JP2001257937A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化され、高密度にパターン配置された回
路基板においても、クロストークによる画像への影響を
防止する。 【解決手段】 フレキシブルな回路基板２５ｃにおい
て、１つの面の第２の配線パターン２５ｌ側にチップコ
ンデンサ２９ａやＩＣ２９ｂの電子部品を集中して実装
し、他の面の第１の配線パターン２５ｋ側に、ケーブル
３０の信号線を接続する出力信号ランド４８、垂直転送
パルスランド５０、水平転送パルスランド５２、Ｖdamm
y５６を集中して配置している。ＣＣＤ出力信号パター
ン４５と高周波信号の水平転送パルスパターン５１およ
びランド５２との間に、ＣＣＤの駆動電源ラインのパタ
ーン５３を介在させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置、更に
詳しくは固体撮像素子に接続される回路基板の回路パタ
ーンに特徴のある固体撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の固体撮像装置では、セラミック製
の回路基板が使用され、その回路基板上には、ＣＣＤ入
出力信号を伝送するパターンが配置され、かつ増幅用の
ＩＣやコンデンサ等の電子部品が実装されていた。高周
波信号である水平転送パルスや、比較的周波数が低い垂
直転送パルス等の駆動信号は、信号線が直接固体撮像素
子のリードに接続されることにより伝送されていた。

【０００３】一方、固体撮像装置の小型化のために有効
な回路基板として、固体撮像素子の駆動信号、出力信号
を伝送するパターンやランドを一つの回路基板に配置す
る、例えばポリイミドを使用したフレキシブルな回路基
板を用いた固体撮像装置が種々提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フレキ
シブルな回路基板の場合、１つの回路基板に固体撮像素
子への入出力信号に関わるすべてのパターンを配置する
ため、回路のパターンが高密度になり、特に、高周波の
水平転送パルスと出力信号のパターンが隣接した場合、
出力信号に水平転送パルスの高周波ノイズ成分が伝播す
るクロストーク現象が発生し、出力画像にノイズ等が発
生するといった虞がある。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、小型化され、高密度にパターン配置された回路
基板においても、クロストークによる画像への影響を防
止することができる固体撮像装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の固体撮像装置
は、固体撮像素子及び前記固体撮像素子に接続された回
路基板とを具備した固体撮像装置において、前記回路基
板に設けられた、前記固体撮像素子からの出力信号を伝
送するパターンと前記固体撮像素子を駆動する水平転送
信号を伝送するパターンとの間に、前記水平転送信号及
び前記出力信号とは異なる電気信号を伝送するパターン
を介在させて構成される。

【０００７】請求項４の固体撮像装置は、固体撮像素子
と、前記固体撮像素子に接続された回路基板と、前記回
路基板の１つの面に実装され、前記固体撮像素子の出力
を増幅するＩＣを含む少なくとも１つの電子部品と、前
記回路基板の他の面に設けられた、外部よりの信号線を
接続する少なくとも１つのランド、前記固体撮像素子か
らの出力信号を前記ＩＣの入力まで伝送する第１のパタ
ーン、前記固体撮像素子を駆動する水平転送信号を前記
固体撮像素子に伝送する第２のパターン、及び前記第１
のパターンと前記第２のパターンとの間に設けられた少
なくとも１つの第３のパターンとを備えて構成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【０００９】図１ないし図７は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は内視鏡装置のシステムの構成を示す
構成図、図２は図１の電子内視鏡の先端部内の構成を示
す断面図、図３は図２の固体撮像装置の構成を説明する
第１の説明図、図４は図２の固体撮像装置の構成を説明
する第２の説明図、図５はフレキシブル回路基板のパタ
ーン、ランドの状態を示す図３のＡ矢視図、図６はＧＮ
Ｄ周辺のパターン構成を説明する図３のＢ矢視図、図７
は使用領域切り出し前の図３のフレキシブル回路基板を
説明する図である。

【００１０】図１に示す内視鏡システム１は電磁妨害対
策手段を備えた第１の実施の形態の電子内視鏡２と、こ
の電子内視鏡２が接続されることにより、照明光を供給
する光源装置３と、電子内視鏡２にスコープケーブル４
を介して接続され、電子内視鏡２に内蔵された後述する
固体撮像素子（以下、ＣＣＤと略記）２５に対する信号
処理を行うビデオプロセッサ５と、このビデオプロセッ
サ５と接続されたモニタケーブルを介して入力される映
像信号を表示するカラーモニタ６とから構成される。

【００１１】この電子内視鏡２は体腔内等に挿入される
細長の挿入部７と、この挿入部７の後端に形成された操
作部８と、この操作部８から延出されたユニバーサルコ
ード部９と、このユニバーサルコード部９の端部に設け
られ、光源装置３に着脱自在で接続されるスコープコネ
クタ部１０とを有する。このスコープコネクタ部１０の
側部には接点コネクタ部１０ａが設けられ、この接点コ
ネクタ部１０ａに着脱自在の電気コネクタ４ａを設けた
スコープケーブル４の他端は電気コネクタ４ｂによりビ
デオプロセッサ５に着脱自在で接続される。

【００１２】上記挿入部７は固体撮像装置２２を設けた
先端部１２と、この先端部１２の後端に形成された湾曲
自在の湾曲部１３と、この湾曲部１３の後端から操作部
８の前端に至る長尺の可撓管部２１とからなる。操作部
８には湾曲操作ノブ１４が設けられ、グリップ部１８を
把持してこの湾曲操作ノブ１４を操作することにより湾
曲部１３を湾曲することができる。また、操作部８の側
面には送気・送水制御を行う送気・送水制御部１５と、
吸引の制御を行う吸引制御部１６とが設けてある。さら
に、この操作部８の頂部には複数のスイッチ１７ａを設
けたスイッチ部１７が設けてある。図１に示すように挿
入部７、操作部８、ユニバーサルコード部９内には照明
光を伝送する図１に図示しないライトガイドが挿通さ
れ、このライトガイドの後端はスコープコネクタ部１０
に至り、光源装置３内部のランプから供給される照明光
を伝送し、先端部１２の照明窓２０に固定された先端面
から前方に出射し、患部などの被写体を照明する。

