WO2016092992A1 - 撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニットの製造方法 - Google Patents

撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニットの製造方法 Download PDF

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imaging unit
substrate
flexible substrate
connection
electronic components
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友和 山下
考俊 五十嵐
紀幸 藤森
義樹 高山
原田　豊
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オリンパス株式会社
パナソニック株式会社
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    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2461—Illumination
    • G02B23/2469—Illumination using optical fibres

Definitions

  • the present invention relates to an imaging unit, an endoscope including the imaging unit, and a method for manufacturing the imaging unit.
  • endoscopes have been widely used for various examinations in the medical field and the industrial field.
  • a medical endoscope incises a subject by inserting an elongated flexible insertion portion having a solid-state imaging device at the tip into the body cavity of the subject such as a patient. Without being able to acquire an in-vivo image inside the body cavity, and further, it is possible to perform a therapeutic treatment by projecting the treatment tool from the distal end of the insertion portion as necessary.
  • the size of a plurality of electronic components mounted on a multilayer substrate is set to be equal to or less than the length in the short direction (width direction) of the flexible substrate or the multilayer substrate.
  • a technique for miniaturization is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).
  • a bypass capacitor for an image sensor is mounted on a first circuit board that is a flexible substrate, and a recess for accommodating the bypass capacitor for the image sensor is provided on the opposite laminated substrate. Examples are described.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an imaging unit, an endoscope, and a manufacturing method of the imaging unit that can prevent the multilayer substrate from being folded while downsizing. .
  • an imaging unit includes a solid-state imaging device that receives light and performs photoelectric conversion to generate an electrical signal, and a light-receiving surface of the solid-state imaging device. One end of which is connected to a surface of the flexible substrate that extends to the surface facing the light receiving surface, and a surface of the flexible substrate that is connected to the solid-state imaging device.
  • the multilayer substrate is closer to a base end side than a connection portion with the flexible substrate on a connection surface connected to the flexible substrate.
  • the mounted electronic components has a recess in which at least one of the plurality of electronic components is mounted, and the depth of the recess from the connection surface is smaller than the height of the electronic component mounted in the recess,
  • the mounted electronic components is characterized in that it does not protrude to the connection surface opposite to the surface side of the multilayer substrate of the flexible substrate.
  • the imaging unit in the imaging unit according to the present invention, in the above invention, two or more electronic components having different heights are mounted in the recess, and the electronic component having the highest height is a connection surface of the flexible substrate with the laminated substrate. It is characterized by not projecting to the side facing the.
  • two electronic components having different heights are mounted in the recess, and the two electronic components are mounted side by side in the longitudinal direction of the multilayer substrate.
  • a cable connection land is formed on the base end side from the concave portion of the connection surface of the multilayer substrate and the surface facing the connection surface.
  • the image signal cables are respectively connected to cable connection lands formed on different surfaces of the laminated substrate.
  • an endoscope according to the present invention is characterized in that the imaging unit according to any one of the above is provided with an insertion portion provided at a distal end.
  • An imaging unit manufacturing method is the imaging unit manufacturing method according to any one of the above, wherein a mounting step of mounting a plurality of electronic components on the collective substrate, and a recess of the collective substrate A cutting step of fixing the surface provided with a dicing tape and cutting the laminated substrate into pieces by cutting at a predetermined position, a peeling step of peeling the dicing tape from the separated laminated substrate, and a solid-state imaging device A connection step of connecting the multilayer substrate to a surface of the flexible substrate that is connected to the solid-state imaging device, and having one end connected to the light receiving surface of the flexible substrate and extending to a surface facing the light receiving surface.
  • the image pickup unit manufacturing method is the sealing method in which, in the above invention, a sealing resin is filled and sealed between the mounting step and the cutting step in the recess in which the electronic component is mounted. A stopping process is performed.
  • an imaging unit, an endoscope, and an imaging unit manufacturing method that can realize a reduction in diameter while suppressing the folding of the multilayer substrate.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the distal end of the endoscope shown in FIG.
  • FIG. 3 is a top view of the imaging unit shown in FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 6 is a view taken in the direction of arrow C in FIG.
  • FIG. 7 is a bottom view of the imaging unit shown in FIG. 2 (viewed in the direction of arrow D in FIG. 4).
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the imaging unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the imaging unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a left side view of the imaging unit according to Modification 1 of the embodiment of the present invention.
  • 10 is a view taken in the direction of arrow F in FIG.
  • FIG. 11 is a left side view of the imaging unit according to the second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a left side view of the imaging unit according to the third modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a G arrow view of FIG.
  • FIG. 14 is a partial top view of an imaging unit according to Modification 4 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a view taken in the direction of arrow E in FIG.
  • an endoscope provided with an imaging unit will be described as a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”). Moreover, this invention is not limited by this embodiment. Furthermore, the same code
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the endoscope apparatus 1 includes an endoscope 2, a universal cord 5, a connector 6, a light source device 7, a processor (control device) 8, and a display device 10.
  • the endoscope 2 captures an in-vivo image of the subject and outputs an imaging signal by inserting the insertion portion 3 into the body cavity of the subject.
  • the cable inside the universal cord 5 extends to the distal end of the insertion portion 3 of the endoscope 2 and is connected to an imaging unit provided at the distal end portion 3 b of the insertion portion 3.
  • the connector 6 is provided at the base end of the universal cord 5, is connected to the light source device 7 and the processor 8, and is a predetermined signal as an imaging signal (output signal) output from the imaging unit of the distal end portion 3 b connected to the universal cord 5.
  • the imaging signal is converted from analog to digital (A / D conversion) and output as an image signal.
  • the light source device 7 is configured using, for example, a white LED.
  • the pulsed white light that is turned on by the light source device 7 becomes illumination light that is emitted toward the subject from the distal end of the insertion portion 3 of the endoscope 2 via the connector 6 and the universal cord 5.
  • the processor 8 performs predetermined image processing on the image signal output from the connector 6 and controls the entire endoscope apparatus 1.
  • the display device 10 displays the image signal processed by the processor 8.
  • the operation part 4 provided with various buttons and knobs for operating the endoscope function is connected to the proximal end side of the insertion part 3 of the endoscope 2.
  • the operation unit 4 is provided with a treatment instrument insertion port 4a for inserting a treatment instrument such as a biological forceps, an electric knife and an inspection probe into the body cavity of the subject.
  • the insertion portion 3 is connected to the distal end portion 3b where the imaging unit is provided, the bending portion 3a which is connected to the proximal end side of the distal end portion 3b and can be bent in the vertical direction, and is connected to the proximal end side of the bending portion 3a. And a flexible tube portion 3c.
