JP6523476B2

JP6523476B2 - 内視鏡、撮像モジュール、および、撮像モジュールの製造方法

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Description

本発明は、撮像光学部が配設されている枠部材が、撮像素子が実装された配線板に固定されている撮像モジュールを含む内視鏡、撮像光学部が配設されている枠部材が、撮像素子が実装された配線板に固定されている撮像モジュール、および、撮像光学部が配設されている枠部材が、撮像素子が実装された配線板に固定されている撮像モジュールの製造方法に関する。

小型の撮像モジュール、特に内視鏡用の撮像モジュールでは、撮像光学部と撮像素子との位置決め（光軸合わせ）は、容易ではない。

日本国特開２００５−１４３６７０号公報には、撮像光学部のレンズを撮像素子の受光面と密着するように固定したカプセル型内視鏡が開示されている。

しかし、レンズを受光面と密着すると撮像素子にダメージを与えるおそれがあった。また、レンズを受光面と密着すると光学性能が低下するおそれがあった。

なお、日本国特開２００４−２４８７５３号公報には、成形回路部品（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）と配線板等とを半田接合により電気的に接続したカプセル型医療機器が開示されている。

特開２００５−１４３６７０号公報特開２００４−２４８７５３号公報

本発明の実施形態は、正確に光軸合わせが行われている撮像モジュールを含む内視鏡、正確に光軸合わせが行われている撮像モジュール、および、正確に光軸合わせを行うことができる撮像モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の内視鏡は、撮像素子と、前記撮像素子に光を集光する撮像光学部と、前記撮像光学部が配設されている、非導電性樹脂を母材とし配線を有する成形回路部品である枠部材と、前記成形回路部品に実装されている発光素子と、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、前記枠部材が固定部材により前記第１の主面に固定されているとともに、前記撮像素子が前記第１の主面または前記第２の主面に実装されている配線板と、を具備する撮像モジュールを含む内視鏡であって、前記枠部材の下面と前記配線板の前記第１の主面との間に隙間があり、前記固定部材が前記隙間を、またいで配設されており、前記配線が、前記隙間を、またいで配設された、導電性ペーストまたは半田からなる導電性部材を介して、前記配線板と接続されている。

別の実施形態の撮像モジュールは、撮像素子と、前記撮像素子に光を集光する撮像光学部と、前記撮像光学部が配設されている枠部材と、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、前記枠部材が固定部材により前記第１の主面に固定されているとともに、前記撮像素子が前記第１の主面または前記第２の主面に実装されている配線板と、を具備する撮像モジュールであって、前記枠部材の下面と前記配線板の前記第１の主面との間に隙間がある。

また、別の実施形態の撮像モジュールの製造方法は、撮像素子と、枠部材に配設された撮像光学部と、第１の主面と第２の主面とを有する配線板と、を作製する工程と、前記配線板に前記撮像素子を実装する工程と、保持治具を前記枠部材または前記配線板に取り付ける工程と、前記配線板の前記第１の主面の上に前記枠部材を配置し、前記枠部材の下面と前記配線板の前記第１の主面との間に隙間がある状態で、前記保持治具を動かして位置合わせを行う工程と、液状の固定部材を固体化処理し、前記枠部材を前記第１の主面に固定する工程と、前記保持治具を前記枠部材または前記配線板から取り外す工程と、を具備する。

本発明の実施形態によれば、正確に光軸合わせが行われている撮像モジュールを含む内視鏡、正確に光軸合わせが行われている撮像モジュール、および、正確に光軸合わせを行うことができる撮像モジュールの製造方法を提供できる。

第１実施形態の撮像モジュールの断面図である。第１実施形態の撮像モジュールの分解斜視図である。第１実施形態の撮像モジュール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実施形態の撮像モジュールの製造方法を説明するための断面図である。第１実施形態の変形例の撮像モジュールの断面図である。第２実施形態の撮像モジュールの断面図である。第３実施形態の撮像モジュールの断面図である。第３実施形態の撮像モジュールの分解斜視図である。第３実施形態の変形例１の撮像モジュールの断面図である。第３実施形態の変形例２の撮像モジュールの断面図である。第４実施形態の撮像モジュールの分解斜視図である。第５実施形態の内視鏡の断面図である。

＜第１実施形態＞
図１および図２に示すように、本発明の実施形態の撮像モジュール１は、撮像素子１０と、配線板２０と、枠部材３０と、撮像光学部４０と、を具備する。

なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、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。また、一部の構成要素の図示を省略する場合がある。

シリコン等の半導体からなる撮像素子１０の受光面には、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像回路等からなる受光部１１が形成されている。受光部１１の外周部には受光部１１と電気的に接続されている複数の外部接続電極１２が配設されている。

