WO2023209796A1 - 撮像ユニット、および、内視鏡 - Google Patents

撮像ユニット、および、内視鏡 Download PDF

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WO2023209796A1
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imaging unit
electrodes
unit according
gate
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French (fr)
Inventor
孝典 関戸
秀一 滝江
Original Assignee
オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an imaging unit equipped with a plurality of wiring boards, and an endoscope including the imaging unit equipped with a plurality of wiring boards.
  • Imaging signals output by the imaging device disposed at the distal end of the endoscope are transmitted via multiple wiring boards.
  • Japanese Patent No. 6013657 discloses an imaging unit in which a first wiring board is soldered to the back surface of an imaging element, and a plurality of signal cables are connected to a second wiring board to which the first wiring board is soldered. is disclosed.
  • the second wiring board is an irregularly shaped wiring board having a complicated shape in order to efficiently connect a plurality of signal cables.
  • MID molded interconnect device
  • Embodiments of the present invention aim to provide a highly reliable imaging unit equipped with an MID, and an endoscope including the highly reliable imaging unit equipped with an MID.
  • the imaging unit of the embodiment has a light-receiving surface located on the front side and a back surface located on the rear side, and includes an imaging element in which a plurality of external electrodes are arranged on the back surface, and a first light-receiving surface located on the front side. and a second surface located on the rear side, each of the plurality of first electrodes disposed on the first surface being joined to each of the plurality of external electrodes. and has a first wiring board in which a plurality of second electrodes are arranged on the second surface, a third surface located on the front side, and a fourth surface located on the rear side. , a second wiring board in which each of the plurality of third electrodes disposed on the third surface is joined to each of the plurality of second electrodes, and has a gate mark in a rear region; Be equipped.
  • An endoscope includes an insertion section that is inserted into a subject, and an imaging unit provided at a distal end of the insertion section, and the imaging unit has a light-receiving surface located on the front side and a light-receiving surface located on the rear side. a back surface located on the side, and a plurality of external electrodes are arranged on the back surface; a first surface located on the front side; and a second surface located on the rear side. each of the plurality of first electrodes arranged on the first surface is joined to each of the plurality of external electrodes, and the plurality of second electrodes are arranged on the second surface.
  • Each of the electrodes is connected to each of the plurality of second electrodes, and includes a second wiring board having a gate mark in a rear region.
  • FIG. 2 is a perspective view of the imaging unit of the first embodiment. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective exploded view of the imaging unit of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing an MID of an imaging unit according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view for explaining a method of manufacturing the MID of the imaging unit according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a rear view for explaining a method of manufacturing the MID of the imaging unit according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of an imaging unit according to modification 2 of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of an imaging unit according to a second embodiment.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an endoscope system including an endoscope according to a third embodiment.
  • the imaging unit 1 of this embodiment shown in FIGS. 1 to 3 includes a first wiring board 10, a second wiring board 20, an imaging element 30, and a plurality of signal cables 60.
  • an image sensor 30, a first wiring board 10, and a second wiring board 20 are connected in this order from the front side to the rear side.
  • the image sensor 30 has a light-receiving surface 30SA located on the front side and a back surface 30SB located on the opposite side (rear side) of the light-receiving surface 30SA.
  • a light receiving circuit 31 made of, for example, a CCD or CMOS is formed on a light receiving surface 30SA of the image sensor 30 made of a semiconductor such as silicon.
  • the light receiving circuit 31 is connected to a plurality of external electrodes 32 on the back surface 30SB via a plurality of through electrodes (not shown).
  • the image sensor 30 may be either a front-illuminated image sensor or a back-illuminated image sensor.
  • a cover glass and an imaging optical system are disposed on the light receiving surface 30SA.
  • the first wiring board 10 has a first surface 10SA located on the front side and a second surface 10SB located on the opposite side (rear side) of the first surface 10SA.
  • the first wiring board 10 is a ceramic laminated wiring board that is manufactured by laminating a plurality of unfired ceramic sheets, each having surface wiring and through wiring, and then firing.
  • Each of the plurality of first electrodes 11 on the first surface 10SA is joined to each of the plurality of external electrodes 32 of the image sensor 30.
  • a plurality of second electrodes 12 are arranged on the second surface 10SB.
  • the second wiring board 20 has a third surface 20SA located on the front side and a fourth surface 20SB located on the opposite side (rear side) of the third surface 20SA.
  • the second wiring board 20 is an irregularly shaped wiring board in which the fourth surface 20SB is smaller than the third surface 20SA.
  • Each of the plurality of third electrodes 21 disposed on the third surface 20SA is joined to each of the plurality of second electrodes 12 of the first wiring board 10.
  • the image sensor 30, the first wiring board 10, and the second wiring board are electrically connected by, for example, a plurality of solders 50.
  • the image sensor 30 and the first wiring board 10 may be bonded to each other by a thermo-ultrasonic bonding method in which electrodes whose surfaces are made of gold are applied with ultrasound and heat.
  • a sealing resin 51 is disposed around the solder 50 on the joint surface.
