。
　溝部２１ｂは、溝開口部２１ｇ及び内部溝２１ｈを有し、成形品２１の表面２１ｄに形成されている。溝開口部２１ｇは、成形品２１の表面２１ｄと同一面上に位置している。内部溝２１ｈは、溝開口部２１ｇにおいて開口し、溝部２１ｂの内部に形成されている。溝開口部２１ｇの幅２１ｗ（溝開口部２１ｇの端部間の距離）は、電気ケーブル３の幅（径）３ｗよりも小さい。また、内部溝２１ｈの幅２１ｘは、溝開口部２１ｇの幅２１ｗよりも大きい。
　ここで、溝開口部２１ｇの幅２１ｗは、電気ケーブル３が弾性変形によって幅方向に収縮した際の、電気ケーブル３の幅に設定されている。即ち、幅２１ｗは、弾性変形によって縮径した際に得られる電気ケーブル３の幅に略等しい。
　また、内部溝２１ｈの幅２１ｘは、溝部２１ｂの内部にて電気ケーブル３を収容することができるように、電気ケーブル３の幅３ｗに応じて決定される。例えば、内部溝２１ｈの幅２１ｘは、弾性変形した電気ケーブル３が内部溝２１ｈの内部で復元した後の幅３ｗと略同じであってもよい。また、内部溝２１ｈによって電気ケーブル３を安定的に保持するため、幅２１ｘは幅３ｗよりも若干小さくてもよい。
　図９Ａの斜視図及び図９Ｂの断面図に示すように、溝開口部２１ｇを通じて内部溝２１ｈに電気ケーブル３が挿入される際には、電気ケーブル３は、溝部２１ｂに対向するように、符号Ｑで示された方向に表面２１ｄに押し付けられる。幅３ｗは幅２１ｗよりも大きいため、電気ケーブル３が溝開口部２１ｇの端部に接触して内部溝２１ｈに向けて押圧されると、電気ケーブル３は溝開口部２１ｇの端部に押圧されながら弾性変形し、幅３ｗは減少する。その後、電気ケーブル３は、溝開口部２１ｇを通過し、内部溝２１ｈに到達し、電気ケーブル３の弾性変形状態が解消される。図９Ｃの断面図に示すように、内部溝２１ｈにおいては、電気ケーブル３の形状は復元し、電気ケーブル３は内部溝２１ｈに収容される。この状態では、電気ケーブル３の幅３ｗよりも溝開口部２１ｇの幅２１ｗが小さいため、電気ケーブル３が内部溝２１ｈから抜けることが防止される。
　上記変形例においては、図９Ｃは、内部溝２１ｈ内に電気ケーブル３が収容された状態を示しているが、電気ケーブル３の保持状態が維持されながら電気ケーブル３の一部が溝開口部２１ｇから突出してもよい。また、図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、内部溝２１ｈの形状は略円形（円が溝開口部２１ｇによって切り欠かれた形状）であるが、この形状に限らず、矩形でもよい。内部溝２１ｈの形状及び寸法は、電気ケーブル３の形状、寸法、或いは電気ケーブル３の保持状態に応じて適切に決定される。
　また、内部溝２１ｈの幅２１ｘより小さい幅２１ｗを有する溝開口部２１ｇは、必ずしも溝部２１ｂの形成部分の全てに設ける必要はない。即ち、溝部２１ｂの形成箇所（延在方向）に沿って、複数の溝開口部２１ｇが部分的に形成されていればよい。この場合、電気ケーブル３が内部溝２１ｈから外れることを防止するように、複数の溝開口部２１ｇが溝部２１ｂの延在方向に沿って適切な位置に形成されてもよい。複数の溝開口部２１ｇが形成される間隔は、等ピッチでもよい。更に、電気ケーブル３が溝部２１ｂから外れやすい箇所に溝開口部２１ｇが形成されてもよい。
　上記実施形態においては、溝部２１ｂは、内蔵電気ケーブル３１に合わせた数（４つ）だけ成形品２１の延在方向に沿って設けられている。本発明は、このような構成に限定されず、図９Ａ～図９Ｃに示した溝開口部２１ｇ及び内部溝２１ｈを有する溝部２１ｂに内蔵電気ケーブル３１が設けられてもよい。
　この場合、図９Ａ～図９Ｃに示す電気ケーブル３に代えて、内蔵電気ケーブル３１が溝開口部２１ｇを通じて内部溝２１ｈに挿入され、内蔵電気ケーブル３１は内部溝２１ｈによって保持される。ここで、内部溝２１ｈは、溝開口部２１ｇにおいて開口し、溝部２１ｂの内部に形成されている。溝開口部２１ｇの幅２１ｗ（溝開口部２１ｇの端部間の距離）は、内蔵電気ケーブル３１の幅（径）よりも小さい。また、内部溝２１ｈの幅２１ｘは、溝開口部２１ｇの幅２１ｗよりも大きい。この状態では、内蔵電気ケーブル３１の幅よりも溝開口部２１ｇの幅２１ｗが小さいため、内蔵電気ケーブル３１が内部溝２１ｈから抜けることが防止される。
　以上、本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。