  • the bending portion 3a is bent in the vertical direction by the operation of a bending operation knob provided in the operation portion 4, and can be bent in, for example, two directions, up and down, as the bending wire inserted into the insertion portion 3 is pulled and loosened. It has become.
  • the endoscope 2 is provided with a light guide that transmits illumination light from the light source device 7, and an illumination window is disposed at an exit end of illumination light from the light guide.
  • the illumination window is provided at the distal end portion 3b of the insertion portion 3, and the illumination light is irradiated toward the subject.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the distal end of the endoscope 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane that is orthogonal to the substrate surface of the imaging unit provided at the distal end portion 3b of the endoscope 2 and is parallel to the optical axis direction of the imaging unit.
  • FIG. 2 illustrates a distal end portion 3b of the insertion portion 3 of the endoscope 2 and a part of the bending portion 3a.
  • the bending portion 3a can be bent in four directions, up, down, left and right, as the bending wire 82 inserted inside the bending tube 81 disposed inside the cladding tube 42 described later is pulled and loosened.
  • An imaging unit 40 is provided inside the distal end portion 3b extending to the distal end side of the curved portion 3a.
  • the imaging unit 40 includes a lens unit 43 and a solid-state imaging device 44 disposed on the proximal end side of the lens unit 43, and is bonded to the inside of the distal end body 41 with an adhesive.
  • the distal end main body 41 is formed of a hard member for forming an internal space that accommodates the imaging unit 40.
  • the proximal end outer peripheral portion of the distal end portion main body 41 is covered with a flexible cladding tube 42.
  • the member on the base end side with respect to the distal end portion main body 41 is configured by a flexible member so that the bending portion 3a can be bent, and the hard portion in the insertion portion 3 is the distal end portion 3b arranged by the distal end portion main body 41. It becomes.
  • the lens unit 43 includes a plurality of objective lenses 43a-1 to 43a-4 and a lens holder 43b that holds the objective lenses 43a-1 to 43a-4.
  • the tip of the lens holder 43b is the tip portion main body 41. It is fixed to the tip end body 41 by being inserted and fixed inside.
  • the imaging unit 40 includes electronic components including a solid-state imaging device 44 such as a CCD or CMOS having a light-receiving surface for receiving light on the surface, a flexible substrate 45 extending from the solid-state imaging device 44, and a drive circuit for the solid-state imaging device 44.
  • a solid-state imaging device 44 such as a CCD or CMOS having a light-receiving surface for receiving light on the surface
  • a flexible substrate 45 extending from the solid-state imaging device 44
  • a drive circuit for the solid-state imaging device 44 In order to drive the mounted multilayer substrate 46, the glass lid 49 adhered to the solid-state image sensor 44 in a state of covering the light receiving surface of the solid-state image sensor 44, and the solid-state image sensor 44 through the multilayer substrate 46.
  • a plurality of signal cables 48 electrically connected to each other.
  • the multilayer substrate 46 includes a connection land for mounting electronic components and a cable connection land for connecting the signal cable 48. The tip of each signal cable 48 is electrical
  • the plurality of signal cables 48 are collected in an electric cable bundle 47 and extend in the proximal direction of the insertion portion 3.
  • the electric cable bundle 47 is inserted and disposed in the insertion portion 3 and extends to the connector 6 via the operation portion 4 and the universal cord 5 shown in FIG.
  • the subject images formed by the objective lenses 43a-1 to 43a-4 of the lens unit 43 are photoelectrically converted by the solid-state imaging device 44 disposed at the imaging positions of the objective lenses 43a-1 to 43a-4 to be electrically It is converted into an imaging signal that is a signal.
  • the imaging signal is output to the processor 8 via the signal cable 48 and the connector 6 connected to the flexible substrate 45 and the laminated substrate 46.
  • the solid-state imaging device 44 is bonded to the flexible substrate 45 and the laminated substrate 46 by an adhesive 54b.
  • the outer peripheral portion of the solid-state imaging device 44 and the connection portion between the solid-state imaging device 44 and the flexible substrate 45 and the laminated substrate 46 are covered with a reinforcing member 52 formed of a sleeve-like metal material having both ends opened.
  • the reinforcing member 52 is separated from the solid-state imaging device 44 and the flexible substrate 45. , Spaced apart.
  • the outer ends of the image pickup unit 40 and the tip end portion of the electric cable bundle 47 are covered with a heat shrinkable tube 50 in order to improve resistance. Inside the heat shrinkable tube 50, a gap between components is filled with an adhesive resin 51. The outer peripheral surface of the reinforcing member 52 and the inner peripheral surface of the front end side of the heat shrinkable tube 50 are in contact with no gap.
  • the solid-state image sensor holder 53 holds the solid-state image sensor 44 that adheres to the glass lid 49 by fitting the outer peripheral surface of the glass lid 49 to the inner peripheral surface of the base end side of the solid-state image sensor holder 53.
  • the proximal end side outer peripheral surface of the solid-state image sensor holder 53 is fitted to the distal end side inner peripheral surface of the reinforcing member 52.
  • the base end side outer peripheral surface of the lens holder 43 b is fitted to the front end side inner peripheral surface of the solid-state image sensor holder 53.
  • the outer peripheral surface of the lens holder 43b, the outer peripheral surface of the solid-state imaging device holder 53, and the outer peripheral surface of the distal end side of the heat shrinkable tube 50 are bonded to the distal end portion main body 41 by the adhesive 41a. It is fixed to the inner peripheral surface of the tip.
  • FIG. 3 is a top view of the imaging unit shown in FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 6 is a view taken in the direction of arrow C in FIG.
  • FIG. 7 is a bottom view of the imaging unit shown in FIG. 2 (viewed in the direction of arrow D in FIG. 4).
  • illustration of the lens unit 43 and the signal cable 48 is omitted, and a line L passing through the center Ms of the light receiving surface is also schematically shown.
  • the solid-state imaging device 44 includes a light receiving portion 44a that generates an electric signal by receiving light and performing photoelectric conversion, and an element-side land 44b is provided on a light receiving surface on which the light receiving portion 44a is provided.
  • An inner lead 54a of the flexible substrate 45 is electrically and mechanically connected to the element side land 44b.
  • the glass lid 49 is bonded to the solid-state image sensor 44 in a state of covering the light receiving portion 44a (center Ms) of the solid-state image sensor 44.
  • the flexible substrate 45 is a flexible printed circuit board, and extends to the surface facing the light receiving surface on which the light receiving portion 44a of the solid-state imaging device 44 is provided.
  • the inner lead 54a is bent at approximately 90 ° at the tip of the flexible substrate 45, and is fixed to the solid-state imaging device 44 and the flexible substrate 45 by a sealing resin 54c.
  • the back surface of the solid-state imaging device 44 and the side surface on the front end side of the multilayer substrate 46 are bonded by an adhesive 54b.