  • the sealing resin 51 include epoxy resin, polyimide resin, fluororesin, polyamideimide, polyphenylene ether, polypropylene, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyetherketone, polyetherimide, and fluorine-based heat. Plastic elastomer, butadiene rubber, etc. can be used.
  • the sealing resin 51 preferably has light blocking properties in order to prevent external light from entering from the side surfaces.
  • the second wiring board 20 has a recess C20 on the third surface 20SA.
  • a plurality of electronic components 40 for example, chip capacitors, are housed in the recess C20.
  • Each of the plurality of signal cables 60 is connected to each of the plurality of joining electrodes 22 provided on the rear side of the side surface 20SS of the second wiring board 20.
  • the imaging unit 1 has a gate mark 20G on the fourth surface 20SB located in the rear area BA of the second wiring board 20.
  • the rear area BA is the rear area when the front area FA and the rear area BA are defined with a plane equidistant (0.5L) between the third surface 20SA and the fourth surface 20SB as the border. It is.
  • the second wiring board 20 is a molded circuit device (MID) manufactured by injecting resin into a mold.
  • the second wiring board 20 has a gate mark (gate cut portion) 20G, which is a part of the gate G20 (see FIG. 4) into which resin is injected, in the center of the fourth surface 20SB, which is the rear region.
  • the second wiring board 20 is manufactured using an injection molding method.
  • MID resin is injected into a mold (not shown) containing the shape of the second wiring board 20 from the spool S20 via the gate G20.
  • the molded bodies removed from the mold, each forming a second wiring board 20, are connected by a spool S20 and a gate G20.
  • the second wiring board 20 has gate marks 20G on the fourth surface 20SB.
  • the molded body may be singulated and then subjected to laser irradiation and plating treatment.
  • the method for manufacturing the second wiring board 20 may be a so-called two-step molding method in which different resins (a resin that can form a plating film and a resin that cannot form a plating film) are molded using two molds, or a masking method may be used. Wiring may be formed by selective plating.
  • MID has anisotropy in which the structure, etc. is oriented depending on the direction in which the resin flows during molding (flow direction), and not only mechanical properties but also thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) differ depending on the orientation direction. It may have.
  • the coefficient of thermal expansion ⁇ 1 in the flow direction is larger than the coefficient of thermal expansion ⁇ 2 in the orthogonal direction.
  • the coefficient of thermal expansion ⁇ 0 of an isotropic body is 75 ppm
  • the coefficient of thermal expansion ⁇ 1 is 100 ppm/K
  • the coefficient of thermal expansion ⁇ 2 is 50 ppm/K.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the coefficient of thermal expansion ⁇ 0 is 30 ppm
  • the coefficient of thermal expansion ⁇ 1 is 50 ppm/K
  • the coefficient of thermal expansion ⁇ 2 is 15 ppm/K. It is K.
  • the coefficient of thermal expansion is measured according to JIS R 1618.
  • the coefficient of thermal expansion of the first wiring board 10, which is a ceramic wiring board is, for example, 15 ppm/K.
  • the thermal expansion coefficient of the image sensor 30 made of silicon is, for example, 4 ppm/K.
  • the coefficient of thermal expansion of the second wiring board 20 is different from that of the first wiring board 10. Therefore, stress is applied to the joint surface (solder 50) between the second wiring board 20 and the first wiring board 10 when the temperature changes.
  • the second wiring board 20 has a gate G20 at the center of the fourth surface 20SB.
  • the gate mark G20 is arranged at a position farthest from the joint portions 50A-50D (solder 50) at the outermost four corners of the third surface 20SA. That is, the distances from the four corner joints 50A-50D of the third surface 20SA to the gate mark G20 are the same.
  • the outermost four The distances between the gate marks G20 in the joint portions 50A-50D are equal.
  • the second wiring board 20 having the gate G20 at the center of the fourth surface 20SB can minimize the anisotropy at the four corners of the third surface 20SA, where stress is most likely to act structurally. It is possible to reduce the variation in
  • the position of the gate during molding is set in consideration of anisotropy. That is, the coefficient of thermal expansion of the third surface 20SA, which is the joint surface with the first wiring board 10, does not increase or vary due to anisotropy.
  • the second wiring board 20 does not have anisotropy, the maximum value of the difference in coefficient of thermal expansion between the second wiring board 20 and the first wiring board 20 will be small.
  • the second wiring board 20 PEEK
  • the difference between the coefficient of thermal expansion ⁇ 1 of the second wiring board 20 and the coefficient of thermal expansion of the first wiring board 10 is the maximum It becomes 85 ppm/K.
  • the second wiring board 20 does not have anisotropy, the difference between the coefficient of thermal expansion ⁇ 0 of the second wiring board 20 and the coefficient of thermal expansion of the first wiring board 10 is 60 ppm/K. . Therefore, the stress applied to the bonding surface that occurs when the temperature changes is small, and the imaging unit 1 has high reliability.
  • the imaging unit 1 has high reliability.
