JP2013103011A - 撮像素子チップの実装方法、内視鏡の組立方法、撮像モジュール及び内視鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内視鏡のスコープ先端部における筒状のハウジングチューブ内に挿入するフレキシブルな基板12に撮像素子チップ11を実装する方法であって、撮像素子チップ11を基板12に固定し、基板12の接続部26と撮像素子チップ11の接続部11bとをリード線24で結線し、リード線24全体を柔軟性のある非導電性の樹脂25で被覆して、基板12の接続部26と撮像素子チップ11の接続部11bとの間で基板12を湾曲可能とする。
【選択図】図1
Description
特許文献2には、湾曲したフレキシブルなプリント基板の一端部に撮像素子を電気的に接続して、筒状体内に収容した内視鏡が記載されている。
特許文献3には、撮像素子の素子面に、カバーガラスを介することなく、直接プリズムを接着した内視鏡が記載されている。
特許文献2に記載の内視鏡では、明細書中に明記はないが、特許文献2の第2図によれば、特許文献1の図17と同様に撮像素子チップをパッケージ化した構造と考えられる。
特許文献3に記載の内視鏡では、撮像素子の入出力端子に配線を直接接続している。
前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置することも可能である。
前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの第1の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置する第1の接続部と、前記撮像素子チップの第2の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向と直交する方向に位置する第2の接続部とを有し、前記基板の第1の接続部と前記撮像素子チップの第1の接続部とを第1のリード線で結線して前記第1のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆するとともに、前記基板の第2の接続部と前記撮像素子チップの第2の接続部とを第2のリード線で結線して前記第2のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆することも可能である。
前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部との間で前記基板を前記長手方向に湾曲させて、前記ハウジングチューブ内に挿入することも可能である。
前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの第1の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置する第1の接続部と、前記撮像素子チップの第2の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向と直交する方向に位置する第2の接続部とを有し、前記基板の第1の接続部と前記撮像素子チップの第1の接続部とを第1のリード線で結線して前記第1のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆するとともに、前記基板の第2の接続部と前記撮像素子チップの第2の接続部とを第2のリード線で結線して前記第2のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆し、前記基板の第2の接続部と前記撮像素子チップの第2の接続部との間で前記基板を前記直交する方向に湾曲させて、前記ハウジングチューブ内に挿入することも可能である。
また、本発明は、フレキシブルな基板に撮像素子チップを実装して内視鏡のスコープ先端部における筒状のハウジングチューブ内に挿入した内視鏡であって、前記撮像素子チップを前記基板に固定し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部とをリード線で結線し、前記リード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆した撮像モジュールを備え、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部との間で前記基板を湾曲させて、前記撮像モジュールを前記ハウジングチューブ内に挿入した内視鏡を提供する。
図1は、本発明によって撮像素子チップ11を実装した基板12の第1形態例を示す。
撮像素子チップ11としては、特に限定されるものではないが、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)、CCD(電荷結合デバイス)、CPD(チャージプライミングデバイス)等の半導体チップが挙げられる。チップ寸法は、特に限定されるものではないが、細径化のためには小型のチップを採用することが好ましく、例えば一辺(長辺及び短辺)が約2mm以下、厚さが約0.5mm以下のものを用いることもできる。
フレキシブルな基板12としては、フレキシブルな絶縁フィルムの片面又は両面に、銅箔などの金属層を形成したフレキシブル配線板(FPC)や、FPCを2層以上積層した積層配線板が好ましい。絶縁フィルムとしては、ポリイミド、ポリエステル、液晶ポリマー等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。基板12の厚さは、例えば50〜200μm程度とすることも可能である。
リード線21,22,24を用いた結線の際、基板12は任意の形状、例えば平面状であってよい。このため、自動ワイヤボンディング装置を用いて効率的に作業を進めることができる。
基板12の接続部は、撮像素子チップ11の第1の接続部11aに対して、スコープ先端部3の長手方向に沿った方向(図1(b)では左右方向)に位置する第1の接続部31a,32aと、撮像素子チップ11の第2の接続部11bに対して、スコープ先端部3の長手方向と直交する方向(図1(b)では上下方向)に位置する第2の接続部26を有する。
また、撮像素子チップ11の第2の接続部11bと基板12の第2の接続部26との間は、ほぼスコープ先端部3の長手方向と直交する方向に延在する第2のリード線24によって結線されている。
これにより、撮像素子チップ11が多数の接続部11a,11bを備え、撮像素子チップ11の直交する2辺に沿って第1の接続部11a及び第2の接続部11bが設けられていても、各リード線21,22,24が混雑することなく基板12上の配線と電気的に接続することができる。
対物レンズ13は、円柱状の屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)でもよく、図8に示すようにレンズ19をフレーム20に取り付けた構造でもよい。
なお、プリズム14や対物レンズ13の取り付けは、撮像素子チップ11を基板12に実装した後でも、実装前でもよい。