【００１３】また、挿入部７内には図示しない送気・送
水管路が挿通され、この送気・送水管路は操作部８で送
気・送水制御部１５に接続され、さらにユニバーサルコ
ード部９内を挿通された送気・送水管路を介してその端
部はスコープコネクタ部１０に至り、光源装置３内の送
気・送水機構と接続される。

【００１４】また、挿入部７内に挿通された図示しない
吸引管路は操作部８の前端付近で２つに分岐し一方は鉗
子口１１ｂに連通し、他方は吸引制御部１６を介してユ
ニバーサルコード部９内の吸引管路と連通し、スコープ
コネクタ部１０の図示しない吸引口金に至る。

【００１５】また、吸引管路に示すように先端部１２で
開口する先端開口１１ａとなり、この先端開口１１ａは
吸引動作時には吸引を行う吸引口となり、鉗子口１１ｂ
から鉗子を挿入した場合には鉗子が突出される鉗子出口
となる。

【００１６】一方、照明された被写体は、図２に示すよ
うに、照明窓２０に隣接して設けた観察窓１９に取り付
けた対物光学系ユニット２３によりその結像位置に配置
された固体撮像装置２２のＣＣＤ２５に結像し、このＣ
ＣＤ２５により光電変換される。このＣＣＤ２５にはケ
ーブル（或いは信号ケーブル）３０が接続され、このケ
ーブル３０はスコープコネクタ部１０内に収納した図示
しないノイズ低減器を介してスコープケーブル４と接続
され、このスコープケーブル４はビデオプロセッサ５と
接続される（図１参照）。

【００１７】図２ないし図４を基に固体撮像装置２２お
よびそれを構成するＣＣＤ２５について説明する。

【００１８】ＣＣＤ２５の表面には、所定面積のイメー
ジエリア２５ｆとＣＣＤ２５の駆動出力や駆動電源を伝
送する接続部２５ｈが形成されたチップ２５ａと、チッ
プ２５ａ上に接合されたＣＣＤカバーガラス２５ｂが設
けられている。チップ２５ａ上の一辺にバンプ２５ｅが
設けられ、バンプ２５ｅ上にて、フレキシブルな回路基
板２５ｃが接続されている。

【００１９】回路基板２５ｃは、例えば、ポリイミドで
形成された軟性の基材２５ｊの両面に銅等の導電体を素
材とする第１の配線パターン２５ｋおよび第２の配線パ
ターン２５ｌが形成されている。第１の配線パターン２
５ｋはチップ２５ａ近傍で基材２５ｊから露出してお
り、インナーリード２５ｄを形成する。このインナーリ
ード２５ｄと接続部２５ｈとがバンプ２５ｅを介して熱
圧着により接続され、チップ２５ａと回路基板２５ｃと
の間でＣＣＤ２５への入力信号が授受されるようなって
いる。回路基板２５ｃ上には、ノイズを除去するための
コンデンサのようなチップ部品（以下、チップコンデン
サとも記す）２９ａや、ＣＣＤ出力信号を増幅するため
の集積回路（以下、ＩＣとも記す）２９ｂ等が実装され
ている。

【００２０】インナーリード２５ｄは屈曲部で構成され
ており、回路基板２５ｃは角度θをもつ様に配置されて
いる。θは例えば１０〜２０°が好ましいが、角度θで
傾けた回路基板２５ｃの第２の配線パターン２５ｌ上に
実装されるチップ部品２９ａ、集積回路２９ｂの最大高
さの位置９０は、ＣＣＤ２５の最大外形の大きさ９１の
範囲を逸脱しない様に設定されている。

【００２１】さらに回路基板２５ｃ上の第１の配線パタ
ーン２５ｋ上のランド部２５ｉ、チップ部品２９ａの電
極部にケーブル３０を構成する同軸信号線３９、４０、
単純線４１が例えば半田で接続されている。

【００２２】同軸信号線３９によりＣＣＤ２５への駆動
信号が、図示しないプロセッサより伝送される。また同
軸信号線４０により、集積回路２９ｂで増幅されたＣＣ
Ｄ２５からの出力信号が図示しないプロセッサへ伝送さ
れる。また単純線４１により、ＣＣＤ２５への駆動電源
が図示しないプロセッサより伝送される。同軸信号線３
９や同軸信号線４０の外部導体４２は、一括してＣＣＤ
２５のＧＮＤに接続される。例えばＣＣＤ２５のＧＮＤ
に導通しているチップ部品２９ａのＧＮＤ電極に直接接
続されている。一方単純線４１は駆動電源ラインに設け
られた電子部品２９の電極に直接接続されている。

【００２３】ＣＣＤカバーガラス２５ｂには、カバーガ
ラス２６が貼付され、カバーガラス２６がＣＣＤホルダ
２７に嵌合固定されている。先端部１２には、対物光学
系ユニット２３を有しており、対物レンズ群２４が対物
レンズ枠２８に配置されている。ＣＣＤホルダ２７およ
びチップ２５ａ、ＣＣＤカバーガラス２５ｂの近傍にお
いて、被覆部材４４で被覆されている。

【００２４】ＣＣＤホルダ２７の内視鏡基端側には、補
強部材３２がＣＣＤホルダ２７に外嵌、固定され、補強
部材３２内には、例えばエポキシ系の接着剤３３が充填
されている。これにより、ＣＣＤ２５全体およびケーブ
ル３０の外周に接着剤が充填され、強度が確保される。
またＣＣＤホルダ２７、およびＣＣＤホルダ２７に外嵌
された補強部材３２、およびケーブル３０の外周には、
ＣＣＤホルダ２７先端側端部までの範囲において被覆部
材３４で被覆されている。

【００２５】なお、補強部材３２は、ＣＣＤ２５、集積
回路２９ｂ、同軸信号線３９、４０を被覆し、シールド
作用も兼ね備えている。

【００２６】固体撮像装置２２は、対物光学系ユニット
２３を構成する対物レンズ枠２８とＣＣＤホルダ２７と
の間でピント出しされ、例えばエポキシ系接着剤によ
り、嵌合固定されている。