  • Imaging units 1A and 1B of Modifications 1 and 2 of the first embodiment are similar to imaging unit 1 and have the same effects. Therefore, the same reference numerals are given to the components having the same function, and the explanation thereof will be omitted.
  • the bonding electrode 22 of the second wiring board 20A extends from the side surface 20SS to the fourth surface 20SB.
  • the signal cable 60 is not illustrated.
  • the fourth surface 20SB of the second wiring board 20A has a recess R20.
  • the gate mark 20G is located on the bottom surface of the recess R20.
  • the height HG20 of the gate mark 20G from the bottom of the recess R20 is smaller than the depth DR20 of the recess R20.
  • the rear side of the gate mark 20G is located in the recess R20.
  • the depth DR20 of the recess R20 is 0.2 mm
  • the height HG20 of the gate mark 20G is 0.1 mm.
  • the second wiring board 20A does not have the gate mark 20G protruding from the fourth surface 20SB.
  • the imaging unit 1A is easier to handle than the imaging unit 1, it is easier to manufacture.
  • the gate G20 may be completely removed and a notch may be formed in a part of the fourth main surface 20SB. That is, the gate mark 20G may be a trace (an intangible object) where the gate G20 was, instead of a part of the gate G20 (a tangible object).
  • the image pickup element 30B is a stacked image pickup element in which two semiconductor circuit elements 35A and 35B each having a semiconductor circuit for signal processing are bonded to a semiconductor image pickup element 30 having a light receiving circuit. It is 30B.
  • the electrode on the back surface of the rear semiconductor circuit element 35B is an external electrode.
  • the second wiring board 20B is a substantially rectangular parallelepiped, and is not an irregularly shaped wiring board. Electronic components 40 are mounted on the side surface 20SS of the second wiring board 20B. Furthermore, the MID resin of the second wiring board 20B contains a filler having a higher thermal conductivity than the base material resin. Examples of the non-conductive filler having a higher thermal conductivity than the resin include SiO 2 , SiC, AlN, ZnO, Si 3 N 4 , BN, and Al 2 O 3 .
  • Resins that contain fillers may exhibit greater anisotropy in thermal expansion coefficient depending on the flow direction than resins that do not contain fillers.
  • the second wiring board 20B does not have anisotropy because it has the gate mark 20G at the center of the second wiring board 20 and the fourth surface 20SB.
  • the second wiring board 20B of the imaging unit 1B contains a filler with high thermal conductivity, it is easy to radiate heat generated by the imaging element 30 and the like via the cable 60 and the like.
  • the imaging unit 1B has higher reliability than the imaging unit 1.
  • the second wiring board 20B had a gate mark 20G at the center of the fourth surface 20SB.
  • the second wiring board 20B may have a gate mark 20G in the center area CA of the fourth surface 20SB.
  • the central area CA means an area located more centrally than a line formed by a plurality of points bisecting each of a plurality of straight lines connecting the center and the outer edge of the fourth surface 20SB.
  • the second wiring boards 20, 20A may also have gate marks 20G in the center area CA of the fourth surface 20SB.
  • the second wiring boards 20, 20A, 20B had the gate mark 20G approximately at the center of the fourth surface 20SB so as to prevent anisotropy from occurring.
  • the imaging unit 1C of this embodiment has a gate mark 20G in the rear region BA of the side surface 20ST of the second wiring board 20C.
  • the side surface 20ST is perpendicular to the side surface 20SS.
  • the rear area BA is the rear area when the front area FA and the rear area BA are defined with a plane equidistant (0.5L) between the third surface 20SA and the fourth surface 20SB as the border. It is.
  • the second wiring board 20C Since the second wiring board 20C has the gate marks 20G in the rear region BA, thermal expansion anisotropy is less likely to occur than in the second wiring board which has the gate marks 20G on the front side. Therefore, the difference in thermal expansion coefficient between the second wiring board 20C and the first wiring board 10 is prevented from increasing.
  • the imaging unit 1C having the gate mark 20G in the rear area BA of the second wiring board 20C has higher reliability than the imaging unit having the gate mark 20G on the front side of the second wiring board 20. is high.
  • the second wiring board may have a recess in the rear area BA of the side surface, and may have gate marks 20G on the bottom surface of the recess like the second wiring board 20A.
  • the endoscope system 8 shown in FIG. 10 includes the endoscope 9 of this embodiment, a processor 80, a light source device 81, and a monitor 82.
  • the endoscope 9 has an insertion section 90, an operation section 91, and a universal cord 92.
  • an insertion section 90 is inserted into a body cavity of a subject, photographs an in-vivo image of the subject, and outputs an image signal.
  • the insertion section 90 includes a distal end section 90A in which the imaging unit 1-1C is disposed, a bendable curved section 90B connected to the distal end section 90A, and a flexible section 90C connected to the curved section 90B. configured.
  • the bending portion 90B is bent by operating the operating portion 91.
  • an operating section 91 is provided with various buttons for operating the endoscope 9.