複数のレンズ４１（４１Ａ〜４１Ｃ）を含む円柱状の撮像光学部４０は、撮像素子１０に光を集光する。

金属、樹脂、またはセラミックスからなる枠部材３０の貫通孔Ｈ３０には撮像光学部４０が挿入され固定されている。枠部材３０は、配線板２０の第１の主面２０ＳＡと対向配置されている下面３０ＳＢを有する。

なお、枠部材３０は、複数の外径の異なる中空円筒が組み合わされた形状であるが、外面が同じ径の単純な中空円筒でもよいし、中空の多角柱等でもよい。また、枠部材３０は、一体ではなく、複数の円筒等が組み合わされて構成されていてもよい。さらに、撮像光学部４０および貫通孔Ｈ２０の断面形状は、例えば、多角形等でもよい。

そして、略ドーナツ型の配線板２０の第１の主面２０ＳＡには、枠部材３０が紫外線硬化型樹脂からなる固定部材６０により固定されている。配線板２０の第１の主面２０ＳＡと対向している第２の主面２０ＳＢには撮像素子１０が実装されている。撮像素子１０には、配線板２０の中央の貫通孔Ｈ２０を介して撮像光学部４０からの光が入射する。配線板２０の第２の主面２０ＳＢにはチップコンデンサ等の電子部品２９が実装されている。

なお、図示しないが、配線板２０は、撮像素子１０の撮像信号を処理する処理回路、および、撮像素子１０に駆動信号を出力する駆動回路等とは、フレキシブル配線板、ＭＩＤ、ケーブル等を介して接続されている。

撮像モジュール１では、枠部材３０の下面３０ＳＢと配線板２０の第１の主面２０ＳＡとの間に、隙間６９がある。このため、枠部材３０と配線板２０とを固定している固定部材６０は、長さｄ１の隙間６９を、跨いで（またいで）配設されている。すなわち、枠部材３０と配線板２０とは直接、当接している部分はなく、固定部材６０を介して、いわゆる空中接続されている。

後述するように、枠部材３０に配設された撮像光学部４０と、配線板２０に実装された撮像素子１０との位置決め（光軸合わせ）は、微妙な調整を実現するために、枠部材３０と配線板２０とが当接しない状態で行われる。そして、最適位置に位置決めされた状態でも、枠部材３０と配線板２０とは当接しない。そして、枠部材３０と配線板２０とは、隙間を、またぐように液体状態で配設され、個体化処理された固定部材４０を介することで固定されている。このため、撮像モジュール１は、正確に光軸合わせが行われている。

＜撮像モジュールの製造方法＞
次に図３に示したフローチャートに沿って、撮像モジュール１の製造方法について説明する。

＜ステップＳ１０＞
撮像素子１０と、枠部材３０に配設された撮像光学部４０と、配線板２０と、が作製される。

撮像素子１０は、例えば、公知の半導体技術を用いて複数の受光部１１等が形成されたシリコンウエハを切断することで作製される。撮像光学部４０は、透明樹脂またはガラス等からなる複数のレンズ４１により構成されている。レンズ４１の間には、図示しないが、スペーサおよび絞り等が配設されている。また、撮像光学部４０は、枠部材３０に配設される前に予め円筒形のレンズ枠に取り付けられていてもよい。

図２に示すように、枠部材３０の貫通孔Ｈ３０に撮像光学部４０が挿入され、固定される。貫通孔Ｈ３０の内径は、撮像光学部４０の外径よりも僅かに大きく設定されている。このため、枠部材３０と撮像光学部４０との相対位置は、製造ばらつきにより変化する。

ドーナツ型の配線板２０は、第２の主面２０ＳＢに撮像素子１０または電子部品２９が表面実装される複数の電極パッド２１を有する。

＜ステップＳ１１＞
配線板２０の電極パッド２１に撮像素子１０が実装される。例えば、撮像素子１０の外部接続電極１２である半田バンプが、配線板２０の電極パッド２１に当接した状態で、リフロー処理が行われる。このとき、電子部品２９も撮像素子１０と同様の方法で実装される。

なお、外部接続電極１２として金スタッドバンプを用いた場合には、ＮＣＰ（Non- Conductive Paste）を介したフリップチップボンディングにより配線板２０の電極パッド２１に実装してもよい。

配線板２０と撮像素子１０との相対位置は、実装条件等に起因する製造ばらつきにより変化する。

＜ステップＳ１２＞
図４に示すように、撮像素子１０に対する光軸の位置および角度と、撮像素子１０までの距離と
を位置決めするための保持治具９０が枠部材３０に取り付けられる。取り付けは、機械的に挟持してもよいし、吸着等でもよい。一方、配線板２０は位置決めステージに固定される。保持治具９０は、位置決めステージを基準に、面内方向（ＸＹ方向）、垂直方向（Ｚ方向）、および傾き（ｘθ、ｙθ）が微調整可能な可動部と接続されている。

