WO2020089960A1 - 撮像装置、内視鏡、および、撮像装置の製造方法 - Google Patents

撮像装置、内視鏡、および、撮像装置の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the embodiments of the present invention aim to provide a highly reliable imaging device, a highly reliable endoscope, and a method for manufacturing a highly reliable imaging device.
  • An image pickup apparatus includes a wiring board having a mounting surface, a light receiving section disposed on a light receiving surface, an image pickup section mounted on the mounting surface, a first main surface, and the first main surface.
  • An optical part having a second main surface facing the surface, the second main surface being adhered to the light receiving surface, an electronic component mounted on the mounting surface, and an upper surface of the mounting surface.
  • a sealing resin that covers the imaging unit is on the same plane as the first main surface, and has a resin upper surface that is parallel to the mounting surface.
  • the light source device 81 has, for example, a white LED.
  • the illumination light emitted from the light source device 81 is guided to an illumination optical system (not shown) of the tip 90A by passing through a universal cord 92 and a light guide (not shown) that passes through the insertion portion 90, and illuminates the subject. To do.
  • the sealing resin 40 is a light-shielding resin in which light-shielding particles are dispersed and which has low light transmittance.
  • the image sensor 20 sealed with the light-shielding resin is unlikely to be affected by external light.
  • Step S10> Mounting Process As shown in FIG. 4, the electronic components 50 and 55 and the image pickup device 20 of a chip size package in which the glass chips 30P are bonded to the mounting surface 10SA of the wiring wafer 10W to be the wiring board 10. Are mounted, and the configuration (2) which is the main part 2 of the imaging device 1 is manufactured. For example, the glass chip 30P becomes the cover glass 30 of the main part 2 when processed in the polishing process.
  • the image pickup element 20, the glass chip 30P, and the electronic components 50 and 55 have their entire surfaces (top surface and side surfaces) covered with the sealing resin 40W.