  • the light source device 81 includes, for example, a white LED. Illumination light emitted by the light source device 81 is guided to the distal end portion 90A via a universal cord 92 and a light guide (not shown) that passes through the insertion portion 90, and illuminates the subject.
  • the universal cord 92 is connected to the processor 80.
  • the processor 80 controls the entire endoscope system 8, and performs signal processing on the imaging signal output from the imaging unit 1, and outputs it as an image signal.
  • the monitor 82 displays the image signal output by the processor 80 as an endoscopic image.
  • the imaging unit 1 (1A-1C) has high reliability. Therefore, the endoscope 9 (9A-9C) having the imaging unit 1-1C has high reliability.
  • the endoscope 9 is a flexible endoscope for medical use
  • the endoscope of the present invention may be a rigid endoscope, and its use may be for industrial use.
  • the endoscope 9 may be an industrial endoscope in which the insertion section 90 and the monitor 82 are directly connected.

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Abstract

撮像ユニット１は、撮像素子３０と、前記撮像素子３０と接合された第１の配線板１０と、前記第１の配線板１０と接合され、後領域ＢＡにゲート痕２０Ｇを有する第２の配線板２０と、を具備する。

Description

撮像ユニット、および、内視鏡
　本発明は、複数の配線板を具備する撮像ユニット、および、複数の配線板を具備する撮像ユニットを含む内視鏡に関する。
　内視鏡の先端部に配設された撮像素子が出力する撮像信号は、複数の配線板を経由して伝送される。
　日本国特許６０１３６５７号には、撮像素子の裏面に第１の配線板が半田接合され、第１の配線板が半田接合された第２の配線板に複数の信号ケーブルが接続されている撮像ユニットが開示されている。第２の配線板は複数の信号ケーブルを効率良く接続するために、複雑な形状を有している異形配線板である。
　成形回路デバイス（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）を用いることで、異形配線板を容易に作製できる。しかし、ＭＩＤは成形時の金型内における樹脂の流れによって、異方性が生じることがある。例えば、ＭＩＤを具備する撮像ユニットは、異方性によって、ＭＩＤと他の配線板との熱膨張率の差が大きくなって接合信頼性が低下するおそれがあった。
特許６０１３６５７号
　本発明の実施形態は、ＭＩＤを具備する信頼性の高い撮像ユニット、および、ＭＩＤを具備する信頼性の高い撮像ユニットを含む内視鏡を提供することを目的とする。
　実施形態の撮像ユニットは、前側に位置する受光面と、後側に位置する裏面と、を有し、前記裏面に複数の外部電極が配設されている撮像素子と、前側に位置する第１の面と、後側に位置する第２の面と、を有し、前記第１の面に配設されている複数の第１電極のそれぞれが、前記複数の外部電極のそれぞれと接合されており、前記第２の面に複数の第２電極が配設されている第１の配線板と、前側に位置する第３の面と、後側に位置する第４の面と、を有し、前記第３の面に配設されている複数の第３電極のそれぞれが、前記複数の第２電極のそれぞれと接合されており、後領域にゲート痕を有する第２の配線板と、を具備する。
　実施形態の内視鏡は、被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた撮像ユニットと、を有し、前記撮像ユニットは、前側に位置する受光面と、後側に位置する裏面と、を有し、前記裏面に複数の外部電極が配設されている撮像素子と、前側に位置する第１の面と、後側に位置する第２の面と、を有し、前記第１の面に配設されている複数の第１電極のそれぞれが、前記複数の外部電極のそれぞれと接合されており、前記第２の面に複数の第２電極が配設されている第１の配線板と、前側に位置する第３の面と、後側に位置する第４の面と、を有し、前記第３の面に配設されている複数の第３電極のそれぞれが、前記複数の第２電極のそれぞれと接合されており、後領域にゲート痕を有する第２の配線板と、を具備する。