　Ａ…撮像モジュール、Ｂ…絶縁チューブ付き撮像モジュール、Ｃ…レンズ付き撮像モジュール、Ｄ…内視鏡、１…固体撮像素子、２…立体配線基体、３…電気ケーブル、Ｂ…レンズ付き撮像モジュール、４…カバー部材、５…レンズユニット、６…金属枠部材、７…絶縁チューブ、８、９…樹脂、１２…バンプ、１３…スルーホール、１４、１５…配線、１６…貫通配線、２１…成形品、２１ａ…実装面、５０…挿入、５１…ルーメン（第１のルーメン）、５３…ルーメン（第２のルーメン）。

Claims (13)

  1. 　電気ケーブルと、前記電気ケーブルの先端の軸線方向に直交する受光面を有する固体撮像素子と、前記軸線方向に延在する成形品の表面に配線が形成され、前記配線によって前記電気ケーブルと前記固体撮像素子との間を電気的に接続し、前記固体撮像素子を実装するための実装面が前記成形品の先端に設けられている立体配線基体とを具備し、
    　前記実装面は、中心部を挟むように対向する２つの頂点を有し、前記２つの頂点間の距離が前記実装面の辺上における２点間の距離の内、最長となるように成形され、前記立体配線基体における前記実装面に平行な断面は前記実装面と同等または前記実装面より小さくなっており、前記固体撮像素子の平面視形状の辺上における最長となる２点間の距離が前記２つの頂点間の距離と等しいまたはより短くなっている撮像モジュール。
  2. 　前記実装面は、六角形である請求項１に記載の撮像モジュール。
  3. 　前記成形品は、前記成形品を挟むように位置する第１面及び第２面を有し、前記第１面及び前記第２面の各々に１本の電気ケーブルが設けられている請求項１に記載の撮像モジュール。
  4. 　前記成形品における延在方向に形成された屈曲部の角度は、直角よりも大きくなるように設けられている請求項１又は請求項２に記載の撮像モジュール。
  5. 　前記実装面に前記固体撮像素子を固定する凹形状の収容部を備えている請求項４に記載の撮像モジュール。
  6. 　前記成形品の前記表面には、前記電気ケーブルを収容するために、前記成形品の延在方向に沿って延在する溝部が設けられている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像モジュール。
  7. 　前記溝部は、
    　前記成形品の前記表面と同一面上に位置し、前記電気ケーブルの径よりも小さい幅を有する溝開口部と、
    　前記溝部の内部に形成され、前記溝開口部の幅よりも大きい幅を有し、前記電気ケーブルを収容する内部溝
    　とを含む請求項６に記載の撮像モジュール。
  8. 　前記電気ケーブルは、内部に複数の内蔵電気ケーブルを有し、
    　複数の前記内蔵電気ケーブルの数に合わせた数の溝部が設けられている請求項６に記載の撮像モジュール。
  9. 　前記溝部は、
    　前記成形品の前記表面と同一面上に位置し、前記内蔵電気ケーブルの径よりも小さい幅を有する溝開口部と、
    　前記溝部の内部に形成され、前記溝開口部の幅よりも大きい幅を有し、前記内蔵電気ケーブルを収容する内部溝
    　とを含む請求項８に記載の撮像モジュール。
  10. 　前記内蔵電気ケーブルは、内部導体、内部導体を被覆する一次被覆層、一次被覆層の周囲に設けられた外部導体及び外部導体を被覆する二次被覆層から構成される同軸ケーブルであり、
    　前記溝部は、前記内蔵電気ケーブルの先端において露出する前記内部導体、一次被覆層及び外部導体に沿って段差が設けられている請求項８に記載の撮像モジュール。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の撮像モジュールと、前記撮像モジュールを収容する絶縁チューブとを具備する絶縁チューブ付き撮像モジュール。
  12. 　請求項１１に記載の絶縁チューブ付き撮像モジュールの立体配線基体及び固体撮像素子を、前記固体撮像素子に対して固定されたレンズユニットとともにスリーブ状の金属枠部材に収容してなるレンズ付き撮像モジュール。
  13. 　請求項１２に記載のレンズ付き撮像モジュールと、前記レンズ付き撮像モジュールを収容する挿入部とを具備する内視鏡。
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