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Abstract

撮像装置１は、実装面１０ＳＡを有する配線板１０と、受光面２０ＳＡに受光部２０Ａが配設されており、前記実装面１０ＳＡに実装されている撮像素子２０と、第１の主面３０ＳＡと第２の主面３０ＳＢとを有し、前記第２の主面３０ＳＢが前記受光面２０ＳＡに接着されている光学部２０と、前記実装面１０ＳＡに実装されている電子部品５０と、前記実装面１０ＳＡの上に配設され、前記撮像素子２０を覆っており、前記第１の主面３０ＳＡと同じ平面上にあり、前記実装面１０ＳＡと平行な樹脂上面４０ＳＡがある封止樹脂４０と、を具備する。

Description

撮像装置、内視鏡、および、撮像装置の製造方法
　本発明は、撮像部が封止樹脂によって封止されている撮像装置、および、撮像部が封止樹脂によって封止されている撮像装置を含む内視鏡、および、撮像部が封止樹脂によって封止されている撮像装置の製造方法に関する。
　撮像装置を、挿入部の先端部に具備した電子内視鏡が普及している。医療用の内視鏡では、先端部に撮像装置が内蔵された可撓性を有する細長の挿入部を患者等の被検体の体腔内に挿入することによって、被検部位の観察および治療が行われる。
　日本国特開２０１５－１９８７２６号公報には、横置き型の撮像装置を含む内視鏡が開示されている。横置き型の撮像装置では、撮像素子の受光面にプリズムが接着されている。撮像素子が実装された配線板に応力が印加されると、配線板または撮像素子が損傷したり、配線板の変形のため、撮像素子の接合信頼性が低下したりするおそれがあった。
　日本国特開２００９－１７０４６９号公報には、遮光のため、撮像素子のカバーガラスの側面が、黒色樹脂によって覆われている撮像装置が開示されている。
特開２０１５－１９８７２６号公報 特開２００９－１７０４６９号公報
　本発明の実施形態は、信頼性の高い撮像装置、信頼性の高い内視鏡、および、信頼性の高い撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
　実施形態の撮像装置は、実装面を有する配線板と、受光面に受光部が配設されており、前記実装面に実装されている撮像部と、第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、前記第２の主面が前記受光面に接着されている光学部と、前記実装面に実装されている電子部品と、前記実装面の上に配設され、前記撮像部を覆っており、前記第１の主面と同じ平面上にあり、前記実装面と平行な樹脂上面がある封止樹脂と、を具備する。
　実施形態の内視鏡は撮像装置を含み、前記撮像装置は、実装面を有する配線板と、受光面に受光部が配設されており、前記実装面に実装されている撮像部と、第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、前記第２の主面が前記受光面に接着されている光学部と、前記実装面に実装されている電子部品と、前記実装面の上に配設され、前記撮像部を覆っており、前記第１の主面と同じ平面上にあり、前記実装面と平行な樹脂上面がある封止樹脂と、を具備する。
　実施形態の撮像装置の製造方法は、配線板の実装面に、受光面に光学部が接着されている撮像部が実装される実装工程と、前記実装面に封止樹脂が配設され、前記撮像部および前記光学部が前記封止樹脂によって覆われる封止工程と、前記封止樹脂が研磨されることによって前記光学部が研磨面に露出する第１の研磨工程と、前記研磨面に露出した前記光学部および前記封止樹脂が同時に研磨される第２の研磨工程と、を含む研磨工程と、を具備する。
　本発明の実施形態によれば、信頼性の高い撮像装置、信頼性の高い内視鏡、および、信頼性の高い撮像装置の製造方法を提供できる。
実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの外観図である。 第１実施形態の撮像装置の断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の変形例１の撮像装置の断面図である。 第１実施形態の変形例２の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の変形例３の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第２実施形態の撮像装置の断面図である。 第２実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第２実施形態の変形例の撮像装置の断面図である。
＜内視鏡の構成＞