【００２７】内視鏡挿入部７の先端部１２は、先端構成
部本体３５とその先端側で外嵌固定された先端カバー３
６等からなり、対物光学系ユニット２３が先端構成部本
体３５の観察窓１９に連通する取付孔４３に挿入され、
先端構成部本体３５と対物レンズ枠２８の両者が、例え
ば図示しないビス等で固定されている。ＣＣＤ２５の詳
細について説明する。

【００２８】（チップとカバーガラスの封止に関して）
ＣＣＤカバーガラス２５ｂにチップ２５ａを接合する
際、１つの接合基準面２５ｒが設けられている。

【００２９】接合基準面２５ｒに対応するチップ２５ａ
およびＣＣＤカバーガラス２５ｂのそれぞれの面を、図
示しない基準面をもつ治具に突き当てる。

【００３０】イメージエリア２５ｆの水平方向端部２５
ｔとＣＣＤカバーガラス２５ｂの水平方向端面２５ｓ
は、ある一定以上の距離を保つようにチップ２５ａとＣ
ＣＤカバーガラス２５ｂが配置されている。例えば、イ
メージエリア端２５ｔからカバーガラス端２５ｓは０．
１ｍｍ以上確保する様配置されている。これにより、カ
バーガラス端２５ｓに反射した光線が、イメージエリア
２５ｆに入射することを防いでいる。なお、これらＣＣ
Ｄカバーガラス２５ｂ端部とイメージエリア２５ｆ端部
の位置関係は、ＣＣＤのＵＰ、ＤＯＷＮ、ＲＩＧＨＴ、
ＬＥＦＴのいずれの方向においても同様に０．１ｍｍ以
上の距離をもって配置される。この関係により、すきま
部２５ｕ、２５ｙが生じる様に配置される。

【００３１】図３、図４において、チップ２５ａとＣＣ
Ｄカバーガラス２５ｂの接合は、例えば紫外線硬化によ
る。この場合、チップ表面部２５ｚには紫外線硬化型接
着剤が塗布される。すきま部２５ｕ、２５ｙには、ＣＣ
Ｄカバーガラス２５ｂを配置した際、塗布した紫外線硬
化型接着剤がはみ出し、第２の封止２５ｍ、２５ｘに示
す様に、はみ出した接着剤が硬化し、封止が行われる様
になっている。この封止は、封止樹脂端２５ｎの位置に
示す様に、チップ２５ａの側面全域にわたって行われ
る。

【００３２】第１の封止樹脂２５ｇは、ＣＣＤカバーガ
ラス２５ｂの側面３１に接し、チップ２５ａおよびイン
ナーリード２５ｄを被覆する様に設けられている。

【００３３】なお、インナーリード２５ｄは第１の配線
パターン２５ｋ側のパターンの延長上に設けており、第
１の配線パターン２５ｋの導体が基材２５ｊによりチッ
プ２５ａに対して絶縁される様になっている。

【００３４】第１の封止樹脂２５ｇの先端は、回路基板
２５ｃ上の位置２５ｏまで配置され、基材２５ｊの端部
２５ｐよりさらにオーバーラップ２５ｑする様に設けら
れる。これにより、インナーリード２５ｄが露出するこ
とがなく、この部分のパターンの断線を防ぐことが出来
る。

【００３５】また第１の封止樹脂２５ｇは、ＣＣＤカバ
ーガラス側面３１に接するとともに黒色の樹脂が用いら
れ、これにより光学的なフレア等の不具合を防止するこ
とが出来る。

【００３６】（クロストークの防止手段）図５を基に本
実施の形態に係る回路基板のパターンの構成について説
明する。

【００３７】フレキシブルな回路基板２５ｃにおいて、
１つの面の第２の配線パターン２５ｌ側にチップコンデ
ンサ２９ａやＩＣ２９ｂの電子部品を集中して実装し、
他の面の第１の配線パターン２５ｋ側に、ケーブル３０
の信号線を接続する出力信号ランド４８、垂直転送パル
スランド５０、水平転送パルスランド５２、Ｖdammy５
６を集中して配置している。

【００３８】ＣＣＤ出力信号は、第１の配線パターン２
５ｋ側の面のパターン４５によって伝送され、スルーホ
ール４６によって第２の配線パターン２５ｌ側に実装さ
れたＩＣ２９ｂに導通している。ＩＣ２９ｂにより増幅
された信号は、ＩＣ２９ｂより延出した図示しないパタ
ーンがスルーホール４７を介してランド４８に導通して
いる。

【００３９】駆動信号については、水平転送パルスはパ
ターン５１で伝送され、ランド５２に導通している。一
方垂直転送パルスは、パターン４９で伝送し、ランド５
０に導通している。

【００４０】また、ノイズ成分を伝送するＶダミー信号
はＩＣ２９ｂより延出した図示しない第２の配線パター
ン２５ｌ側のパターン、スルーホール５５、第１の配線
パターン２５ｋ側のランド５６に導通している。

【００４１】これらランド４８、５０、５２、５６には
信号線が接続され、図示しないプロセッサからの入出力
信号が授受される様になっている。

【００４２】本実施の形態では、ＣＣＤ出力信号パター
ン４５と高周波信号の水平転送パルスパターン５１およ
びランド５２との間に、ＣＣＤの駆動電源ラインのパタ
ーン５３を介在させている。

【００４３】（ＧＮＤの配置）図６を基にフレキシブル
な回路基板のＧＮＤの周辺を説明する。

【００４４】チップ２５ａのＧＮＤラインは第１の配線
パターン２５ｋ、スルーホール２９ｆを介して第２の配
線パターン２５ｌ上のパターン２９ｅに設けられてい
る。パターン２９ｅは回路基板２５ｃの端部に沿って設
けられている。ＧＮＤ電極２９ｄ上には、チップコンデ
ンサ２９ａのＧＮＤ電極が実装されている。