  • the element-side land 44b of the solid-state imaging device 44 and the periphery of the flexible substrate 45 on the tip side are sealed with a sealing resin 54c.
  • the surface f2 of the flexible substrate 45 on the side in contact with the solid-state imaging device 44 is connected so as to face the connection surface S2 of the multilayer substrate 46 via the adhesive 54d.
  • a wiring pattern 45 a is formed on the surface f ⁇ b> 1 facing the surface f ⁇ b> 2 on the side of the flexible substrate 45 in contact with the solid-state imaging device 44, and the wiring pattern 45 a is protected by the resist layer 61.
  • the multilayer substrate 46 is formed by laminating a plurality of substrates on which circuit patterns are formed, and is a connection surface S2 with the flexible substrate 45, and a recess 60 is formed on the proximal end side from the connection portion with the flexible substrate 45. Yes.
  • Five electronic components 55 to 59 are mounted on the multilayer substrate 46, but the electronic components 58 and 59 are mounted in the recess 60, and the electronic components 55 to 57 are mounted on the surface S1 facing the connection surface S2.
  • the electronic component 56 is an active component
  • the electronic components 55 and 57 to 59 are passive components.
  • the electronic component 58 mounted in the recess 60 is connected to the connection lands 74a and 74b, and the electronic component 59 is connected to the connection lands 73a and 73b.
  • the electronic component 55 mounted on the surface S1 is connected to the connection lands 70a and 70b, the electronic component 56 is connected to the connection lands 75a, 75b, 75c, 75d, 75e, and 75f, and the electronic component 57 is connected to It is connected to lands 71a and 71b.
  • the depth h1 of the recess 60 from the connection surface S2 is smaller than the height h2 of the electronic component 58 having a higher height among the electronic components 58 and 59 mounted in the recess 60.
  • the height of the electronic component 58 that does not protrude from the surface f1 facing the surface f2 of the flexible substrate 45 connected to the laminated substrate 46, that is, the height h2 of the electronic component 58 is from the bottom surface of the recess 60 to the flexible substrate 45.
  • the height to the surface f1 is not more than h3.
  • the laminated substrate 46 can be prevented from being folded while suppressing an increase in the diameter of the imaging unit 40.
  • Cable connection lands 72b, 72c-1, and 72c-2 are provided on the base end side of the surface S1 of the multilayer substrate 46.
  • Cable connection lands 72a and 72c-3 are provided on the base end side of the concave portion 60 of the connection surface S2 of the multilayer substrate 46.
  • the cable connection land 72a is connected to an image signal cable 48a
  • the cable connection land 72b is connected to a drive signal cable (not shown)
  • the cable connection lands 72c-1 to 72c-3 are connected to power cables.
  • 48c is connected.
  • a drive signal is transmitted by connecting a drive signal cable for transmitting a drive signal for driving the solid-state imaging device 44 and an image signal cable 48a for transmitting an image signal to different surfaces S1 and S2 of the multilayer substrate 46, respectively. Interference with the image signal can be suppressed and noise can be reduced.
  • the base end side of the multilayer substrate 46 where the cable connection lands 72b, 72c-1, and 72c-2 are provided is a layer different from the layer where the connection lands 70, 71, and 75 of the electronic components 55 to 57 are provided. Is preferred. As shown in FIG. 4, the base end side of the multilayer substrate 46 on which the cable connection lands 72b, 72c-1, and 72c-2 are provided is h5 from the layer on which the connection lands 70, 71, and 75 of the electronic components 55 to 57 are provided. In other words, the base end side of the laminated substrate 46 is thicker by laminating more substrates than the portion where the electronic components 55 to 57 are mounted.
  • the base end side of the multilayer substrate 46 By thickening the base end side of the multilayer substrate 46, when the signal cable 48 is connected to the cable connection land 72 by solder, there is a risk of short circuit between the cable connection land 72 and the connection land 71 of the electronic component 57 due to the flowing out of the solder. Can be prevented.
  • the base end side of the multilayer substrate 46 on which the cable connection lands 72a and 72c-3 are provided is higher by h4 than the layer on which the connection lands 73 and 74 of the electronic components 58 and 59 are provided.
  • the side is preferably thicker by laminating more substrates than the part where the electronic components 58 and 59 are mounted.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the imaging unit 40 according to the embodiment of the present invention.
  • the multilayer substrate 46 constituting the imaging unit 40 is a substrate in which a plurality of multilayer substrates 46 are simultaneously manufactured on a single aggregate substrate.
  • a plurality of connection lands 70, 71, 75 and a cable connection land 72 provided on the main surface of the collective substrate (surface S1 of the laminated substrate 46) are connected to a plurality of electronic components 55, 56, 57, and a signal cable.
  • 48 and a plurality of connection lands 73, 74 and a cable connection land 72 provided on the back surface (surface to be the connection surface S2 of the multilayer substrate 46) are a plurality of electronic components 58, 59 and a signal cable 48. It is mounted (step S1).
  • a dicing tape is applied to the back surface (the surface to be the connection surface S2 of the multilayer substrate 46) to fix the collective substrate (step S2).
  • electronic components 58 and 59 are mounted in the recess 60, and the electronic component 58 having a high height slightly protrudes from the horizontal surface on the back surface of the collective substrate.
  • the dicing tape is attached so as to be in contact with the back surface of the collective substrate and the electronic components 58 and 59.
  • the height of the electronic component 58 protruding from the back surface of the collective substrate is about the thickness of the dicing tape.
  • electronic components 58 and 59 having different heights are mounted in the recess 60, but it is preferable that electronic components having the same height be mounted in the recess 60.
  • the collective substrate is cut and separated into laminated substrates 46 (step S3).
  • the dicing tape attached to the laminated substrate 46 is peeled off (step S4).
  • the laminated substrate 46 is connected to the flexible substrate 45 and the solid-state imaging device 44 (step S5).
  • the laminated substrate 46 is disposed such that the connection surface S2 faces the surface f2 of the flexible substrate 45, and is electrically and mechanically connected to the flexible substrate 45.
  • the connection between the multilayer substrate 46 and the flexible substrate 45 is performed by connecting a connection land (not shown) provided on the connection surface S2 of the multilayer substrate 46 and a connection land (not shown) provided on the flexible substrate 45 to a bump such as an Au bump or a solder bump. After the connection, it is preferable to bond and fix with an adhesive 54d.
  • the side surface on the front end side of the multilayer substrate 46 is bonded to a surface facing the light receiving surface of the solid-state imaging device 44 by an adhesive 54 b.
  • the imaging unit 40 is manufactured.