もちろん、逆に、枠部材３０が位置決めステージに固定され、配線板２０に保持治具９０が取り付けられてもよい、
＜ステップＳ１３＞
図４に示すように、配線板２０の第１の主面２０ＳＡの上に枠部材３０を配置し、枠部材３０の下面３０ＳＢと配線板２０の第１の主面２０ＳＡとの間に隙間６９がある状態で、位置合わせが行われる。

超小型の撮像モジュールは、正確な位置決め、特に、枠部材３０（撮像光学部４０）の光軸Ｏ１と、撮像素子１０の光軸Ｏ２とを正確にあわせることは容易ではない。

しかし、撮像モジュール１では、枠部材３０と配線板２０とは接触しないで、隙間６９がある状態が、最適の合焦位置になるように設計されている。例えば、枠部材３０と配線板２０との隙間６９の長さｄ１が、２０μｍ以上２００μｍ以下の場合に、最適の合焦位置になるように設計されている。

すでに説明したように、枠部材３０に配設された撮像光学部４０の下面３０ＳＢに対する相対位置には、製造ばらつきがある。同様に配線板２０に実装された撮像素子１０の第１の主面に対する相対位置には、製造ばらつきがある。

このため、枠部材３０の下面３０ＳＢと配線板２０の第１の主面２０ＳＡとが当接した位置、または、嵌合した位置が、最適の合焦位置になるように設計されていると、撮像光学部４０と撮像素子１０との位置合わせ精度は、製造ばらつきにより低下する。

これに対して、撮像モジュール１では、製造ばらつきの影響を受けることなく、撮像光学部４０と撮像素子１０との位置決めを行うことができる。

例えば、最適の合焦位置となる隙間６９の長さｄ１を、２０μｍ以上２００μｍ以下に設定しておくと、撮像光学部４０と撮像素子１０との位置決めを、精度±１０μｍの正確な位置合わせを容易に行うことができる。

＜ステップＳ１４＞
最適の合焦位置に位置決めされた状態では、枠部材３０と配線板２０との間には隙間６９がある。

そして、隙間６９を跨ぐように配設された、液状の固定部材を固体化処理することで、枠部材３０は配線板２０の第１の主面２０ＳＡに固定される。

液状の固定部材は、位置決め前に枠部材３０または配線板２０の少なくともいずれかに配設されていてもよいし、位置決め後に隙間６９を跨ぐように配設されてもよい。

固定部材６０としては、紫外線硬化型樹脂を用いた場合には、固体化処理は紫外線照射処理であり、熱硬化型樹脂を用いた場合には、固体化処理は加熱処理である。固定部材６０として半田を用いることも可能である。例えば、隙間６９を跨ぐように配置された半田をレーザー等で加熱溶融し液状とした場合には、自然冷却が固体化処理となる。

１つの固定部材６０が、隙間６９を跨いでいれば枠部材３０は配線板２０に固定される。しかし、図２に示すように、隙間６９の少なくとも２箇所を跨ぐように、２つの固定部材６０により固定されていることが好ましい。また、固定部材６０が、ドーナツ状の隙間６９の全周にわたって配設されていてもよい。

＜ステップＳ１５＞
そして、固定後に、保持治具９０が枠部材３０から取り外されると、撮像モジュール１が完成する。

以上の説明のように、本実施形態の撮像モジュール１の製造方法によれば、正確な位置合わせを容易に行うことができる。

＜第１実施形態の変形例＞
すでに説明したように、撮像モジュール１では、配線板２０に貫通孔Ｈ２０があり、配線板２０の第２の主面２０ＳＢに撮像素子１０が実装されていた、撮像光学部４０が集光した光は、貫通孔Ｈ２０を介して撮像素子１０に入射した。

これに対して、図５に示すように、変形例の撮像モジュール１Ａでは、配線板２０Ａの第１の主面２０ＳＡに撮像素子１０が配置されている。撮像素子１０の外部接続電極１３は、配線板２０Ａの第１の主面２０ＳＡの電極パッド２２と、ワイヤボンディング配線１５を介して接続されている。

また、電子部品２９も、配線板２０Ａの第１の主面２０ＳＡに実装されている。なお、貫通配線等を介して配線板２０Ａの第２の主面２０ＳＢに撮像素子１０と接続された電極パッドが配設されていてもよいし、電子部品２９が第２の主面２０ＳＢだけに実装されていてもよい。