　図１に示すように、内視鏡システム３は、実施形態の内視鏡９と、プロセッサ８０と、光源装置８１と、モニタ８２と、を具備する。例えば、内視鏡９は、可撓性の挿入部９０が被検体の体腔内に挿入され、被検体の体内画像を撮影し撮像信号を出力する。
　内視鏡９の挿入部９０の基端部には、内視鏡９を操作する各種ボタン類が設けられた操作部（中間部）９１が配設されている。操作部９１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を挿入するチャンネル９４の処置具挿入口がある。
　挿入部９０は、撮像装置１が配設されている硬性の先端部９０Ａと、先端部９０Ａの基端部に連設された湾曲自在な湾曲部９０Ｂと、湾曲部９０Ｂの基端部に連設された可撓性の軟性部９０Ｃとによって構成される。湾曲部９０Ｂは、操作部９１の操作によって湾曲する。先端部９０Ａに配設されている撮像装置１は複数の信号ケーブル４９を経由することによって撮像信号を伝送する。
　操作部９１から延設されているユニバーサルコード９２は、コネクタ９３を経由することによってプロセッサ８０および光源装置８１に接続されている。
　プロセッサ８０は内視鏡システム３の全体を制御するとともに、撮像信号に信号処理を行い画像信号として出力する。モニタ８２は、プロセッサ８０が出力する画像信号を表示する。
　光源装置８１は、例えば、白色ＬＥＤを有する。光源装置８１が出射する照明光は、ユニバーサルコード９２および挿入部９０を挿通するライトガイド（不図示）を経由することによって先端部９０Ａの照明光学系（不図示）に導光され、被写体を照明する。
　後述するように、撮像装置１は、信頼性が高いため、内視鏡９は信頼性が高い。
　なお、内視鏡９は、硬性鏡であってもよいし、カプセル型でもよい。また、その用途は医療用でも工業用でもよい。
＜第１実施形態＞
　図２に示すように、本実施形態の撮像装置１は、対物光学系であるレンズユニット３９の光軸０が撮像部である撮像素子２０の受光面２０ＳＡに対して平行な、いわゆる「横置き型」である。
　なお、図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
　撮像装置１は、配線板１０と、撮像素子２０と、光学部であるカバーガラス３０と、電子部品５０、５５と、封止樹脂４０と、プリズム３５と、を具備する。
　配線板１０は、実装面１０ＳＡと実装面１０ＳＡと対向する対向面１０ＳＢとを有する。撮像素子２０は、受光面２０ＳＡと受光面２０ＳＡと対向する裏面２０ＳＢとを有し、受光面２０ＳＡに受光部２０Ａが配設されている。撮像素子２０は、裏面２０ＳＢが実装面１０ＳＡに対向する状態に配設され、実装面１０ＳＡの電極（不図示）と電気的に接続されている。すなわち、撮像素子２０は、実装面１０ＳＡに電気的に実装されている。
　カバーガラス３０は、第１の主面３０ＳＡと第１の主面３０ＳＡと対向する第２の主面３０ＳＢとを有し、透明材料である平板状部材である。第２の主面３０ＳＢは受光部２０Ａを覆う状態になるように受光面２０ＳＡに透明な接着層２９によって接着されている。なお、カバーガラス３０に替えて、例えば、透明樹脂板が設けられていてもよい。
　チップコンデンサ等の電子部品５０、５５は、実装面１０ＳＡに実装されている。
　封止樹脂４０は、実装面１０ＳＡの上に配設され、撮像素子２０および電子部品５０、５５を覆っている。封止樹脂４０は、実装面１０ＳＡと対向している樹脂上面４０ＳＡを有する。樹脂上面４０ＳＡは、第１の主面３０ＳＡと同じ平面上にあり、実装面１０ＳＡと平行である。すなわち、カバーガラス３０は、側面は封止樹脂４０に覆われているが、第１の主面３０ＳＡは封止樹脂４０に覆われていない露出面である。樹脂上面４０ＳＡと第１の主面３０ＳＡとは同時に研磨された研磨面であるため、両者の間に段差はなく、両者は実装面１０ＳＡと平行な１つの平面を構成している。
　撮像素子２０および電子部品５０、５５の耐湿性を向上している封止樹脂４０は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、またはスチレン樹脂等の、水蒸気透過度が低い熱硬化性樹脂である。封止樹脂４０は撮像装置１の機械的強度を担保するために硬い材料であることが好ましい。
　さらに、封止樹脂４０は、遮光粒子が分散された、光透過性の低い遮光樹脂であることが好ましい。遮光樹脂により封止された撮像素子２０は外光の影響を受けにくい。
　例えば、封止樹脂４０はＪＩＳ Ｚ ０２０８に定められる水蒸気透湿度試験における透湿度が、５０ｇ／（ｍ２×ｄａｙ）以下であることが好ましい。さらに、封止樹脂４０は、ビッカース硬度Ｈｖが、例えば、４０以上であることが好ましく、１００以上が特に好ましい。硬度Ｈｖは、ＪＩＳ　Ｚ２２４４に準じて、ビッカース硬度計を用いて、２５℃、荷重１ｋｇ、押し込み時間１５秒の条件において試料に挿入し発生した圧痕から測定される。