【００４５】またパターン２９ｅはさらにＩＣ２９ｂの
ＧＮＤ２９ｃへも導通している。

【００４６】パターン２９ｅを回路基板２５ｃ端部に沿
う様に配置しているので、チップコンデンサ２９ａの実
装やＩＣ２９ｂが効率よく配置出来、回路基板の小型化
を実現することが出来る。

【００４７】（フレキシブル回路基板の構成）図７は、
ＣＣＤ２５の領域を切り出す前のフレキシブル回路基板
６０（２５ｃ）の構成を示したものである。

【００４８】このフレキシブル回路基板６０の状態で、
ＣＣＤの電気特性を検査する為に、端部には端子６４が
設けられている。端子６４で、ＣＣＤ２５に入力される
駆動信号、および出力信号、駆動電源等、すべてのＣＣ
Ｄへの入出力信号が検出される様になっている。端子６
４には図示しない検査装置の検査用端子が端子６４に接
触する様になっている。フレキシブル回路基板６０を検
査装置に位置決め、固定する為に、孔６１が少なくとも
２箇所に設けられている。

【００４９】固体撮像装置２２に使用する為に、フレキ
シブル回路基板６０からＣＣＤ２５の領域を切り出す様
になっており、この切り出し方法について説明する。

【００５０】フレキシブル回路基板６０には、開口部６
２ａ、６２ｂ、６２ｃが設けられている。この開口部を
基準に、切断線６３ａ、６３ｂ、６３ｃに沿って確実に
２５が切り出される様になっている。開口部６２ａは他
の開口部６２ｂ、６２ｃと比較してその面積を大きくと
られている。固体撮像装置２２の小型化に従って、フレ
キシブル回路基板内のパターン配置も高密度になる傾向
がある。例えばＣＣＤ駆動電源パターン５３は切断線６
３ａの近傍に位置しており、切り出し時にＣＣＤ駆動電
源パターン５３を破損するとＣＣＤの機能を損なうおそ
れがある。ＣＣＤ駆動電源パターン５３の破損を防止す
るために開口部が大きく設定され、切断作業の領域を小
さくする様になっている。一方開口部６２ｂ、６３ｃは
その開口部が切断線６３ａより小さく設けられている
が、切断線６３ｂ、６３ｃの近傍では、ＣＣＤの機能を
損なうパターンの破損の可能性は低いので、切断領域が
大きく設けられている。

【００５１】またフレキシブル回路基板６０をＣＣＤ２
５より大きく設定したことにより、検査時の取り扱いが
容易になり、かつ開口部と位置決め用孔６１をフレキシ
ブル回路基板６０内に設けたことにより、必要な領域Ｃ
ＣＤ２５を精度よく切り出すことが出来る。

【００５２】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、上述の電子部品の実装と、ランドをそれぞれ回路基
板の別々の面の第２の配線パターン２５ｌ、第１の配線
パターン２５ｋに集中して設けたことにより、パターン
間隔の余裕をとることが出来、クロストークによるＣＣ
Ｄ出力信号へのノイズ伝播を防止できる。

【００５３】また、ＣＣＤ出力信号と水平転送パルスの
パターンとの間に、駆動電源等の別の信号のパターンを
設けたことにより、両者の間隔を広く設定できると共に
シールド効果も得られるので、ＣＣＤ出力信号へのクロ
ストークを防止し、画像の劣化を防止することが出来
る。

【００５４】図８は本発明の第２の実施の形態に係るフ
レキシブル回路基板の構成を示す図である。

【００５５】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００５６】本実施の形態では、図８に示すように、固
体撮像素子７０は、チップ７２とガラスリッド７１、フ
レキシブルな回路基板７３を有している。

【００５７】回路基板７３上には、第１の駆動信号パタ
ーン７６とそれに導通するランド７９、第２の駆動信号
パターン７７とそれに導通するランド８０、その他ＣＣ
Ｄ入出力信号のパターン７４、その他のパターン７８お
よびその他のランド８１、８２にて構成されている。こ
れらのパターンとランドの構成を表１に示した。

【００５８】

【表１】 第２の実施の形態に係る配置は、ＣＣＤ出力信号のパタ
ーン７４と水平転送パルスの第１の駆動信号パターン７
６との間に、ＣＣＤ駆動電源のパターン７８と垂直転送
パルスの第２の駆動信号パターン７７が配置されてい
る。

【００５９】ＣＣＤ出力信号のパターンには、比較的低
周波の垂直転送パルスのパターンが近接しており、クロ
ストークによる信号は伝播しにくい。高周波信号である
水平転送パルスのパターンはより離れた位置に配置され
ており、クロストークによる画像への影響は受けにく
い。

【００６０】また、パターン７４のＩＣへ入るまでの長
さ８３を短縮することにより、長さ８３のインピーダン
スを小さくでき、同様にクロストークによる画像への影
響を軽減することが出来る。

【００６１】以下、固体撮像装置の小型化を図ることの
できる実施の形態について説明する。

【００６２】固体撮像装置の小型化を図る第１の実施の
形態について、図９及び図１０を参照して説明する。

【００６３】図９に示すように、固体撮像素子１０２に
は、受光部を覆うように四角形のカバーガラス１０１が
アクリル系の紫外線硬化型の接着剤にて接合されてい
る。この接着剤はエポキシ系の接着剤でも良い。そし
て、この固体撮像素子１０２の受光部の下側には列状の
ポンディングパッドが形成されていて、このポンディン
グパッドには、ポンディングパッド上に形成されるＡｕ
等のバンプを介して、回路基板１０６が実装されるフレ
キシブル回路基板１０４のインナーリード１０５が接続
されている。つまり、フレキシブル回路基板１０４によ
り、固体撮像素子１０２と回路基板１０６とが電気的に
接続されている。

【００６４】このフレキシブル回路基板１０４は、電気
絶縁性のポリイミドよりなるキャリアテープ基材上１１
３に銅箔等の金属箔を接着し、この金属箔をフォトリソ
グラフィ技術により所望のパターンに形成することで、
多数のインナーリード１０５、配線パターン、そして、
ランドを形成している。尚、固体撮像装置１００では、
キャリアテープ基材上１１３を固体撮像素子１０２側に
配置することで、固体撮像素子１０２とフレキシブル回
路基板１０４の導体部１１４である配線パターンやラン
ドとのショートを防止している。