　本発明の実施形態によれば、ＭＩＤを具備する信頼性の高い撮像ユニット、および、ＭＩＤを具備する信頼性の高い撮像ユニットを含む内視鏡を提供できる。
第１実施形態の撮像ユニットの斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線にそった断面図である。 第１実施形態の撮像ユニットの斜視分解図である。 実施形態の撮像ユニットのＭＩＤの製造方法を説明するための図である。 実施形態の撮像ユニットのＭＩＤの製造方法を説明するための斜視図である。 実施形態の撮像ユニットのＭＩＤの製造方法を説明するための背面図である。 第１実施形態の変形例１の撮像ユニットの斜視図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線にそった断面図である。 第１実施形態の変形例２の撮像ユニットの斜視図である。 第２実施形態の撮像ユニットの斜視図である。 第３実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの構成図である。
＜第１実施形態＞
　図1ー図３に示す本実施形態の撮像ユニット１は、第１の配線板１０と第２の配線板２０と撮像素子３０と、複数の信号ケーブル６０と、を具備する。
　なお、各実施形態に基づく図面は、模式的なものである。各部分の厚さと幅との関係、夫々の部分の厚さの比率および相対角度などは現実のものとは異なる。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。また、一部の構成要素の図示および符号の付与を省略する。また、撮像素子３０の受光面３０ＳＡが向く方向を前といい、前と反対の方向を後という。内視鏡で被写体を撮像するときには、被写体の方向が前になり、前と反対の方向が後になる。
　図１ー図３に示す本実施形態の撮像ユニット１は、前側から後側にかけて、撮像素子３０、第１の配線板１０、第２の配線板２０の順で接続されている。
　撮像素子３０は、前側に位置する受光面３０ＳＡと、受光面３０ＳＡの反対側（後側）に位置する裏面３０ＳＢと、を有する。シリコン等の半導体からなる撮像素子３０の受光面３０ＳＡには、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳからなる受光回路３１が形成されている。受光回路３１は、複数の貫通電極（不図示）を経由して裏面３０ＳＢの複数の外部電極３２と接続されている。撮像素子３０は、表面照射型イメージセンサおよび裏面照射型イメージセンサのいずれでもよい。図示しないが、受光面３０ＳＡには、カバーガラスおよび撮像光学系が配設されている。
　第１の配線板１０は、前側に位置する第１の面１０ＳＡと、第１の面１０ＳＡの反対側（後側）に位置する第２の面１０ＳＢと、を有する。第１の配線板１０は、それぞれが表面配線および貫通配線を有する未焼成の複数のセラミックシートを積層してから焼成することによって作製されるセラミック積層配線板である。
　第１の面１０ＳＡの複数の第１電極１１のそれぞれは、撮像素子３０の複数の外部電極３２のそれぞれと接合されている。第２の面１０ＳＢには複数の第２電極１２が配設されている。
　第２の配線板２０は、前側に位置する第３の面２０ＳＡと、第３の面２０ＳＡの反対側（後側）に位置する第４の面２０ＳＢと、を有する。第２の配線板２０は、第４の面２０ＳＢが第３の面２０ＳＡよりも小さい異形配線板である。第３の面２０ＳＡに配設されている複数の第３電極２１のそれぞれが、第１の配線板１０の複数の第２電極１２のそれぞれと接合されている。
　撮像素子３０と第１の配線板１０と第２の配線板とは、例えば、複数の半田５０によって電気的に接続されている。撮像素子３０と第１の配線板１０とは、表面が金からなる電極が、超音波印加とともに熱を印加する熱超音波接合法によって、接合されていてもよい。
　接合面の半田５０の周囲には、封止樹脂５１が配設されている。封止樹脂５１としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリプロピレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、フッ素系の熱可塑性エラストマー、ブタジエン系のゴム等を用いることができる。封止樹脂５１は、側面から外光が進入するのを防止するため、遮光性を有することが好ましい。
　第２の配線板２０は、第３の面２０ＳＡに、凹部Ｃ２０を有する。凹部Ｃ２０には、複数の電子部品４０、例えば、チップコンデンサが収容されている。第２の配線板２０の側面２０ＳＳの後側に設けられた複数の接合電極２２のそれぞれには、複数の信号ケーブル６０のそれぞれが接合されている。
　図１に示すように、撮像ユニット１は、第２の配線板２０の後領域ＢＡに位置する第４の面２０ＳＢにゲート痕２０Ｇを有している。後領域ＢＡは、第３の面２０ＳＡと第４の面２０ＳＢとの間隔Ｌに等距離（０．５Ｌ）の面を境にして、前領域ＦＡと後領域ＢＡとに定義したときの後領域である。
　第２の配線板２０は、金型に樹脂を注入して作製される成形回路デバイス（ＭＩＤ）である。第２の配線板２０は、後領域である第４の面２０ＳＢの中央に、樹脂が注入されたゲートＧ２０（図４参照）の一部であるゲート痕（ゲートカット部）２０Ｇを有する。