　なお、後述するように、封止樹脂４０の樹脂上面４０ＳＡと、カバーガラス３０の第１の主面３０ＳＡとは、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）加工による研磨(Polishing)面である。言い替えれば、樹脂上面４０ＳＡと第１の主面３０ＳＡとによって構成されている平面は、研磨加工によって同時に研磨された面である。
　カバーガラス３０の第１の主面３０ＳＡは樹脂上面４０ＳＡよりも、表面粗さが小さいことが、光学的な特性および接着性の観点から特に好ましい。
　横置き型の撮像装置１は、プリズム３５と、レンズユニット３９と、複数の信号ケーブル４９と、を更に具備する。プリズム３５は、カバーガラス３０３０の第１の主面３０ＳＡに透明な接着層２９によって接着されている。
　なお、カバーガラス３０の第１の主面３０ＳＡと接着されているプリズム３５の接着面（出射面）は、カバーガラス３０の第１の主面３０ＳＡよりも外寸が大きく面積が広い場合もある。言い換えるとプリズム３５の出射面が第１の主面３０ＳＡからはみ出していることがある。しかし、第１の主面３０ＳＡは周囲の樹脂上面４０ＳＡと同一平面上にあるため、プリズム３５は正確に配置される。
　詳細は図示しないが、レンズユニット３９は、複数のレンズ、スペーサ、絞りおよびフィルタを含んでおり、被写体像を集光する。レンズユニット３９が集光した被写体像はプリズム３５に入射する。被写体像は、プリズム３５によって、光路が９０度曲がり、カバーガラス３０を透過することによって撮像素子２０の受光部２０Ａに入射する。
　撮像装置１では、撮像素子２０は、シリコン等の半導体からなるイメージャーである。受光部２０Ａは、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型の半導体受光回路、またはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）である。撮像素子２０の裏面２０ＳＢには、受光部２０Ａと電気的に接続された複数の電極が配設されている。撮像素子２０の電極は、配線板１０の実装面１０ＳＡの電極と接合されることによって電気的に接続されている。なお、受光面２０ＳＡに配設された電極が、配線板１０の実装面１０ＳＡの電極と、ボンディングワイヤによって接続されていてもよい。
　樹脂上面４０ＳＡに配設されている複数の接合電極４５は、それぞれが配線板１０と接続されている、それぞれの貫通配線６５を経由して、受光部２０Ａおよび電子部品５０、５５と電気的に接続されている。撮像素子２０が出力する撮像信号は、配線板１０の実装面１０ＳＡの複数の電極、複数の貫通配線６５および複数の接合電極４５を経由することによって複数の信号ケーブル４９に伝送される。
　電子部品５０、５５は、信号処理用の半導体素子または受動素子であり、撮像信号の一部が電子部品５０、５５を経由していてもよい。配線板１０に実装されている電子部品の数は、１つ、または、３つ以上でもよい。電子部品を含む撮像装置１は、撮像特性がよい。
　撮像装置１は、撮像素子２０および電子部品５０、５５が、水蒸気透過度が低い封止樹脂４０によって封止されているため、信頼性が高い。さらに、撮像装置１は、薄い配線板１０が封止樹脂４０によって補強されているため、小型であり、かつ、応力が印加されても、配線板１０または撮像素子２０が損傷したり、撮像素子２０の接合信頼性が低下したりするおそれがない。このため、撮像装置１および撮像装置１を含む内視鏡９は、小型で信頼性が高い。
＜撮像装置の製造方法＞
　次に、撮像装置１の製造方法について図３のフローチャートに沿って説明する。撮像装置１では、配線板１０の実装面１０ＳＡに、カバーガラス３０が接着されている撮像素子２０と電子部品５０、５５とが実装され、カバーガラス３０と撮像素子２０と電子部品５０、５５とが封止樹脂４０によって封止されている構成の要部２（図７等参照）が、ウエハプロセスにて作製される。
＜ステップＳ１０＞実装工程
　図４に示すように、配線板１０となる配線ウエハ１０Ｗの実装面１０ＳＡに、電子部品５０、５５と、ガラスチップ３０Ｐが接着されているチップサイズパッケージの撮像素子２０と、が実装され、撮像装置１の要部２となる構成（２）が作製される。例えば、ガラスチップ３０Ｐは、研磨工程において加工されると、要部２のカバーガラス３０となる。
　配線ウエハ１０Ｗは、樹脂基板、セラミック基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、または、シリコン基板を基体とする。撮像装置１の小型化のためには、厚さの薄い可撓性の樹脂基板を基体とすることが好ましい。薄い配線ウエハ１０Ｗは硬質のサポートウエハに貼付して用いられる。また、硬質のサポートウエハに配線と絶縁層を含む配線層を配設し、後の工程においてサポートウエハを分離することによって、配線層を配線ウエハ１０Ｗとして用いることもできる。サポートウエハから分離された配線層は非常に薄いが、封止樹脂４０Ｗによって強度が担保されている。