  • the concave portion 60 for mounting the electronic component is provided on the connection surface of the multilayer substrate 46 with the flexible substrate 45, and the depth of the concave portion 60 from the connection surface S ⁇ b> 2 is set to the depth of the electronic component mounted on the concave portion 60.
  • Imaging is performed by setting the height of the electronic component that is smaller than the height of the high electronic component and not projecting to the surface f1 facing the surface f2 of the flexible substrate 45 that is connected to the laminated substrate 46. While suppressing an increase in the diameter of the unit 40, it is possible to prevent the laminated substrate 46 from being broken.
  • FIG. 9 is a left side view of the imaging unit according to Modification 1 of the embodiment of the present invention. 10 is a view taken in the direction of arrow F in FIG.
  • the sealing resin 64 is filled in the recess 60. As shown in FIGS. 9 and 10, the sealing resin 64 is filled so as to cover the recess 60 and the side surface of the electronic component 58. The sealing resin 64 is filled in the recess 60 in which the electronic components 58 and 59 are mounted after mounting the electronic components on the collective substrate, and then a dicing tape is attached to the back surface of the collective substrate, and the collective substrate is diced. The In addition to maintaining the connection reliability of the electronic components 58 and 59 by filling the sealing resin 64 after mounting the electronic components 58 and 59 in the concave portion 60, the gap between the electronic components 58 and 59 and the concave portion 60 is maintained.
  • the dicing tape may be peeled off and connected to the flexible substrate 45 or the like to produce the imaging unit 40A.
  • connection surface S2 of the multilayer substrate 46 has the same height as the portion facing the flexible substrate 45 and the portion where the cable connection land 72 is provided, but the multilayer substrate 46 where the cable connection land 72 is provided. You may change the height of the base end side with the height of the part which opposes a flexible substrate.
  • FIG. 11 is a left side view of the imaging unit according to the second modification of the embodiment of the present invention.
  • the height h ⁇ b> 4 from the bottom surface of the concave portion 60 on the base end side of the multilayer substrate 46 ⁇ / b> B is set from the bottom surface of the concave portion 60 in the portion facing the flexible substrate 45. It is higher than the height h1.
  • the thickness on the base end side of the multilayer substrate 46B can be increased by further stacking the substrate on the base end side.
  • the height h4 from the bottom surface of the recess 60 on the base end side of the multilayer substrate 46B is not more than the height h2 of the electronic component 58, that is, the height h3 or less from the bottom surface of the recess 60 to the surface f1 of the flexible substrate 45. .
  • the height h4 from the bottom surface of the recess 60 on the base end side of the multilayer substrate 46B is equal to the height h2 of the electronic component 58.
  • FIG. 12 is a left side view of the imaging unit according to the third modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a G arrow view of FIG.
  • the electronic components 58 and 59 are mounted side by side in the longitudinal direction in the recess 60c of the multilayer substrate 46C. Since the dicing tape is attached from the longitudinal direction side of the laminated substrate 46C, when the dicing tape is attached to the electronic components 58 and 59 having different heights, the fixing area of the dicing tape can be increased by mounting in the longitudinal direction. Stable dicing becomes possible.
  • the connection surface S2 of the multilayer substrate is made higher in the portion where the cable connection land 72 is provided than the portion facing the flexible substrate 45 as in Modification 2, the electronic component 58 having a high height is placed on the multilayer substrate. It is preferable to mount on the base end side.
  • connection land for connecting the electronic component which is a passive component is formed such that the two connection lands face each other in the long side direction of the electronic component, and the land length of the connection land is the same as that of the electronic component to be mounted. It is longer than the short side length, and the distance between the two connection lands is longer than the long side length of the electronic component.
  • the arrangement distance between the two connection lands is mounted. You may arrange
  • FIG. 14 is a partial top view of the vicinity of the electronic component 57 of the imaging unit according to Modification 4 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a view taken in the direction of arrow E in FIG. In FIG. 14, the description of the solder 63 is omitted for the purpose of explaining the sizes of the electronic component 57 and the connection land 71.
  • the land length W1 of the two connection lands 71a and 71b is longer than the short side length W2 of the electronic component 57, and the arrangement distance W3 of the two connection lands 71a and 71b is the long side length of the electronic component 57. Arranged to be the same as W4.
  • FIG. 14 is a partial top view of the vicinity of the electronic component 57 of the imaging unit according to Modification 4 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a view taken in the direction of arrow E in FIG.
  • the description of the solder 63 is omitted for the purpose of explaining the sizes of the electronic component 57 and the
  • connection lands 71a and 71b arranged so as to protrude from the long side direction of the electronic component 57 and the electronic component 57 are connected by solder.
  • the electronic component 57 is an electronic component having the longest long side among the electronic components mounted on the surface S1 of the multilayer substrate 46, and the sizes and arrangement distances of the connection lands 71a and 71b on which the electronic component 57 is mounted are set as described above. By doing so, it is possible to reduce the diameter of the imaging unit.
  • the land lengths of the connection lands 73a and 73b and the land lengths of the connection lands 74a and 74b are longer than the short side lengths of the electronic components 58 and 59
  • the connecting lands 73a and 73b are arranged and connected so that the arrangement distances of the connecting lands 73a and 73b and the connecting lands 74a and 74b are the same as the long side lengths of the electronic components 58 and 59.