　図４に示すように、第２の配線板２０は射出成形法を用いて作製される。第２の配線板２０の形状を含む金型（不図示）に、スプールＳ２０からゲートＧ２０を経由して、ＭＩＤ樹脂が注入される。金型から外された、それぞれが第２の配線板２０となる成形体は、スプールＳ２０およびゲートＧ２０によってつながっている。
　例えば、ＭＩＤ樹脂からなる成形体の表面に、レーザを照射することよって、無電解めっきの触媒活性を有する領域が形成される。その後、無電解めっき処理を行うことによって、成形体は第３電極２１および接合電極２２が配設された第２の配線板２０となる。ゲートＧ２０によってつながっている複数の第２の配線板２０は、それぞれのゲートＧ２０において切断されることによって、第２の配線板２０に個片化される。このため、第２の配線板２０は、第４の面２０ＳＢにゲート痕２０Ｇを有する。
　なお、第２の配線板２０の作製においては、成形体が、個片化されてから、レーザ照射、めっき処理が行われてもよい。また、第２の配線板２０の製造方法は、２つの金型で異なる樹脂（めっきが成膜できる樹脂とめっきが成膜できない樹脂を）を成形する、いわゆる２回成形法でもよいし、マスキングと選択めっきによって配線形成を行ってもよい。
　既に説明したように、ＭＩＤは、成形時の樹脂が流れる方向（流動方向）によって構造等が配向し、機械的特性だけでなく、熱膨張率（線膨張係数）が配向方向で異なる異方性を有することがある。
　ＭＩＤの樹脂は、例えば、流動方向の熱膨張率α１が、直交方向の熱膨張率α２よりも大きい。例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂の場合、等方体の熱膨張率α０は、７５ｐｐｍであり、熱膨張率α１は，１００ｐｐｍ／Ｋであり、熱膨張率α２は，５０ｐｐｍ／Ｋである。また、パラヒドロキシ安息香酸を基本とした構造のＬＣＰ（液晶ポリマー）の場合、熱膨張率α０は、３０ｐｐｍであり、熱膨張率α１は，５０ｐｐｍ／Ｋであり、熱膨張率α２は，１５ｐｐｍ／Ｋである。熱膨張率は、ＪＩＳ　Ｒ　１６１８にて測定される。
　これに対して、セラミック配線板である第１の配線板１０の熱膨張率は例えば、１５ｐｐｍ／Ｋである。なお、シリコンからなる撮像素子３０の熱膨張率は、例えば、４ｐｐｍ／Ｋである。
　第２の配線板２０の熱膨張率は、第１の配線板１０の熱膨張率と異なる。このため、温度変化時に第２の配線板２０と第１の配線板１０との接合面（半田５０）には応力が印加される。
　図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第２の配線板２０は、第４の面２０ＳＢの中央にゲートＧ２０を有する。言い替えれば、ゲート痕Ｇ２０は、第３の面２０ＳＡの最外周の四隅の接合部５０Ａ－５０Ｄ（半田５０）から最も離れた位置に配置される。すなわち、第３の面２０ＳＡの四隅の接合部５０Ａ－５０Ｄからゲート痕Ｇ２０までの距離は同じである。言い替えれば、第１の配線板１０の複数の第２電極１２と第２の配線板２０の複数の第３電極２１との複数の接合部（半田５０）のうち、最も外側に配置される４ヶ所の接合部５０Ａ－５０Ｄは、ゲート痕Ｇ２０の間の距離が等しい。
　第３の面２０ＳＡの四隅の接合部５０Ａ－５０Ｄには、構造上最も応力が作用しやすい。しかし、ゲート痕Ｇ２０は、第３の面２０ＳＡの四隅から離れているため、射出成形時に樹脂にかかる圧力が小さく、かつ、樹脂が冷えるのに時間がかかる。このため、第３の面２０ＳＡは、熱膨張率の異方性が小さくなる。
　第４の面２０ＳＢの中央にゲートＧ２０を有する第２の配線板２０は、構造上最も応力が作用しやすい第３の面２０ＳＡの四隅の異方性を最も小さくでき、また四隅の異方性のバラツキを低減することができる。
　第２の配線板２０は、異方性を考慮して成形時のゲートの位置が設定されている。すなわち、第１の配線板１０との接合面である第３の面２０ＳＡの熱膨張率が、異方性によって大きくなったり、ばらついたりすることはない。
　第２の配線板２０が異方性を有していないと、第２の配線板２０は、第１の配線板２０との熱膨張率の差の最大値が小さくなる。例えば、第２の配線板２０（ＰＥＥＫ）に異方性がある場合は、第２の配線板２０の熱膨張率α１と第１の配線板１０（セラミック）の熱膨張率の差は、最大で８５ｐｐｍ／Ｋになる。これに対して、第２の配線板２０に異方性がない場合は、第２の配線板２０の熱膨張率α０と第１の配線板１０の熱膨張率の差は６０ｐｐｍ／Ｋである。このため、温度変化時に発生する接合面にかかる応力は小さく、撮像ユニット１は、信頼性が高い。
　なお、異方性を有していないとは、例えば、第３の面２０ＳＡの面内方向の熱膨張率に対して、第３の面２０ＳＡに垂直方向の熱膨張率が、７０％超１３０％未満であることをいう。第２の配線板２０の異方性が前記範囲内であれば、撮像ユニット１は、信頼性が高い。
＜第１実施形態の変形例＞
　第１実施形態の変形例１、２の撮像ユニット１Ａ、１Ｂは、撮像ユニット１と類似し同じ効果を有する。このため、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６および図７に示す本変形の撮像ユニット１Ａでは、第２の配線板２０Ａの接合電極２２は、側面２０ＳＳから第４の面２０ＳＢまで延設されている。なお、図６では、信号ケーブル６０は図示していない。また、第２の配線板２０Ａの第４の面２０ＳＢは、凹部Ｒ２０を有する。そして、ゲート痕２０Ｇは、凹部Ｒ２０の底面に位置している。