　ガラスチップ３０Ｐによって覆われた撮像素子２０は、ウエハプロセスによって作製される。すなわち、公知の半導体技術を用いて複数の受光部２０Ａ等が形成された撮像ウエハが作製される。撮像ウエハに透明な接着層２９によってガラスウエハが接着される。ガラスウエハが接着された撮像ウエハの個片化によって、受光面２０ＳＡが、ガラスチップ３０Ｐによって覆われた撮像素子２０が作製される。
　電子部品５０、５５は、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗、または、ＩＣ等である。これらの電子部品により、撮像素子２０が出力する撮像信号の１次信号処理および増幅等が行われる。
　なお、実装面１０ＳＡからガラスチップ３０Ｐのガラス上面３０ＰＳＡまでの高さＨ３０Ｐは、実装面１０ＳＡから電子部品５０、５５の上面５０ＳＡ、５５ＳＡまでの高さＨ５０、Ｈ５５よりも高い。
＜ステップＳ２０＞封止工程
　図５に示すように、配線ウエハ１０Ｗの実装面１０ＳＡに、未硬化の封止樹脂４０Ｗが配設され、熱硬化処理が行われる。撮像素子２０、ガラスチップ３０Ｐおよび電子部品５０、５５は、それらの全面（上面および側面）が、封止樹脂４０Ｗによって覆われる。
＜ステップＳ３０＞研磨工程
　研磨工程Ｓ３０は、第１の研磨工程と第２の研磨工程とを含む。
　第１の研磨工程では、配線ウエハ１０Ｗ（図５参照）の封止樹脂４０Ｗの樹脂上面４０ＰＳＡが研磨される。封止樹脂４０Ｗが研磨されることによってガラスチップ３０Ｐのガラス上面３０ＰＳＡが研磨面に露出する。
　図６に示すように、第２の研磨工程では、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐが同時に研磨される。
　第２の研磨工程において、封止樹脂４０Ｗが所定の厚さＨ４０になるまで研磨が行われると、ガラスチップ３０Ｐは第１の主面３０ＳＡが鏡面のカバーガラス３０となる。また、樹脂上面４０ＳＡは、第１の主面３０ＳＡと同じ平面上に位置しており、樹脂上面４０ＳＡおよび第１の主面３０ＳＡは、配線ウエハ１０Ｗの実装面１０ＳＡと平行である。
　電子部品５０、５５の高さＨ５０、Ｈ５５は、厚さＨ４０よりも小さいため、第２の研磨工程後も、電子部品５０、５５は、全体が封止樹脂４０Ｗによって覆われている。
　第２の研磨工程では、研磨面を鏡面化し、かつ、封止樹脂４０Ｗの研磨速度とガラスチップ３０Ｐの研磨速度とが同じになる条件のＣＭＰ加工が用いられることが好ましい。第１の研磨工程は、第２の研磨工程と同じＣＭＰ加工を用いてもよいし、機械研磨加工を用いてもよい。
　次に、封止樹脂４０Ｗを貫通する貫通配線６５が配設され、貫通配線６５に接合電極４５が配設される。
　フォトリソグラフィ法によってパターニングされたエッチングマスクを用いたエッチング、または、レーザ加工等によって、封止樹脂４０に貫通孔を形成してから、貫通孔にめっき法によって導体を配設することによって、貫通配線６５は配設される。なお、封止工程の前に、配線ウエハ１０Ｗに、めっき法によって柱を配設したりして導電材料からなる柱を配設しておいて、研磨工程にて、柱の柱上面を露出することにより貫通配線６５を配設してもよい。貫通配線６５は、チタン、ニッケル、銅、銀、アルミニウム、金等の導電性材料からなる。
　貫通配線６５と接続された接合電極４５は、信号ケーブル４９と接合される。接合電極４５は、例えば、パターンめっき法、スパッタ膜のパターニング、または、導電性ペースト等による直接描写法により配設される。接合電極４５は、チタン、ニッケル、銅、銀、アルミニウム、金等の導電性材料からなる。
＜ステップＳ４０＞切断工程
　図示しないが、複数の撮像素子２０と複数のカバーガラス３０と複数の電子部品５０、５５と封止樹脂４１Ｗとが配設された配線ウエハ１０Ｗが、切断されることによって、要部２が作製される。要部２は、配線板１０の実装面１０ＳＡに撮像素子２０とカバーガラス３０と電子部品５０、５５とが実装され封止樹脂４０によって封止されている。
＜ステップＳ５０＞組立工程
　図７に示すように、要部２に、プリズム３５およびレンズユニット３９が配設される。レンズユニット３９の下に電子部品５５が配設されているため、撮像装置１は小型である。
　また、接合電極４５に信号ケーブル４９が接合される。接合電極４５と信号ケーブル４９との間に、例えば可撓性配線板が配設されていてもよい。すなわち、接合電極４５に、可撓性配線板の第１電極が接合され、第１電極と接続されている第２電極に電気ケーブルが接合されていてもよい。
　配線板１０が封止樹脂４０によって補強されているため、撮像装置１は機械的強度が担保されている。このため、配線板１０に応力が印加されても、配線板１０または撮像素子２０が損傷したり、配線板１０の変形のため、要部２内の電気的接続部分、例えば、撮像素子２０の電極と配線板１０の実装面１０ＳＡの電極との間や、電子デバイスと配線板との間、貫通配線と配線板、貫通配線とケーブル接続用の接合電極間の接合信頼性が低下したりするおそれがない。撮像装置１は、要部２がウエハプロセスにて作製されるため、製造が容易である。