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Abstract

　小型化を図りながら、積層基板の折れを防止しうる撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニットの製造方法を提供する。本発明の撮像ユニットは、固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装される積層基板と、を備え、前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする。

Description

撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニットの製造方法
　本発明は、撮像ユニット、撮像ユニットを備える内視鏡および撮像ユニットの製造方法に関する。
　従来、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が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡は、患者等の被検体の体腔内に、先端に固体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。
　このような内視鏡で使用される撮像装置として、積層基板に実装される複数の電子部品の大きさをフレキシブル基板または積層基板の短手方向（幅方向）の長さ以下として、撮像装置の小型化を図る技術が開示され（例えば、特許文献１参照）、撮像素子用バイパスコンデンサをフレキシブル基板である第1回路基板に実装し、対向する積層基板に撮像素子用パスコンを収納する凹部を設けた例が記載されている。
特開２０１１－５０４９６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、凹部の高さは部品高さより深くする必要があるため、凹部が設けられる部分の積層基板の厚さが薄くなり積層基板が折れるおそれがあった。
　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、積層基板の折れを防止しうる撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニット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ユニットは、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数層の回路パターンが内部に形成された積層基板と、を備えた撮像ユニットにおいて、前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする。
　また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記凹部に高さの異なる２つ以上の電子部品が実装され、最も高さが高い電子部品が前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする。
　また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記凹部に高さの異なる２つの電子部品が実装され、前記２つの電子部品は、前記積層基板の長手方向に並んで実装されることを特徴とする。
　また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記積層基板の前記接続面および前記接続面と対向する面の、前記凹部より基端側にケーブル接続ランドが形成され、駆動用信号ケーブルと画像信号用ケーブルは、前記積層基板の異なる面に形成されたケーブル接続ランドにそれぞれ接続されることを特徴とする。
　また、本発明にかかる内視鏡は、上記のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる撮像ユニットの製造方法は、上記のいずれか一つに記載の撮像ユニットの製造方法であって、集合基板に複数の電子部品を実装する実装工程と、前記集合基板の凹部が設けられる面をダイシングテープで固定し、所定の位置で切断することにより積層基板を個片化する切断工程と、個片化した前記積層基板からダイシングテープを剥離する剥離工程と、固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に、前記積層基板を接続する接続工程と、を含むことを特徴とする。
　また、本発明にかかる撮像ユニットの製造方法は、上記発明において、前記実装工程と前記切断工程の間に、前記電子部品が実装された前記凹部内に封止樹脂を充填し、封止する封止工程を行うことを特徴とする。
　本発明によれば、積層基板の折れを抑制しながら、細径化を実現しうる撮像ユニット、内視鏡、および撮像ユニットの製造方法を提供することができる。
図１は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置の全体構成を模式的に示す図である。 図２は、図１に示す内視鏡先端の部分断面図である。 図３は、図２に示す撮像ユニットの上面図である。 図４は、図３のＡ矢視図である。 図５は、図３のＢ矢視図である。 図６は、図３のＣ矢視図である。 図７は、図２に示す撮像ユニットの底面図である（図４のＤ矢視図）。 図８は、本発明の実施の形態にかかる撮像ユニットの製造工程を説明するフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる撮像ユニットの左方側面図である。 図１０は、図９のＦ矢視図である。 図１１は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる撮像ユニットの左方側面図である。 図１２は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる撮像ユニットの左方側面図である。 図１３は、図１２のＧ矢視図である。 図１４は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる撮像ユニットの一部上面図である。 図１５は、図１４のＥ矢視図である。
　以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像ユニットを備えた内視鏡について説明する。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にかかる内視鏡装置の全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、内視鏡装置１は、内視鏡２と、ユニバーサルコード５と、コネクタ６と、光源装置７と、プロセッサ（制御装置）８と、表示装置１０とを備える。
　内視鏡２は、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。ユニバーサルコード５内部のケーブルは、内視鏡２の挿入部３の先端まで延伸され、挿入部３の先端部３ｂに設けられる撮像ユニットに接続する。
　コネクタ６は、ユニバーサルコード５の基端に設けられて、光源装置７及びプロセッサ８に接続され、ユニバーサルコード５と接続する先端部３ｂの撮像ユニットが出力する撮像信号（出力信号）に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して画像信号として出力する。
　光源装置７は、例えば、白色ＬＥＤを用いて構成される。光源装置７が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ６、ユニバーサルコード５を経由して内視鏡２の挿入部３の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。
　プロセッサ８は、コネクタ６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、内視鏡装置１全体を制御する。表示装置１０は、プロセッサ８が処理を施した画像信号を表示する。