　このため、ゲートＧ２０から第２の配線板２０Ａを切り離すとき、すなわち、ゲートカットするときに、接合電極２２にまで切り離す力が働いたとしても、凹部Ｒ２０の壁に守られ、接合電極２２は損傷されるおそれがない。
　図７に示すように、凹部Ｒ２０の深さＤＲ２０に対して、ゲート痕２０Ｇの凹部Ｒ２０の底面からの高さＨＧ２０は、小さい。言い替えれば、ゲート痕２０Ｇの後側は、凹部Ｒ２０の中に位置している。例えば、凹部Ｒ２０の深さＤＲ２０は、０．２ｍｍであり、ゲート痕２０Ｇの高さＨＧ２０は、０．１ｍｍである。言い替えれば、第２の配線板２０Ａは、第４の面２０ＳＢから突出しているゲート痕２０Ｇを有していない。
　このため、撮像ユニット１Ａはハンドリングの際に、ハンドリングツール、治具、工具がゲート痕２０Gと接触することがない。よって、撮像ユニット１Ａは撮像ユニット１よりも、ハンドリングが容易であるため、製造が容易である。
　なお、ゲートカット時に、ゲートＧ２０が完全に除去され、第４の主面２０ＳＢの一部に切り欠きが形成されていてもよい。すなわち、ゲート痕２０Ｇは、ゲートＧ２０の一部（有体物）ではなく、ゲートＧ２０があった痕跡（無体物）でもよい。
＜第１実施形態の変形例２＞
　図８に示す本変形の撮像ユニット１Ｂでは、撮像素子３０Ｂは、受光回路を有する半導体撮像素子３０に信号処理を行う半導体回路を有する２つの半導体回路素子３５Ａ、３５Ｂが接合された、積層撮像素子３０Ｂである。積層撮像素子３０Ｂでは、後側の半導体回路素子３５Ｂの裏面の電極が外部電極である。
　また、第２の配線板２０Ｂは、略直方体であり、異形配線板ではない。第２の配線板２０Ｂの側面２０ＳＳに電子部品４０が実装されている。さらに、第２の配線板２０ＢのＭＩＤ樹脂は、母材である樹脂よりも熱伝導率の高いフィラーが含まれている。樹脂よりも高い熱伝導率の非導電性フィラーとしては、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＡｌＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３を、例示できる。
　フィラーが含まれている樹脂は、フィラーが含まれていない樹脂よりも、流動方向によって大きな熱膨張率の異方性が発生することがある。しかし、第２の配線板２０Ｂは、第２の配線板２０と第４の面２０ＳＢの中央にゲート痕２０Ｇを有しているため、異方性を有していない。
　撮像ユニット１Ｂの第２の配線板２０Ｂは、熱伝導率の高いフィラーが含まれているため、撮像素子３０等が発生した熱を、ケーブル６０等を経由して放熱しやすい。
　このため、撮像ユニット１Ｂは、撮像ユニット１よりも信頼性が高い。
　第２の配線板２０Ｂは、第４の面２０ＳＢの中央にゲート痕２０Ｇを有していた。しかし、図８に示すように、第２の配線板２０Ｂは、第４の面２０ＳＢの中心領域ＣＡにゲート痕２０Ｇを有していてもよい。中心領域ＣＡとは、第４の面２０ＳＢの中央と外縁とを結ぶ複数の直線のそれぞれを２等分する複数の点によって構成される線よりも、中央に位置する領域を意味する。第２の配線板２０、２０Ａも第４の面２０ＳＢの中心領域ＣＡにゲート痕２０Ｇを有していてもよい。
＜第２実施形態＞
　以上の説明のように、第２の配線板２０、２０Ａ、２０Ｂは、異方性が生じないようにゲート痕２０Ｇを第４の面２０ＳＢの略中央に有していた。
　図９に示すように、本実施形態の撮像ユニット１Ｃは、第２の配線板２０Ｃの側面２０ＳＴの後領域ＢＡにゲート痕２０Ｇを有している。側面２０ＳＴは側面２０ＳＳと直交している。後領域ＢＡは、第３の面２０ＳＡと第４の面２０ＳＢとの間隔Ｌに等距離（０．５Ｌ）の面を境にして、前領域ＦＡと後領域ＢＡとに定義したときの後領域である。
　第２の配線板２０Ｃは、後領域ＢＡにゲート痕２０Ｇを有しているため、前側にゲート痕２０Ｇを有している第２の配線板よりも、熱膨張率異方性が生じにくい。このため、第２の配線板２０Ｃは、第１の配線板１０との熱膨張率差が大きくなることが防止されている。
　このため、第２の配線板２０Ｃの後領域ＢＡにゲート痕２０Ｇを有している撮像ユニット１Ｃは、第２の配線板２０の前側にゲート痕２０Ｇを有している撮像ユニットよりも信頼性が高い。
　なお、第２の配線板が側面の後領域ＢＡに凹部を有し、第２の配線板２０Ａのように、凹部の底面にゲート痕２０Ｇを有していてもよいことは言うまでも無い。
＜第３実施形態＞
　図１０に示す内視鏡システム８は、本実施形態の内視鏡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。内視鏡９は、挿入部９０と操作部９１とユニバーサルコード９２とを有する。内視鏡９は、挿入部９０が被検体の体腔内に挿入されて、被検体の体内画像を撮影し画像信号を出力する。
　挿入部９０は、撮像ユニット１－１Ｃが配設されている先端部９０Ａと、先端部９０Ａに連設された湾曲自在な湾曲部９０Ｂと、湾曲部９０Ｂに連設された軟性部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。
　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９１が配設されている。
　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に導光され、被写体を照明する。
　ユニバーサルコード９２はプロセッサ８０に接続される。プロセッサ８０は内視鏡システム８の全体を制御するとともに、撮像ユニット１が出力する撮像信号に信号処理を行い画像信号として出力する。モニタ８２は、プロセッサ８０が出力する画像信号を内視鏡画像として表示する。