＜第１実施形態の変形例＞
　第１実施形態の変形例の撮像装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、第１実施形態の撮像装置１と構成が類似し、撮像装置１と同じ効果を有しているので同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
＜第１実施形態の変形例１＞
　図８に示す本変形例の撮像装置１Ａでは、レンズユニット３９Ａは要部２の上に配設されていない。良好な撮像性能を得るため、大きなレンズユニット３９Ａは、要部２にプリズム３５を接着した後にプリズム３５に、別の透明接着剤を用いて接着される。
＜第１実施形態の変形例２＞
　本変形例の撮像装置１Ｂは、封止樹脂４０を貫通している複数の貫通配線が、それぞれが銅からなる複数の柱６５Ｂによって構成されている。図９に示すように、柱６５Ｂは、実装工程Ｓ１０において、配線ウエハ１０Ｗの実装面１０ＳＡに実装される。柱６５Ｂの高さＨ６５は、研磨後の封止樹脂４０Ｗの厚さより僅かに大きく、ガラスチップ３０Ｐのガラス上面３０ＰＳＡまでの高さＨ３０Ｐ未満に設定されている。詳細には、柱６５Ｂの高さＨ６５は、研磨速度を考慮して適宜設定される。
　ＣＭＰは、研磨条件によって各材料の研磨速度が異なる。変形例２の研磨条件では、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐに比べて、柱６５Ｂは、ＣＭＰにおける研磨速度が非常に遅い。例えば、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐの研磨速度に対して、銅からなる柱６５Ｂの研磨速度は、１／５以下であることが好ましく、特に好ましくは１／１０以下である。
　第２研磨工程において、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐが研磨されて、柱６５Ｂの柱上面６５ＳＡが露出すると、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐの研磨速度は非常に遅くなり、実質的に研磨工程が終了する。
　撮像装置１Ｂは、銅からなる柱６５Ｂの高さＨ６５が、カバーガラス３０の厚さと撮像素子２０の厚さの加算値、および、封止樹脂４０の厚さと略同じになるため、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐを、所定の厚さに加工することが容易である。また、研磨工程後に貫通配線を配設する工程が不要である。このため、撮像装置１Ｂは、撮像装置１よりも製造が容易である。
＜第１実施形態の変形例３＞
　本変形例の撮像装置１Ｃでは、図１０に示すように実装工程Ｓ１０において、配線ウエハ１０Ｗの実装面１０ＳＡに、電子部品５０Ｃが実装される。実装面１０ＳＡから電子部品５０Ｃの部品上面５０ＣＳＡまでの高さＨ５０Ｃは、研磨後の封止樹脂４０Ｗの厚さに設定されている。
　電子部品５０Ｃの部品上面５０ＣＳＡは、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐに比べて、本変形例の条件のＣＭＰにおける研磨速度が非常に遅い材料、例えば、シリコンからなる。このため、第２研磨工程において、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐが研磨されて、電子部品５０Ｃの部品上面５０ＣＳＡが露出すると、研磨速度が非常に遅くなり、研磨工程が実質的に終了する。
　撮像装置１Ｃは、封止樹脂４０Ｗおよびガラスチップ３０Ｐを、所定の厚さに加工することが容易である。このため、撮像装置１Ｂは、撮像装置１よりも製造が容易である。
　以上の説明のように、変形例の撮像装置１Ｂ、１Ｃでは、封止樹脂４０を貫通する導電材料からなる柱６５Ｂの柱上面６５ＢＳＡまたは電子部品５０Ｃの部品上面５０ＣＳＢが露出すると、第２の研磨工程が終了する。
　なお、本変形例の撮像装置１Ｃは、電子部品５５の高さが電子部品５０Ｃと同じでもよいし、電子部品５５を有していなくともよい。
＜第２実施形態＞
　第２実施形態の撮像装置１Ｄは、第１実施形態の撮像装置１と類似し同じ効果を有しているので同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
　図１１に示すように、撮像装置１Ｄでは、光学部が、カバーガラス３０を含むレンズユニット３９Ｄである。対物光学系であるレンズユニット３９Ｄは、その光軸Ｏが撮像素子２０の受光面２０ＳＡに対して垂直に配置されている。いわゆる「縦置き型」である撮像装置１Ｄはプリズムを具備していない。
　レンズユニット３９Ｄは、カバーガラス３０に透明な接着層（不図示）によって接着されている。見方を変えれば、撮像装置１Ｄは、光学部が、カバーガラス３０および複数のレンズ等を含むレンズユニット３９Ｄであり、第１の主面はレンズユニット３９Ｄの入射面３９ＳＡである。入射面３９ＳＡを構成している最前面の光学素子（レンズ）は、透明材料であるガラスまたは樹脂材料からなるレンズである。