【００６５】そして、このフレキシブル回路基板１０４
はインナーリード１０５を屈曲させることで固体撮像素
子１０２の側面より後方へ延出するように配置され、イ
ンナーリード１０５の屈曲部はエポキシ系の黒色の補強
樹脂１１２にて保護している。

【００６６】次に、回路基板１０６には、基板の両面に
電子部品が実装できるように電子部品接続用の導体部が
形成されており、固体撮像素子１０２側の面には発熱量
の少ない電子部品１０７、例えばコンデンサ等が配置さ
れ、固体撮像素子１０２より遠方側の面には発熱量の大
きな電子部品１０８を配置している。

【００６７】発熱量の大きな電子部品１０８を固体撮像
素子１０２から離れた位置に配置することで、固体撮像
素子１０２に対する発熱量の大きな電子部品１０８の発
熱の影響を低減することができるので、固体撮像素子の
劣化を防止することができる。

【００６８】また、固体撮像素子１０２の裏面には、固
体撮像素子１０２と発熱量の少ない電子部品１０７との
絶縁を確実にするために絶縁部材１０３が配置されてい
る。そして、この絶縁部材１０３を配置することで、固
体撮像素子１０２と電子部品１０７が実装される回路基
板１０６との間隔を極力短くすることができるので、固
体撮像装置１００を小型化することができる。

【００６９】そして、この回路基板１０６の側面に形成
されたランド１１０に、リードピン１０９がロー付固定
されることで、固体撮像装置１００が構成される。

【００７０】尚、このリードピン１０９には、後に信号
線１１１が半田等で接続され、プロセッサとの信号の送
受信が可能となる。この時、信号線１１１は導電性接着
剤にて接続しても良い。

【００７１】信号線１１１のリードピン１０９への接続
手段（例えば半田付）を、リードピン１０９の回路基板
１０６への接続手段（例えばロー付）よりも低温溶融の
材料を用いることで、誤配線等の修正のために信号線１
１１をリードピン１０９に繰り返し再接続作業を行なっ
ても、リードピン１０９が回路基板１０６から外れるこ
と等の破損を防止することができる。

【００７２】図１０は図９を上面より見た固体撮像装置
１００であり、リードピン１０９を固体撮像装置１００
の中心側に折り曲げ、折り曲げられた部分に信号線１１
１を接続している。これにより、信号線１１１の接続部
を固体撮像素子１０２の投影面積内に収まるよう、コン
パクトに形成することができる。

【００７３】固体撮像装置の小型化を図る第２の実施の
形態について、図１１ないし図１４を参照して説明す
る。

【００７４】図１１に示す回路基板１１５はセラミック
積層基板である。但し、基板はガラスセラミックやガラ
スエポキシにより形成される積層基板でも良い。尚、図
９、１０と同一の構成部品は共通番号を記す。

【００７５】回路基板１１５は、図１２に示すように、
４層から構成される積層基板であり、それぞれの基板の
表面及び裏面には配線パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが形成さ
れている。そして、それら配線パターンの内Ａ〜Ｃは各
基板が積層された状態で、基板側面に形成する導電パタ
ーン１１６により、４層の表裏面配線パターンが接続さ
れる。この導電パターン１１６はタングステンやモリブ
デン等からなり、積層された回路基板１１５の状態にて
印刷等の手段により形成される。これにより、従来、各
層の配線パターンを接続していたスルーホールやビアホ
ールを削除することができるので、基板を小型化するこ
とができる。また、スルーホール等を削除できるので基
板を安価に製作することができる。尚、積層数は４層に
限定するものではなく、更に多層基板に用いても良い。

【００７６】また、各層の配線パターンは、例えば、配
線パターンＤのようにリードピン１１７を介して接続し
ても良い。そして、このリードピン１１７を配置するこ
とにより、側面の導電パターン１１６がオープンとなっ
ても、各層の配線パターンを確実に接続することができ
ると共に、導電パターン１１６−１のように全ての基板
に導電パターンを形成する必要もなくなる。また、リー
ドピン１１７を回路基板１１５より後方へ延出するよう
に形成することにより、回路基板１１５と信号線（図示
せず）を容易に電気的に接続することができる。

【００７７】図１３は、側面に形成した導電パターン１
１６により両面基板１１８の表裏面の配線パターン１２
０−１、２を接続した断面図であり、両面基板１１８の
導電パターン１１６が形成される側の角部に面取り１１
９が形成されたものである。面取り部１１９を形成する
ことにより、両面基板１１８の側面に導電パターン１１
６を印刷により形成する際に、面取り部１１９に導電材
料であるタングステンやモリブデンが溜まりやすくなる
ので、表裏面の配線パターン１２０−１、２と側面の導
電パターン１１６とをより確実に接続することができ
る。

【００７８】図１４の回路基板１２２に形成される配線
パターン１２０は、リードピン１２１との間に、双方の
絶縁を確保するためのスペースαを確保している。これ
により、リードピン１２１に信号線１２３を半田付け接
続する際の半田のダレによるリードピン１２１と配線パ
ターン１２０とのショートを防止することができる。ま
た、リードピン１２０は回路基板１１９にロー付け等に
より接続されるが、スペースβを確保することで、より
確実に配線パターン１２０とのショートを防止すること
ができる。

【００７９】固体撮像装置の小型化を図る第３の実施の
形態について、図１５を参照して説明する。

【００８０】図１５は固体撮像装置１００を正面から見
た図であり、図１５（ａ）ないし（ｃ）、に示すように
カバーガラス１０１が、フレキシブル回路基板１０４か
ら固体撮像素子１０２の受光部１２４へ向けて所定量突
出する複数のインナーリード１０５の先端に当接してい
る。