　すでに説明したように、撮像ユニット１（１Ａ－１Ｃ）は、信頼性が高い。このため、撮像ユニット１－１Ｃを有する内視鏡９（９Ａ－９Ｃ）は、信頼性が高い。
　なお、内視鏡９は医療用の軟性内視鏡であるが、本発明の内視鏡は硬性内視鏡でもよいし、その用途は工業用でもよい。内視鏡９は、挿入部９０とモニタ８２とが直結されている工業用内視鏡でもよい。
　本発明は上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
１、１Ａ－１Ｃ・・・撮像ユニット
８・・・内視鏡システム
９、９Ａ－９Ｃ・・・内視鏡
１０・・・第１の配線板
２０・・・第２の配線板
２０Ｇ・・・ゲート痕
２２・・・接合電極
３０・・・撮像素子
３１・・・受光回路
３２・・・外部電極
４０・・・電子部品
５０・・・半田（接合部）
５１・・・封止樹脂
６０・・・信号ケーブル
８０・・・プロセッサ
８１・・・光源装置
８２・・・モニタ
９０・・・挿入部
９０Ａ・・・先端部
９０Ｂ・・・湾曲部
９０Ｃ・・・軟性部
９１・・・操作部
９２・・・ユニバーサルコード
Ｇ２０・・・ゲート
Ｓ２０・・・スプール

Claims (13)

  1. 　前側に位置する受光面と、後側に位置する裏面と、を有し、前記裏面に複数の外部電極が配設されている撮像素子と、
    　前側に位置する第１の面と、後側に位置する第２の面と、を有し、前記第１の面に配設されている複数の第１電極のそれぞれが、前記複数の外部電極のそれぞれと接合されており、前記第２の面に複数の第２電極が配設されている第１の配線板と、
    　前側に位置する第３の面と、後側に位置する第４の面と、を有し、前記第３の面に配設されている複数の第３電極のそれぞれが、前記複数の第２電極のそれぞれと接合されており、後領域にゲート痕を有する第２の配線板と、を具備することを特徴とする撮像ユニット。
  2. 　前記第２の配線板の後領域は、前記第３の面および前記第４の面と等距離の面を境にして、前側と後側とに定義したときの後側の領域であることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  3. 　前記ゲート痕は、前記第３の面と平行な前記第４の面の中心領域に位置することを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  4. 　前記第１の配線板の前記複数の第２電極と前記第２の配線板の前記複数の第３電極との複数の接合部のうち、最も外側に配置される４ヶ所の接合部は、前記ゲート痕との間の距離が等しいことを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  5. 　前記第４の面は、凹部を有し、
    　前記ゲート痕は、前記凹部の底面に位置することを特徴とする請求項３に記載の撮像ユニット。
  6. 　前記ゲート痕の後側は、前記凹部の中に位置することを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
  7. 　前記第２の配線板は、前記第４の面と交わる第５の面を有し、
    　前記ゲート痕は、前記第５の面に位置することを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  8. 　前記第２の配線板は、成形回路デバイスであることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  9. 　前記複数の第３電極のそれぞれが、前記複数の第２電極のそれぞれと、半田接合されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  10. 　前記第２の配線板は、前記第４の面が前記第３の面よりも小さい異形配線板であることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  11. 　前記第２の配線板の熱膨張率が、前記第１の配線板の熱膨張率と異なることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  12. 　前記第２の配線板は、熱膨張率が異方性を有していないことを特徴とする請求項１１に記載の撮像ユニット。
  13. 　被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた撮像ユニットと、を有し、
    　前記撮像ユニットは、
    　前側に位置する受光面と、後側に位置する裏面と、を有し、前記裏面に複数の外部電極が配設されている撮像素子と、
    　前側に位置する第１の面と、後側に位置する第２の面と、を有し、前記第１の面に配設されている複数の第１電極のそれぞれが、前記複数の外部電極のそれぞれと接合されており、前記第２の面に複数の第２電極が配設されている第１の配線板と、
    　前側に位置する第３の面と、後側に位置する第４の面と、を有し、前記第３の面に配設されている複数の第３電極のそれぞれが、前記複数の第２電極のそれぞれと接合されており、後領域にゲート痕を有する第２の配線板と、を具備することを特徴とする内視鏡。
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