　撮像装置１Ｄは、配線板１０Ｄの実装面１０ＳＡに実装されている電子部品である照明部６５（６５Ａ、６５Ｂ）を有する。照明部６５（６５Ａ、６５Ｂ）は、発光素子６０（６０Ａ、６０Ｂ）と、導光部７０（７０Ａ、７０Ｂ）を更に具備する。なお、以下、複数の同じ構成要素のそれぞれを言うときは、末尾の１文字を省略する。例えば、複数の発光素子６０Ａ、６０Ｂのそれぞれを発光素子６０という。
　発光面６０ＳＡと、発光面６０ＳＡと対向する後面６０ＳＢと、を有する発光素子６０は、例えば、ＬＥＤであり、発光部６１から照明光を発生する。導光部７０は、第３の主面７０ＳＡと対向する第４の主面７０ＳＢとを有する。導光部７０は、研磨速度が略同じであれば、レンズユニットの入射面３９ＳＡとは別の材料を用いてもよいが、同じ透明材料、例えばガラスであることが好ましい。導光部７０は第４の主面７０ＳＢが、発光素子６０の発光面６０ＳＡに透明な接着層（不図示）によって接着されている。導光部７０は照明光を導光し第３の主面７０ＳＡから出射する。導光部７０は、レンズ機能を有していてもよい。
　発光素子６０は、撮像素子２０とは厚さが異なるため、発光素子６０の発光面６０ＳＡと撮像素子２０の受光面２０ＳＡとは異なる平面上にある。導光部７０の第３の主面７０ＳＡは、レンズユニット３９Ｄの第１の主面（入射面）３９ＳＡおよび封止樹脂４０Ｄの樹脂上面４０ＳＡと、同じ平面上にあり、実装面１０ＳＡに対して平行な露出面である。実装面１０ＳＡから樹脂上面４０ＳＡまでの高さＨ４０Ｄは、レンズユニット３９Ｄの第１の主面（入射面）３９ＳＡまでの高さ、および、導光部７０の第３の主面７０ＳＡまでの高さと同じである。
　第３の主面７０ＳＡと樹脂上面４０ＳＡと第１の主面（入射面３９ＳＡ）との間に段差はなく、これらの面は１つの平面を構成している。なお、撮像装置１Ｄでは、照明光が受光部２０Ａに受光されるのを防止するため、封止樹脂４０は遮光樹脂であることが特に好ましい。
　受光部２０Ａまたは発光部６１と、それぞれが接続されている複数の接合電極４５Ｄは、配線板１０Ｄの対向面１０ＳＢに配設されている。接合電極４５Ｄは、例えば可撓性配線板を経由して電源部および後段回路部と接続されている。
　照明部６５が撮像素子２０の周囲に配設されている撮像装置１Ｄは、特にカプセル型内視鏡の小型化、および信頼性に大きく寄与できる。また、光学部がカバーガラス３０を含む複数の光学素子が積層されたレンズユニット３９Ｄである撮像装置１Ｄは、小型化および製造が容易である。
　図１２に示すように、撮像装置１Ｄの製造方法では、実装工程Ｓ１０において、導光部７０Ｐが接着されている発光素子６０と、カバーガラス３０を含むレンズユニット３９Ｐが接着されている撮像素子２０とが、配線ウエハ１０ＤＷの実装面１０ＳＡに配設される。なお、導光部７０Ｐのガラス上面７０ＰＳＡとレンズユニット３９Ｐのガラス上面３９ＰＳＡとは実装面１０ＳＡからの高さが異なる。例えば、レンズユニット３９Ｐのガラス上面３９ＰＳＡが、導光部７０Ｐのガラス上面７０ＰＳＡよりも高さが高い。
　封止工程Ｓ２０において、導光部７０Ｐも封止樹脂４０Ｗに覆われる。研磨工程Ｓ３０において、導光部７０Ｐは、研磨されることによって、露出面である出射面７０ＳＡを有する導光部７０となる。
　撮像装置１Ｄの研磨工程では、第１の研磨工程においては、封止樹脂４０Ｗだけが研磨され、レンズユニット３９Ｐのガラス上面３９ＰＳＡが露出する。第２の研磨工程においては、封止樹脂４０Ｗとレンズユニット３９Ｐとが研磨され、導光部７０Ｐのガラス上面７０ＰＳＡが露出する。さらに研磨されることで、図１１に示した状態になる。もちろん、レンズユニット３９Ｐのガラス上面３９ＰＳＡが、導光部７０Ｐのガラス上面７０ＰＳＡよりも高さが低い場合には、導光部７０Ｐのガラスが露出してから、レンズユニット３９Ｐのガラスが研磨される。
　なお、撮像素子２０の周囲に実装される電子部品は、撮像素子２０からの画像信号を処理する半導体素子でもよいし、撮像回路を構成する受動部品でもよい。
＜第２実施形態の変形例＞
　図１３に示すように、本変形例の撮像装置１Ｅでは、撮像部２０Ｅは、撮像素子２０を含む複数の半導体素子２０－２４が積層された積層半導体である。
　半導体素子２１－２４は、それぞれがＡＤ変換処理回路等の半導体回路を含んでおり、例えば、受光部２０Ａが出力した撮像信号の１次処理を行う。半導体素子２１－２４は、伝送バッファ、抵抗、またはキャパシタを含んでいてもよい。半導体素子の数、およびそれぞれが含んでいる半導体回路の種類等は撮像装置の仕様に応じて設定される。また、半導体素子の両面に半導体回路が形成されていてもよい。
　撮像装置１Ｅは、撮像素子２０が出力する撮像信号が、伝送される前に、１次処理されるため、信号の劣化が少ない。