【００８１】これにより、カバーガラス１０１を固体撮
像素子１０２に対して正確に位置決めすることができる
ので、固体撮像装置１００を小型化でき、組立作業も容
易となる。そして、この時、図１５（ｃ）に示すように
複数のインナーリード１０５の先端を略同一直線状に整
列させることにより、カバーガラス１０１を位置決めす
る時の傾きを防止することができるので、固体撮像装置
を確実に小型化することができる。

【００８２】固体撮像装置の小型化を図る第４の実施の
形態について、図１６ないし図１８を参照して説明す
る。

【００８３】図１６は内視鏡の先端部に内蔵される観察
光学系である。この観察光学系は複数の対物レンズ１２
５から構成される対物レンズ部１２６と、固体撮像装置
１２７から構成されている。前記複数の対物レンズ１２
５は、レンズ枠１２８内に嵌挿され、接着剤にて固定さ
れている。１２９は対物レンズ同士の距離を調整・確保
する間隔管である。そして、前記複数の対物レンズ１２
５の結像位置に固体撮像装置１２７が配置されている。

【００８４】この固体撮像装置１２７は、カバーガラス
１３０と回路基板１３１と、固体撮像素子１３２から構
成され、カバーガラス１３０は回路基板１３１に形成さ
れた開口部に接着剤１３３にて固定され、回路基板１３
１と固体撮像素子１３２とは金属製の、例えばＡｕ等か
らなるバンプ１３４を介して接続されている。尚、この
回路基板１３１の対物レンズ側には信号線１３５が接続
され、裏面側には図１７に示すように電子部品１３６が
実装されている。

【００８５】これにより、固体撮像素子１３２とカバー
ガラス１３０の間にカバーガラス１３０と屈折率の異な
る空気層１３５を形成することができるので、光路長を
短縮することができる。また、受光部上に空気層と屈折
率の異なるマイクロレンズ（図示せず）を形成すること
により、集光度を上げることができるので、固体撮像装
置の感度を高くすることができる。この時、固体撮像素
子１３２よりも厚みの小さな電子部品１３６を回路基板
１３１上に実装することにより回路基板１３１面上のス
ペースを有効活用し、高密度実装することができるの
で、固体撮像装置１２７周辺を小型化することができ
る。

【００８６】図１８は対物レンズ部の変形例である。対
物レンズ枠１３７内に嵌挿される複数の対物レンズ１３
８の先端と後端は、対物レンズ枠１３７の端部のカシメ
部１３９、１４０をカシメることにより固定される。
尚、後端側は固体撮像装置１４１を嵌合固定する固体撮
像装置枠１４２に内嵌する部分の一部を折り曲げ可能な
カシメ部１４０としている。

【００８７】これにより、対物レンズを接着することな
く対物レンズ枠内に固定することができるので組立作業
が容易となる。

【００８８】固体撮像装置の小型化を図る第５の実施の
形態について、図１９ないし図２１を参照して説明す
る。

【００８９】図１９に示す固体撮像装置１４３は、固体
撮像装置１４３の後方側の幅を小さくしたものである。

【００９０】固体撮像素子１４４の受光部の周囲には配
線等があるので、受光部中心は必ずしも固体撮像素子１
４４の中央と一致せず、片側にオフセットされる。する
と、受光部に応じて接合されるカバーガラス１４５もオ
フセットされた方向に大きくなる。この場合、固体撮像
素子１４４に接続されるフレキシブル回路基板１４６の
中心を固体撮像装置１４３中心よりも固体撮像素子１４
４中心側へオフセットして配置することにより、フレキ
シブル回路基板１４６を固体撮像素子１４４後方へ折り
曲げる際に、図２１に示すように固体撮像素子に略均等
に設けられたポンディングパッド部に接続されるインナ
ーリード１４７を屈曲させずに真っ直ぐに配置すること
ができるので、破損しづらい固体撮像装置を提供するこ
とができる。

【００９１】また、図２０に示すように、フレキシブル
回路基板１４６中心をオフセットするのではなく、フレ
キシブル回路基板１４６より突出するインナーリード１
４７突出中心位置を同様に、固体撮像装置１４３中心よ
りも固体撮像素子１４４中心側へオフセットすることで
同様の効果を得ることができる。

【００９２】固体撮像装置の小型化を図る第６の実施の
形態について、図２２ないし図２７を参照して説明す
る。

【００９３】図２２は、固体撮像素子１０２より後方へ
延出するフレキシブル回路基板１４４上に複数の電子部
品１４５、１４６が実装された固体撮像装置１４３であ
り、例えば、電子部品１４６は、フレキシブル回路基板
１４４上の接合パッド１４７に電子部品１４６のアルミ
電極とが、Ａｕ等のバンプ１４８を介してフリップチッ
プ実装されるＩＣ等である。そして、このフレキシブル
回路基板１４４はキャリアテープ基材１４９の表裏面
に、それぞれ導体部１５０、１５１が形成されたもので
ある。

【００９４】図２３は、フレキシブル回路基板１４４の
上面図であり、破線は電子部品１４５及び１４６が実装
されるスペースであり、固体撮像素子１０２と電子部品
１４５、１４６とを接続するための配線パターンが多数
形成されている。そして、このフレキシブル回路基板１
４４は、断面図である図２４、底面図である図２５に示
すように、フリップチップ実装される電子部品１４６の
実装面裏面側には、導体部１５１が形成されていない。

【００９５】これにより、図２６に示すように、ワーク
１５２上で電子部品１４６がフレキシブル回路基板１４
４に加熱・加圧されてフリップチップ実装される時に、
電子部品１４６実装面の平坦性を確保することができる
ので、電子部品１４６が傾くことを防止でき、確実にフ
リップチップ実装することができる。

【００９６】また、図２７に示すようにフリップチップ
実装される電子部品１４６の裏面全域に導体部１５１を
形成することでも、同様に平坦性を確保することができ
るので、確実にフリップチップ実装することができる。

【００９７】尚、少なくとも電子部品１４６がフリップ
チップ実装される投影面積内のみ導体部１５１を形成し
ないか、均一に形成することで、フレキシブル回路基板
の平坦性は確保されるので、同様に確実にフリップチッ
プ実装することができる。