本形態例の撮像モジュール10の場合、基板12の第1の接続部31a,32aと撮像素子チップ11の第1の接続部11aとの間で基板12を長手方向に湾曲させることができる(図8参照)とともに、基板12の第2の接続部26と撮像素子チップ11の第2の接続部11bとの間で基板12を長手方向と直交する方向に湾曲させることができる。
柔軟性のある非導電性の樹脂23,25は、例えばゴム状、粘土状、ゲル状、ゼリー状、半固体状、ペースト状、スラリー状、液状などの性状を示し、塗布可能な程度の流動性を有する低粘度(例えば1000〜10000cP)であることが好ましい。塗布後に硬化や乾燥等の工程を行うこともでき、その場合は、硬化や乾燥後の樹脂に柔軟性があればよい。
本形態例の場合、基板12の接続部31a,32aは、撮像素子チップ11の接続部11aに対して、スコープ先端部3の長手方向に沿った方向(図7(b)では左右方向)に位置する。撮像素子チップ11の接続部11aと基板12の接続部31a,32aとの間は、ほぼスコープ先端部3の長手方向に沿った方向に延在するリード線21,22によって結線されている。
これにより、隣接するリード線21,22同士の接触を防いで電気的な短絡を防止することができる。また、樹脂23の被覆が基板12の接続部31a,32a及び撮像素子チップ11の接続部11aを含むことにより、これら接続部とリード線21,22との接続箇所も保護され、耐久性が向上する。
また、基板12の接続部31a,32aと撮像素子チップ11の接続部11aとの間が、可撓性のあるリード線21,22で接続され、さらに柔軟性のある非導電性の樹脂23で被覆されているので、基板12を湾曲することができる。
本形態例の撮像モジュール10Aは、基板12の第1の接続部31a,32aと撮像素子チップ11の接続部11aとの間で基板12を長手方向に湾曲させて、内視鏡のスコープ先端部においてハウジングチューブ(図示せず)に挿入することができる。
本形態例の撮像モジュール10Aによれば、基板12の接続部31a,32aと撮像素子チップ11の接続部11aとを接続し、樹脂23で被覆した後でも基板12を湾曲することができるので、より細径のスコープ先端部に挿入することが可能になり、より簡単な構成で内視鏡の細径化を実現することができる。
Claims (8)
- 内視鏡のスコープ先端部における筒状のハウジングチューブ内に挿入するフレキシブルな基板に撮像素子チップを実装する撮像素子チップの実装方法であって、
前記撮像素子チップを前記基板に固定し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部とをリード線で結線し、前記リード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆して、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部との間で前記基板を湾曲可能とする撮像素子チップの実装方法。 - 前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置する請求項1に記載の撮像素子チップの実装方法。
- 前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの第1の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置する第1の接続部と、前記撮像素子チップの第2の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向と直交する方向に位置する第2の接続部とを有し、
前記基板の第1の接続部と前記撮像素子チップの第1の接続部とを第1のリード線で結線して前記第1のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆するとともに、前記基板の第2の接続部と前記撮像素子チップの第2の接続部とを第2のリード線で結線して前記第2のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆する請求項1に記載の撮像素子チップの実装方法。 - フレキシブルな基板に撮像素子チップを実装して内視鏡のスコープ先端部における筒状のハウジングチューブ内に挿入する内視鏡の組立方法であって、
前記撮像素子チップを前記基板に固定し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部とをリード線で結線し、前記リード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部との間で前記基板を湾曲させて、前記ハウジングチューブ内に挿入する内視鏡の組立方法。 - 前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部との間で前記基板を前記長手方向に湾曲させて、前記ハウジングチューブ内に挿入する請求項4に記載の内視鏡の組立方法。
- 前記基板の接続部は、前記撮像素子チップの第1の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向に沿った方向に位置する第1の接続部と、前記撮像素子チップの第2の接続部に対して、前記スコープ先端部の長手方向と直交する方向に位置する第2の接続部とを有し、
前記基板の第1の接続部と前記撮像素子チップの第1の接続部とを第1のリード線で結線して前記第1のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆するとともに、前記基板の第2の接続部と前記撮像素子チップの第2の接続部とを第2のリード線で結線して前記第2のリード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆し、
前記基板の第2の接続部と前記撮像素子チップの第2の接続部との間で前記基板を前記直交する方向に湾曲させて、前記ハウジングチューブ内に挿入する請求項4に記載の内視鏡の組立方法。 - 内視鏡のスコープ先端部における筒状のハウジングチューブ内に挿入するフレキシブルな基板に撮像素子チップを実装した撮像モジュールであって、
前記撮像素子チップを前記基板に固定し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部とをリード線で結線し、前記リード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆して、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部との間で前記基板を湾曲可能とした撮像モジュール。 - フレキシブルな基板に撮像素子チップを実装して内視鏡のスコープ先端部における筒状のハウジングチューブ内に挿入した内視鏡であって、
前記撮像素子チップを前記基板に固定し、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部とをリード線で結線し、前記リード線全体を柔軟性のある非導電性の樹脂で被覆した撮像モジュールを備え、前記基板の接続部と前記撮像素子チップの接続部との間で前記基板を湾曲させて、前記撮像モジュールを前記ハウジングチューブ内に挿入した内視鏡。
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