　内視鏡２の挿入部３の基端側には、内視鏡機能を操作する各種ボタン類やノブ類が設けられた操作部４が接続される。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処置具挿入口４ａが設けられる。
　挿入部３は、撮像ユニットが設けられる先端部３ｂと、先端部３ｂの基端側に連設された上下方向に湾曲自在な湾曲部３ａと、この湾曲部３ａの基端側に連設された可撓管部３ｃとを備える。湾曲部３ａは、操作部４に設けられた湾曲操作用ノブの操作によって上下方向に湾曲し、挿入部３内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、たとえば上下の２方向に湾曲自在となっている。
　内視鏡２には、光源装置７からの照明光を伝送するライトガイドが配設され、ライトガイドによる照明光の出射端に照明窓が配置される。この照明窓は、挿入部３の先端部３ｂに設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。
　次に、内視鏡２の先端部３ｂの構成について詳細に説明する。図２は、内視鏡２先端の部分断面図である。図２は、内視鏡２の先端部３ｂに設けられた撮像ユニットの基板面に対して直交する面であって撮像ユニットの光軸方向と平行な面で切断した場合の断面図である。図２においては、内視鏡２の挿入部３の先端部３ｂと、湾曲部３ａの一部を図示する。
　図２に示すように、湾曲部３ａは、後述する被覆管４２内側に配置する湾曲管８１内部に挿通された湾曲ワイヤ８２の牽引弛緩にともない、上下左右の４方向に湾曲自在である。この湾曲部３ａの先端側に延設された先端部３ｂ内部に、撮像ユニット４０が設けられる。
　撮像ユニット４０は、レンズユニット４３と、レンズユニット４３の基端側に配置する固体撮像素子４４とを有し、接着剤で先端部本体４１の内側に接着される。先端部本体４１は、撮像ユニット４０を収容する内部空間を形成するための硬質部材で形成される。先端部本体４１の基端外周部は、柔軟な被覆管４２によって被覆される。先端部本体４１よりも基端側の部材は、湾曲部３ａが湾曲可能なように、柔軟な部材で構成されており、挿入部３における硬質部分は、先端部本体４１が配置する先端部３ｂとなる。
　レンズユニット４３は、複数の対物レンズ４３ａ－１～４３ａ－４と、対物レンズ４３ａ－１～４３ａ－４を保持するレンズホルダ４３ｂとを有し、このレンズホルダ４３ｂの先端が、先端部本体４１内部に挿嵌固定されることによって、先端部本体４１に固定される。
　撮像ユニット４０は、表面に光を受光する受光面を有したＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの固体撮像素子４４、固体撮像素子４４から延出するフレキシブル基板４５、固体撮像素子４４の駆動回路を含む電子部品を実装した積層基板４６、固体撮像素子４４の受光面を覆った状態で固体撮像素子４４に接着するガラスリッド４９、ならびに固体撮像素子４４を駆動するために、積層基板４６を介して固体撮像素子４４と電気的に接続される複数の信号ケーブル４８とを備える。積層基板４６は、電子部品を実装する接続ランドと、信号ケーブル４８を接続するケーブル接続ランドを備える。各信号ケーブル４８の先端は、ケーブル接続ランドに電気的かつ機械的に接続される。
　複数の信号ケーブル４８は、電気ケーブル束４７にまとめられ、挿入部３の基端方向に延伸する。電気ケーブル束４７は、挿入部３に挿通配置され、図１に示す操作部４およびユニバーサルコード５を介して、コネクタ６まで延設されている。
　レンズユニット４３の対物レンズ４３ａ－１～４３ａ－４によって結像された被写体像は、対物レンズ４３ａ－１～４３ａ－４の結像位置に配設された固体撮像素子４４によって光電変換されて電気信号である撮像信号に変換される。撮像信号は、フレキシブル基板４５および積層基板４６に接続する信号ケーブル４８およびコネクタ６を経由して、プロセッサ８に出力される。
　固体撮像素子４４は、接着剤５４ｂによってフレキシブル基板４５および積層基板４６と接着される。固体撮像素子４４の外周部と、固体撮像素子４４とフレキシブル基板４５および積層基板４６の接続部は、両端が開口したスリーブ状の金属材料で形成された補強部材５２に覆われる。外部から流れ込んだ静電気や外乱ノイズの、積層基板４６上の電子部品５５～５９やフレキシブル基板４５上の配線パターンに対する影響を防止するために、補強部材５２は、固体撮像素子４４およびフレキシブル基板４５から、離間して設置される。
　撮像ユニット４０および電気ケーブル束４７の先端部は、耐性向上のために、熱収縮チューブ５０によって外周が被覆される。熱収縮チューブ５０内部は、接着樹脂５１によって部品間の隙間が埋められている。補強部材５２の外周面と熱収縮チューブ５０の先端側内周面との間は、隙間無く接触する。
　固体撮像素子ホルダ５３は、固体撮像素子ホルダ５３の基端側内周面にガラスリッド４９の外周面が嵌めこまれることによって、ガラスリッド４９に接着する固体撮像素子４４を保持する。固体撮像素子ホルダ５３の基端側外周面は、補強部材５２の先端側内周面に嵌合する。固体撮像素子ホルダ５３の先端側内周面には、レンズホルダ４３ｂの基端側外周面が嵌合する。このように各部材同士が嵌合した状態で、レンズホルダ４３ｂの外周面、固体撮像素子ホルダ５３の外周面、ならびに、熱収縮チューブ５０の先端側外周面が、接着剤４１ａによって先端部本体４１の先端の内周面に固定される。
　次に、撮像ユニット４０について説明する。図３は、図２に示す撮像ユニットの上面図である。図４は、図３のＡ矢視図である。図５は、図３のＢ矢視図である。図６は、図３のＣ矢視図である。図７は、図２に示す撮像ユニットの底面図である（図４のＤ矢視図）。なお、上記の図においては、レンズユニット４３および信号ケーブル４８の図示は省略し、受光面の中心Ｍｓを通る線Ｌについても、模式的に示す。
　固体撮像素子４４は、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する受光部４４ａを有し、受光部４４ａが設けられる受光面には素子側ランド４４ｂが設けられる。この素子側ランド４４ｂには、フレキシブル基板４５のインナーリード５４ａが電気的および機械的に接続される。ガラスリッド４９は、固体撮像素子４４の受光部４４ａ（中心Ｍｓ）を覆った状態で固体撮像素子４４に接着される。
　フレキシブル基板４５は、フレキシブルプリント基板であり、固体撮像素子４４の受光部４４ａが設けられる受光面と対向する面側に延出する。インナーリード５４ａは、フレキシブル基板４５の先端にて略９０°に折り曲げられ、封止樹脂５４ｃによって固体撮像素子４４とフレキシブル基板４５とに固定されている。固体撮像素子４４の裏面と積層基板４６の先端側側面とは、接着剤５４ｂによって接着される。固体撮像素子４４の素子側ランド４４ｂとフレキシブル基板４５の先端側の周囲は、封止樹脂５４ｃによって封止される。また、フレキシブル基板４５の固体撮像素子４４と接する側の面ｆ２は、接着剤５４ｄを介して、積層基板４６の接続面Ｓ２と対向するように接続される。図７に示すように、フレキシブル基板４５の固体撮像素子４４と接する側の面ｆ２と対向する面ｆ１には、配線パターン４５ａが形成されており、配線パターン４５ａはレジスト層６１によって保護される。
　積層基板４６は、回路パターンが形成された複数の基板が積層されてなり、フレキシブル基板４５との接続面Ｓ２であって、フレキシブル基板４５との接続部より基端側に凹部６０が形成されている。積層基板４６には、５つの電子部品５５～５９が実装されるが、電子部品５８および５９が凹部６０内に実装され、電子部品５５～５７は接続面Ｓ２と対向する面Ｓ１に実装される。ここで、電子部品５６は能動部品であり、電子部品５５、５７～５９は受動部品である。凹部６０に実装される電子部品５８は、接続ランド７４ａ、７４ｂに接続され、電子部品５９は、接続ランド７３ａ、７３ｂに接続される。また、面Ｓ１に実装される電子部品５５は、接続ランド７０ａ、７０ｂに接続され、電子部品５６は、接続ランド７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆに接続され、電子部品５７は、接続ランド７１ａ、７１ｂに接続されている。