　なお、例えば、撮像装置１、１Ａ－１Ｄの撮像部が、撮像素子を含む複数の半導体素子が積層された積層半導体でもよい。また、例えば、撮像装置１、１Ａ－１Ｃ、１Ｅの光学部が、複数のレンズ等を含むレンズユニットでもよい。
　また、撮像装置１Ａ－１Ｅを含む内視鏡９Ａ－９Ｅが、内視鏡９の効果および撮像装置１Ａ－１Ｅの効果を有することは言うまでも無い。
　本発明は上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
１、１Ａ－１Ｅ…撮像装置
２…撮像装置の要部
３…内視鏡システム
９、９Ａ－９Ｅ…内視鏡
１０…配線板
１０ＳＡ…実装面
１０ＳＢ…対向面
１０Ｗ…配線ウエハ
２０…撮像素子（撮像部）
２０ＳＡ…受光面
２０ＳＢ…裏面
２９…接着層
３０…光学部（カバーガラス）
３０Ｐ…ガラスチップ
３０ＳＡ…第１の主面
３０ＳＢ…第２の主面
３５…プリズム
３９…レンズユニット
４０…封止樹脂
４０ＳＡ…樹脂上面
４５…接合電極
４９…信号ケーブル
５０、５５、５０Ｃ…電子部品
６０…発光素子
６５…照明部
７０…導光部

Claims (11)

  1. 　実装面を有する配線板と、
    　受光面に受光部が配設されており、前記実装面に実装されている撮像部と、
    　第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、前記第２の主面が前記受光面に接着されている光学部と、
    　前記実装面に実装されている電子部品と、
    　前記実装面の上に配設され、前記撮像部を覆っており、前記第１の主面と同じ平面上にあり、前記実装面と平行な樹脂上面がある封止樹脂と、を具備することを特徴とする撮像装置。
  2. 　前記電子部品が、発光素子と導光部とを含む照明部であり、
    　前記発光素子は発光面と前記発光面と対向する後面とを有し、前記導光部は第３の主面と前記第３の主面と対向する第４の主面とを有し、前記第４の主面が前記発光面に接着されており、
    　前記発光面と前記受光面とが異なる平面上にあり、
    　前記第３の主面が、前記第１の主面および前記樹脂上面と、同じ平面上にあることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記光学部が、カバーガラスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記光学部が、カバーガラスを含む複数の光学素子が積層されたレンズユニットであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
  5. 　前記撮像部が、撮像素子、または、前記撮像素子を含む複数の半導体素子が積層された積層半導体であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  6. 　前記第１の主面と前記樹脂上面とが研磨面であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置を含むことを特徴とする内視鏡。
  8. 　配線板の実装面に、受光面に光学部が接着されている撮像部が実装される実装工程と、
    　前記実装面に封止樹脂が配設され、前記撮像部および前記光学部が前記封止樹脂によって覆われる封止工程と、
    　前記封止樹脂が研磨されることによって前記光学部が研磨面に露出する第１の研磨工程と、前記研磨面に露出した前記光学部および前記封止樹脂が同時に研磨される第２の研磨工程と、を含む研磨工程と、を具備することを特徴とする撮像装置の製造方法。
  9. 　前記実装工程において、導電材料からなる柱、または、電子部品が前記配線板に実装され、
    　前記柱、または、前記電子部品の部品上面が、前記研磨面に露出すると前記第２の研磨工程が終了することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置の製造方法。
  10. 　前記実装工程において、発光素子と導光部とを含む照明部が前記実装面に実装され、
    　前記発光素子は発光面と前記発光面と対向する後面とを有し、前記発光面に前記照明部が接着されており、前記発光面は、前記実装面からの高さが、前記受光面とは異なり、
    　前記封止工程において、前記照明部が前記封止樹脂に覆われ、
    　前記第２の研磨工程において、前記研磨面に露出した前記導光部が研磨されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の撮像装置の製造方法。
  11. 　前記実装工程、前記封止工程および前記研磨工程が、ウエハプロセスであり、
    　複数の撮像部と複数の光学部とを含む要部ウエハを個片化する切断工程を更に具備することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
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