【００９８】本実施の形態では、フリップチップ実装さ
れる電子部品の裏面側の導体部には電子部品が実装され
ていないが、フリップチップ実装された後に、リフロー
等により裏面側に電子部品を形成することで、異なる高
密度配線が可能であり、フレキシブル回路基板を小型化
することができる。

【００９９】［付記］ （付記項１） 固体撮像素子に接続されたフレキシブル
回路基板を有する固体撮像装置において、前記フレキシ
ブル回路基板の１つの面に電子部品を集中して実装し、
他の面に信号線を接続するランドを集中して配置すると
ともに、前記固体撮像素子からの出力信号を伝送する回
路パターンと前記固体撮像素子を駆動する水平転送信号
を伝送するパターンとの間に、少なくとも１つの前記水
平転送信号とは異なる信号を伝送するパターンを介在さ
せたことを特徴とする固体撮像装置。

【０１００】（付記項２） 前記固体撮像素子の出力信
号を伝送するパターンと水平転送信号を伝送するパター
ンとの間に、前記垂直転送信号を伝送するパターンを介
在させたことを特徴とする付記項１に記載の固体撮像装
置。

【０１０１】（付記項３） 固体撮像素子チップと固体
撮像素子カバーガラスとの間のギャップ領域に対して、
両者の接合用接着剤をはみ出し硬化させることにより、
チップ周辺を封止したことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０２】（付記項４） カバーガラス側面に接触
し、フレキシブル回路基板のインナーリード部を封止す
る樹脂を黒色としたことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０３】（付記項５） 固体撮像素子チップとフレ
キシブル回路基板を接続するインナーリード部を屈曲さ
せたことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０４】（付記項６） 必要な領域を切り出すフレ
キシブル回路基板の切断領域の一部を開口部とし、回路
に寄与するパターン近傍に沿う切断領域の一部の開口部
を、寄与しない切断領域近傍にある開口部よりも大きく
形成したことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０５】（付記項７） フレキシブル回路基板上に
位置決め用の孔を少なくとも２箇所に設けたことを特徴
とする固体撮像装置。

【０１０６】（付記項８） 固体撮像素子チップに接続
するフレキシブル回路基板のインナーリード部を、前記
固体撮像素子チップに遠い側のパターンの延長部に設け
たことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０７】（付記項９） 固体撮像素子チップに接続
するフレキシブル回路基板のインナーリード部を屈曲部
とし、前記固体撮像素子チップと前記回路基板とを角度
を持たせて配置したことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０８】（付記項１０） 固体撮像素子チップに接
続するフレキシブル回路基板に実装された電子部品群が
固体撮像素子パッケージ領域内に納まる範囲内で、前記
固体撮像素子チップと前記フレキシブル回路基板とを角
度を持たせて配置したことを特徴とする固体撮像装置。

【０１０９】（付記項１１） 固体撮像素子チップに接
続するフレキシブル回路基板上に配置したＧＮＤのパタ
ーンを、前記フレキシブル回路基板の端部に寄せて配置
したことを特徴とする固体撮像装置。

【０１１０】（付記項１２） 固体撮像素子と電子部品
と外部リードピンが配置されるフレキシブル回路基板と
を具備した固体撮像装置において、前記外部リードピン
には信号ケーブルが接続され、前記外部リードピンと前
記信号ケーブルとの接続部が前記固体撮像素子の投影面
内に納まることを特徴とする固体撮像装置。

【０１１１】（付記項１３） 発熱しやすい電子部品を
他の電子部品より固体撮像素子より遠方に配置したこと
を特徴とする付記項１２に記載の固体撮像装置。

【０１１２】（付記項１４） リードピンが設けられた
回路基板を具備した固体撮像装置において、前記リード
ピンおよび前記リードピンが配置される導体部と、他の
導体部との間に絶縁部を形成したことを特徴とする固体
撮像装置。

【０１１３】（付記項１５） 積層基板を有する固体撮
像装置において、前記積層基板の各層が、基板端面に形
成された電極を介して電気接続されることを特徴とする
固体撮像装置。

【０１１４】（付記項１６） 前記積層基板の各層がリ
ードピンにて接続されることを特徴とする付記項１５に
記載の固体撮像装置。

【０１１５】（付記項１７） 前記電極が形成される基
板端部に面取りが形成されたことを特徴とする付記項１
５に記載の固体撮像装置。

【０１１６】（付記項１８） フレキシブル回路基板の
インナーリードが接続される電極が、固体撮像素子チッ
プ中心より等距離に形成される固体撮像装置において、
前記フレキシブル回路基板中心が固体撮像装置中心より
も前記固体撮像素子チップ中心位置方向にオフセットさ
れたことを特徴とする固体撮像装置。

【０１１７】（付記項１９） フレキシブル回路基板の
インナーリードが接続される電極が、固体撮像素子チッ
プ中心より等距離に形成される固体撮像装置において、
前記インナーリード中心が、固体撮像装置中心よりも前
記固体撮像素子チップ中心側へオフセットされたことを
特徴とする固体撮像装置。

【０１１８】（付記項２０） カバーガラスがフレキシ
ブル回路基板のインナーリード先端部に当接することを
特徴とする固体撮像装置。

【０１１９】（付記項２１） 電子部品がフリップチッ
プポンディングされるフレキシブル回路基板を具備した
固体撮像装置において、少なくとも前記電子部品が実装
される面の裏面が平坦であることを特徴とする固体撮像
装置。

【０１２０】（付記項２２） レンズをレンズ枠に固定
する対物光学系ユニットにおいて、前記レンズ枠の両端
部のレンズを前記レンズ枠にカシメにて固定したことを
特徴とする対物光学系ユニット。

【０１２１】（付記項２３） 前記レンズ枠の内視鏡基
端側の固定は、前記レンズ枠とその後方に配置されるＣ
ＣＤホルダと嵌合する領域の一部を切り曲げしカシメた
ことを特徴とする付記項２２に記載の対物光学系ユニッ
ト。