　凹部６０の接続面Ｓ２からの深さｈ１は、凹部６０に実装された電子部品５８および５９のうち、高さが高い電子部品５８の高さｈ２より小さい。また、電子部品５８は、フレキシブル基板４５の積層基板４６と接続する側の面ｆ２と対向する面ｆ１に突出しない高さ、すなわち電子部品５８の高さｈ２は、凹部６０の底面からフレキシブル基板４５の面ｆ１までの高さｈ３以下である。凹部６０の深さｈ１、電子部品５８の高さｈ２を上記の範囲とすることにより、撮像ユニット４０の大径化を抑制しながら、積層基板４６の折れを防止することができる。
　積層基板４６の面Ｓ１の基端側には、ケーブル接続ランド７２ｂ、７２ｃ－１、７２ｃ－２が設けられる。また、積層基板４６の接続面Ｓ２の凹部６０より基端側には、ケーブル接続ランド７２ａ、７２ｃ－３が設けられる。ケーブル接続ランド７２ａは、画像信号用ケーブル４８ａが接続され、ケーブル接続ランド７２ｂには、駆動信号用ケーブル（図示しない）が接続され、ケーブル接続ランド７２ｃ－１～７２ｃ－３には、電源用ケーブル４８ｃが接続される。固体撮像素子４４を駆動する駆動信号が送信される駆動信号用ケーブルと、画像信号を送信する画像信号用ケーブル４８ａとを、積層基板４６の異なる面Ｓ１、Ｓ２にそれぞれ接続することにより、駆動信号の画像信号への干渉を抑制し、ノイズを低減することができる。
　なお、ケーブル接続ランド７２ｂ、７２ｃ－１、７２ｃ－２が設けられる積層基板４６の基端側は、電子部品５５～５７の接続ランド７０、７１、７５が設けられる層とは異なる層であることが好ましい。図４に示すように、ケーブル接続ランド７２ｂ、７２ｃ－１、７２ｃ－２が設けられる積層基板４６の基端側は、電子部品５５～５７の接続ランド７０、７１、７５が設けられる層よりｈ５だけ高く、すなわち積層基板４６の基端側は、電子部品５５～５７が実装される部分より、基板を多く積層することにより厚くなっている。積層基板４６の基端側を厚くすることにより、ケーブル接続ランド７２に信号ケーブル４８をハンダにより接続する際、ハンダの流れだしによるケーブル接続ランド７２と電子部品５７の接続ランド７１とのショートのおそれを防止することができる。同様に、ケーブル接続ランド７２ａ、７２ｃ－３が設けられる積層基板４６の基端側は、電子部品５８、５９の接続ランド７３、７４が設けられる層よりｈ４だけ高く、すなわち積層基板４６の基端側は、電子部品５８、５９が実装される部分より、基板を多く積層することにより厚いことが好ましい。
　次に、本実施の形態にかかる撮像ユニット４０の製造について説明する。図８は、本発明の実施の形態にかかる撮像ユニット４０の製造工程を説明するフローチャートである。本実施の形態において、撮像ユニット４０を構成する積層基板４６は、１枚の集合基板上に複数の積層基板４６を同時に作製するものである。
　集合基板の主面（積層基板４６の面Ｓ１となる面）に設けられた複数の接続ランド７０、７１、７５、およびケーブル接続ランド７２に、複数の電子部品５５、５６、５７、および信号ケーブル４８が実装され、裏面（積層基板４６の接続面Ｓ２となる面）に設けられた複数の接続ランド７３、７４、およびケーブル接続ランド７２に、複数の電子部品５８、５９、および信号ケーブル４８が実装される（ステップＳ１）。
　集合基板に電子部品を実装後、裏面（積層基板４６の接続面Ｓ２となる面）にダイシングテープを貼り付け集合基板を固定する（ステップＳ２）。集合基板の裏面側には、凹部６０内に電子部品５８および５９が実装され、高さが高い電子部品５８は、集合基板の裏面の水平面からわずかに突出している。ダイシングテープは、集合基板の裏面および電子部品５８および５９と接するように貼り付ける。なお、ダイシングテープを電子部品５８に確実に張り付け、安定したダイシングを可能とするためには、電子部品５８の集合基板の裏面から突出する高さを、ダイシングテープの厚み程度とすることが好ましい。また、本実施の形態では、凹部６０には異なる高さの電子部品５８と５９が実装されているが、凹部６０内には同じ高さの電子部品を実装することが好ましい。同じ高さの電子部品を実装することにより、ダイシングテープによる固定面積が増え、個片化の際安定したダイシングが可能となる。
　ダイシングテープで固定した後、集合基板を切断して積層基板４６に個片化する（ステップＳ３）。個片化後、積層基板４６に貼り付けられたダイシングテープを剥離する（ステップＳ４）。ダイシングテープの剥離を容易に行うために、ダイシングテープの剥離前に、使用するダイシングテープの種類に応じて、ＵＶ照射や熱処理を行うことが好ましい。
　ダイシングテープの剥離後、積層基板４６をフレキシブル基板４５および固体撮像素子４４と接続する（ステップＳ５）。積層基板４６は、接続面Ｓ２がフレキシブル基板４５の面ｆ２と対向するよう配設し、フレキシブル基板４５と電気的、機械的に接続する。積層基板４６とフレキシブル基板４５との接続は、積層基板４６の接続面Ｓ２に設けられた図示しない接続ランドと、フレキシブル基板４５に設けられた図示しない接続ランドとを、Ａｕバンプやハンダバンプ等のバンプにより接続した後、接着剤５４ｄにて接着固定することが好ましい。また、積層基板４６の先端側側面は、固体撮像素子４４の受光面と対向する面に接着剤５４ｂによって接着される。
　以上のようにして、本実施の形態にかかる撮像ユニット４０を作製する。実施の形態１では、積層基板４６のフレキシブル基板４５との接続面に、電子部品を実装する凹部６０を設け、凹部６０の接続面Ｓ２からの深さを、凹部６０に実装された電子部品のうち高さが高い電子部品の高さより小さく、かつ、実装される電子部品を、フレキシブル基板４５の積層基板４６と接続する側の面ｆ２と対向する面ｆ１に突出しない高さとすることにより、撮像ユニット４０の大径化を抑制しながら、積層基板４６の折れを防止することができる。
（変形例１）
　撮像ユニット４０の作製の際、集合基板へ電子部品を実装後（ステップＳ１）、電子部品５８および５９が実装された凹部６０内に封止樹脂を充填し封止してもよい。図９は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる撮像ユニットの左方側面図である。図１０は、図９のＦ矢視図である。
　変形例１にかかる撮像ユニット４０Ａでは、凹部６０内に封止樹脂６４が充填されている。図９および図１０に示すように、封止樹脂６４は、凹部６０内および電子部品５８の側面を覆うように充填される。封止樹脂６４は、集合基板へ電子部品を実装後、電子部品５８および５９が実装された凹部６０内に充填され、その後、集合基板の裏面にダイシングテープが貼り付けられ、集合基板はダイシングされる。凹部６０内に電子部品５８、５９を実装後、封止樹脂６４を充填することにより、電子部品５８、５９の接続信頼性を保持することに加え、電子部品５８、５９と凹部６０との間の空間が封止樹脂により封止されているため、ダイシングテープによる固定面積が増え、安定したダイシングが可能となる。ダイシング後は、上記したように、ダイシングテープを剥離して、フレキシブル基板４５等と接続して撮像ユニット４０Ａを作製すればよい。
（変形例２）
　また、実施の形態では積層基板４６の接続面Ｓ２は、フレキシブル基板４５に対向する部分とケーブル接続ランド７２が設けられる部分を同一の高さとしているが、ケーブル接続ランド７２が設けられる積層基板４６の基端側の高さを、フレキシブル基板に対向する部分の高さと変えてもよい。図１１は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる撮像ユニットの左方側面図である。
　図１１に示すように、変形例２にかかる撮像ユニット４０Ｂでは、積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４を、フレキシブル基板４５に対向する部分の凹部６０の底面からの高さｈ１より高くしている。積層基板４６Ｂの基端側の厚さは、基端側に基板をさらに積層することにより厚くすることができる。なお、積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４は、電子部品５８の高さｈ２以下、すなわち凹部６０の底面からフレキシブル基板４５の面ｆ１までの高さｈ３以下である。積層基板４６Ｂを個片化する際のダイシングを考慮すると、積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４は、電子部品５８の高さｈ２と等しくすることが好ましい。積層基板４６Ｂの基端側の凹部６０の底面からの高さｈ４を電子部品５８の高さｈ２と等しくすることにより、ダイシングテープの固定面積が増え、安定したダイシングが可能となる。
（変形例３）
　本実施の形態では、凹部６０内に高さの異なる電子部品５８および５９を短手方向に並べて実装するが、電子部品５８および５９を積層基板の長手方向に並べて実装してもよい。図１２は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる撮像ユニットの左方側面図である。図１３は、図１２のＧ矢視図である。
　図１２および図１３に示すように、変形例３にかかる撮像ユニット４０Ｃでは、電子部品５８および５９は、積層基板４６Ｃの凹部６０ｃ内に長手方向に並んで実装される。ダイシングテープは、積層基板４６Ｃの長手方向側から貼り付けられるため、高さの異なる電子部品５８および５９にダイシングテープを貼り付ける際、長手方向に実装するほうがダイシングテープの固定面積を増やすことができ、安定したダイシングが可能となる。なお、変形例２のように、積層基板の接続面Ｓ２を、フレキシブル基板４５に対向する部分よりケーブル接続ランド７２が設けられる部分を高くする場合は、高さの高い電子部品５８を積層基板の基端側に実装することが好ましい。
（変形例４）
　本実施の形態では、受動部品である電子部品を接続する接続ランドは、２つの接続ランドが電子部品の長辺方向に対向するように形成され、接続ランドのランド長さは実装する電子部品の短辺長さより長く、かつ、２つの接続ランドの配置距離は電子部品の長辺長さより長くなるよう配置されている。凹部６０内への電子部品５８、５９の実装を容易とし、かつ、撮像ユニットの細径化および小型化（軸方向の長さが短い）のために、２つの接続ランドの配置距離を、実装する電子部品の長辺長さと同じになるよう配置してもよい。
　図１４は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる撮像ユニットの電子部品５７近傍の一部上面図である。図１５は、図１４のＥ矢視図である。なお、図１４においては、電子部品５７と接続ランド７１の大きさを説明する関係上、ハンダ６３の記載を省略している。変形例４では、２つの接続ランド７１ａ、７１ｂのランド長さＷ１は電子部品５７の短辺長さＷ２より長く、２つの接続ランド７１ａ、７１ｂの配置距離Ｗ３は電子部品５７の長辺長さＷ４と同じになるよう配置される。本実施の形態では、図３に示すように、電子部品５７の長辺方向からはみ出るように配置した接続ランド７１ａ、７１ｂと電子部品５７とをハンダにより接続する。電子部品５７は、積層基板４６の面Ｓ１に実装される電子部品のうち長辺が最も長い電子部品であり、電子部品５７を実装する接続ランド７１ａ、７１ｂの大きさ、および配置距離を上記のようにすることで、撮像ユニットの細径化を図ることができる。また、凹部６０に実装される電子部品５８および５９についても、接続ランド７３ａ、７３ｂのランド長さ、および接続ランド７４ａ、７４ｂのランド長さを電子部品５８、５９の短辺長さより長くし、接続ランド７３ａ、７３ｂの配置距離、および接続ランド７４ａ、７４ｂの配置距離を電子部品５８、５９の長辺長さと同じになるよう配置し、接続する。これにより凹部６０内への電子部品の実装を容易とし、撮像ユニットの小型化（軸方向の長さが短い）を図ることができる。
　１　内視鏡装置
　２　内視鏡
　３ａ　湾曲部
　３ｂ　先端部
　３ｃ　可撓管部
　４　操作部
　４ａ　処置具挿入口
　５　ユニバーサルコード
　６　コネクタ
　７　光源装置
　８　プロセッサ
　１０　表示装置
　４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ　撮像ユニット
　４１　先端部本体
　４１ａ　接着剤
　４２　被覆管
　４３　レンズユニット
　４３ａ－１～４３ａ－４　対物レンズ
　４３ｂ　レンズホルダ
　４４　固体撮像素子
　４４ａ　受光部
　４４ｂ　素子側ランド
　４５　フレキシブル基板
　４５ａ　配線パターン
　４６、４６Ｂ、４６Ｃ　積層基板
　４７　電気ケーブル束
　４８　信号ケーブル
　４８ａ　画像信号用ケーブル
　４８ｂ　電源用ケーブル
　４９　ガラスリッド
　５０　熱収縮チューブ
　５１　接着樹脂
　５２　補強部材
　５３　固体撮像素子ホルダ
　５４ａ　インナーリード
　５４ｂ、５４ｄ　接着剤
　５４ｃ　封止樹脂
　５５～５９　電子部品
　７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７１ｂ、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆ　接続ランド
　７２ａ、７２ｂ、７２ｃ－１、７２ｃ－２、７２ｃ－３　ケーブル接続ランド
　６０　凹部
　６１　レジスト層
　６３　ハンダ
　８１　湾曲管
　８２　湾曲ワイヤ

Claims (7)

  1. 　光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子と、
    　前記固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板と、
    　前記フレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数層の回路パターンが内部に形成された積層基板と、
    　を備えた撮像ユニットにおいて、
    　前記積層基板は、前記フレキシブル基板と接続される接続面の、前記フレキシブル基板との接続部より基端側に、前記複数の電子部品のうち少なくとも１つが実装される凹部を有し、前記凹部の前記接続面からの深さは、前記凹部に実装された電子部品の高さより小さく、かつ、前記実装された電子部品は、前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする撮像ユニット。
  2. 　前記凹部に高さの異なる２つ以上の電子部品が実装され、最も高さが高い電子部品が前記フレキシブル基板の前記積層基板との接続面と対向する面側に突出しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  3. 　前記凹部に高さの異なる２つの電子部品が実装され、前記２つの電子部品は、前記積層基板の長手方向に並んで実装されることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  4. 　前記積層基板の前記接続面および前記接続面と対向する面の、前記凹部より基端側にケーブル接続ランドが形成され、
    　駆動用信号ケーブルと画像信号用ケーブルは、前記積層基板の異なる面に形成されたケーブル接続ランドにそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
  5. 　請求項１～４のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする内視鏡。
  6. 　請求項1～４のいずれか一つに記載の撮像ユニットの製造方法であって、
    　集合基板に複数の電子部品を実装する実装工程と、
    　前記集合基板の凹部が設けられる面をダイシングテープで固定し、所定の位置で切断することにより積層基板を個片化する切断工程と、
    　個片化した前記積層基板からダイシングテープを剥離する剥離工程と、
    　固体撮像素子の受光面に一端が接続され、前記受光面と対向する面側に延出するフレキシブル基板の前記固体撮像素子と接続する側の面に、前記積層基板を接続する接続工程と、
    　を含むことを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
  7. 　前記実装工程と前記切断工程の間に、前記電子部品が実装された前記凹部内に封止樹脂を充填し、封止する封止工程を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像ユニットの製造方法。
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