【０１２２】（付記項２４） ＣＣＤを横置き配置した
内視鏡装置において、回路基板にＣＣＤカバーガラスが
同一表面で接合可能な開口窓を設けるとともに、開口窓
の裏面周囲にＣＣＤよりも低く各種電子部品を実装した
ことを特徴とする内視鏡装置。

【０１２３】（付記項２５） 前記第３のパターンは垂
直転送信号を伝送するパターンであることを特徴とする
請求項４に記載の内視鏡装置。

【０１２４】（付記項２６） 前記第３のパターンは電
源ラインパターンであることを特徴とする請求項４に記
載の内視鏡装置。

【０１２５】（付記項２７） 前記第３のパターンはＧ
ＮＤラインパターンであることを特徴とする請求項４に
記載の内視鏡装置。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、小
型化され、高密度にパターン配置された回路基板におい
ても、クロストークによる画像への影響を防止すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置の
システムの構成を示す構成図

【図２】図１の電子内視鏡の先端部内の構成を示す断面
図

【図３】図２の固体撮像装置の構成を説明する第１の説
明図

【図４】図２の固体撮像装置の構成を説明する第２の説
明図

【図５】フレキシブル回路基板のパターン、ランドの状
態を示す図３のＡ矢視図

【図６】ＧＮＤ周辺のパターン構成を説明する図３のＢ
矢視図

【図７】使用領域切り出し前の図３のフレキシブル回路
基板を説明する図

【図８】本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブル
回路基板の構成を示す図

【図９】固体撮像装置の小型化を図る第１の実施の形態
を説明する第１の図

【図１０】固体撮像装置の小型化を図る第１の実施の形
態を説明する第２の図

【図１１】固体撮像装置の小型化を図る第２の実施の形
態を説明する第１の図

【図１２】固体撮像装置の小型化を図る第２の実施の形
態を説明する第２の図

【図１３】固体撮像装置の小型化を図る第２の実施の形
態を説明する第３の図

【図１４】固体撮像装置の小型化を図る第２の実施の形
態を説明する第４の図

【図１５】固体撮像装置の小型化を図る第３の実施の形
態を説明する図

【図１６】固体撮像装置の小型化を図る第４の実施の形
態を説明する第１の図

【図１７】固体撮像装置の小型化を図る第４の実施の形
態を説明する第２の図

【図１８】固体撮像装置の小型化を図る第４の実施の形
態を説明する第３の図

【図１９】固体撮像装置の小型化を図る第５の実施の形
態を説明する第１の図

【図２０】固体撮像装置の小型化を図る第５の実施の形
態を説明する第２の図

【図２１】固体撮像装置の小型化を図る第５の実施の形
態を説明する第３の図

【図２２】固体撮像装置の小型化を図る第６の実施の形
態を説明する第１の図

【図２３】固体撮像装置の小型化を図る第６の実施の形
態を説明する２の図

【図２４】固体撮像装置の小型化を図る第６の実施の形
態を説明する第３の図

【図２５】固体撮像装置の小型化を図る第６の実施の形
態を説明する第４の図

【図２６】固体撮像装置の小型化を図る第６の実施の形
態を説明する第５の図

【図２７】固体撮像装置の小型化を図る第６の実施の形
態を説明する第６の図

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…電子内視鏡 ３…光源装置 ４…スコープケーブル ５…ビデオプロセッサ ６…カラーモニタ ２２…固体撮像装置 ２５…ＣＣＤ ２５ａ…チップ ２５ｂ…ＣＣＤカバーガラス ２５ｃ…回路基板 ２５ｄ…インナーリード ２５ｅ…バンプ ２５ｋ…第１の配線パターン ２５ｌ…第２の配線パターン ２９ａ…チップコンデンサ（チップ部品） ２９ｂ…ＩＣ（集積回路） ３０…ケーブル ４５、４９、５１、５３…パターン ４６、４７、５５…スルーホール ４８、５０、５２、５６…ランド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一村 博信 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C061 BB02 CC06 DD03 JJ06 JJ15 LL02 NN01 PP08 SS01 SS04 4M118 AA10 AB01 BA08 GD03 HA40 5C024 BX02 CX03 CY48 EX21 EX24 GY01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子及び前記固体撮像素子に接
   続された回路基板とを具備した固体撮像装置において、 前記回路基板に設けられた、前記固体撮像素子からの出
   力信号を伝送するパターンと前記固体撮像素子を駆動す
   る水平転送信号を伝送するパターンとの間に、前記水平
   転送信号及び前記出力信号とは異なる電気信号を伝送す
   るパターンを介在させたことを特徴とする固体撮像装
   置。
2. 【請求項２】 前記回路基板はフレキシブル基板であっ
   て、前記フレキシブル基板の一方の面に電子部品を集中
   して実装し、前記フレキシブル基板の他方の面にランド
   をを集中して配置したことを特徴とする請求項１に記載
   の固体撮像装置。
3. 【請求項３】 前記出力信号を伝送するパターンと前記
   水平転送信号を伝送するパターンとの間に介在するパタ
   ーンは、 前記固体撮像素子を駆動する垂直転送信号を伝送するパ
   ターン、前記固体撮像素子への電源供給のためのパター
   ンあるいは前記固体撮像素子のグランドパターンの少な
   くともいずれかのパターンであることを特徴とする請求
   項１に記載の固体撮像装置。
4. 【請求項４】 固体撮像素子と、 前記固体撮像素子に接続された回路基板と、 前記回路基板の１つの面に実装され、前記固体撮像素子
   の出力を増幅するＩＣを含む少なくとも１つの電子部品
   と、 前記回路基板の他の面に設けられた、外部よりの信号線
   を接続する少なくとも１つのランド、前記固体撮像素子
   からの出力信号を前記ＩＣの入力まで伝送する第１のパ
   ターン、前記固体撮像素子を駆動する水平転送信号を前
   記固体撮像素子に伝送する第２のパターン、及び前記第
   １のパターンと前記第２のパターンとの間に設けられた
   少なくとも１つの第３のパターンとを備えたことを特徴
   とする固体撮像装置。