撮像モジュール１Ａは、撮像モジュール１の効果を有し、さらに、配線板２０Ａの作製が容易である。さらに、撮像素子１０は周囲を枠部材３０で取り囲まれているために、受光部１１に外光が入射するおそれがない。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の撮像モジュール１Ｂについて説明する。撮像モジュール１Ｂは撮像モジュール１と類似しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。

図６に示すように、撮像モジュール１Ｂでは、枠部材３０Ｂの下面３０ＳＢに、面内方向（ＸＹ方向）の簡易位置決めのための凸部（脚部）３０Ｂ１があり、配線板２０Ｂに、凸部３０Ｂ１に対応した保持孔Ｈ２０Ｂがある。

例えば円柱状の凸部３０Ｂ１が、断面形状が円の保持孔Ｈ２０Ｂに挿入されている。凸部３０Ｂ１の外径は保持孔Ｈ２０Ｂの内径よりも、ｄ２だけ小さい。このため、凸部３０Ｂ１は保持孔Ｈ２０Ｂに、緩く嵌合している。隙間ｄ２は、製造ばらつきを考慮して設定されている。

凸部３０Ｂ１が円柱の場合には、少なくとも２つの凸部３０Ｂ１があれば、枠部材３０Ｂと配線板２０Ｂとの面内方向（ＸＹ方向）の位置決めが容易である。凸部３０Ｂ１が多角柱の場合には１つの凸部３０Ｂ１でも面内方向（ＸＹ方向）の位置決めが容易である。

すなわち、撮像モジュール１Ｂは、撮像モジュール１の効果を有し、さらに位置決めが容易である。

なお、図示しないが、撮像モジュール１Ｂにおいても、撮像モジュール１Ａのように配線板２０Ａの第１の主面２０ＳＡに撮像素子１０が配置されていてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の撮像モジュール１Ｃについて説明する。撮像モジュール１Ｃは撮像モジュール１等と類似しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。

図７および図８に示すように、撮像モジュール１Ｃでは、枠部材３０Ｃが、非導電性樹脂を母材とし配線３１を有する成形回路部品（ＭＩＤ）である。そして、撮像モジュール１Ｃは、枠部材３０Ｃの配線３１の電極パッド３２に実装されている発光素子５０を具備する。すなわち、撮像モジュール１Ｃでは、撮像光学部４０と発光素子５０が一体成型された枠部材３０Ｃに搭載されている。

そして、配線３１の電極パッド３３は、例えば導電性ペーストからなる導電性部材７０を介して、配線板２０Ｃの電極パッド２５と接続されている。

なお、図８に示すように、撮像モジュール１Ｃは、それぞれが２個の電極パッド３２に実装されている４個の発光素子５０を具備するが、電極パッド３２から電極パッド３３への配線３１の工夫により、電極パッド３３は２個である。もちろん、それぞれの電極パッド３２と接続された、より多くの電極パッド３３、導電性部材７０および電極パッド２５があってもよい。

枠部材３０Ｃの母材は、非導電性樹脂、特に、モールド成形できるエンジニアリングプラスチックである。母材は、例えば、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ナイロン、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＡＢＳ（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂）、およびこれらに無機充填剤を配合したもの等からなる。

枠部材３０の配線３１および電極パッド３２、３３等の導電性パターンは、レーザー除去法、または、パターンめっき法等により作製される。レーザー除去法では、成形体の表面全体に、めっき法等により導体膜を成膜した後に、レーザー照射により不要な部分が除去される。パターンめっき法では、成形体の表面にマスクパターンを配設し、マスクで覆われていない領域に、めっき膜が成膜される。また、無電解めっきの触媒層をパターニングすることで、触媒層のある領域にだけ、めっき膜を成膜してもよい。

導電性パターンは、金および銅等の低電気抵抗材料からなり、密着性改善のために、チタン、クロム、ニッケル等からなる単層または多層の下地膜を有していてもよい。また、複数の配線３１が絶縁層を介して立体交差していてもよい。

ＬＥＤ等からなる発光素子５０は、撮像光学部４０の光軸方向Ｏに平行方向に光を出射するように枠部材３０Ｃの上部に実装されている。発光素子５０の配設面は撮像素子１０の光軸に直交している。このため、発光素子５０は光学性能が向上し、フレアおよびシェーディングが抑制される。

枠部材３０Ｃの下面３０ＳＢと、配線板２０Ｃの第１の主面２０ＳＡとの間には隙間６９がある。このため、配線板２０Ｃの電極パッド３３と、配線板２０Ｃの電極パッド２５とを接続している導電性部材７０は、隙間６９を跨ぐように配設されている。

低電気抵抗の金属粒子とバインダと溶剤とを含む導電性ペーストが、乾燥し固形化すると導電性部材７０となる。金属粒子は、例えばニッケル、金、銀、銅、アルミニウム、鉄等から選択される少なくとも１種類の金属からなる。バインダは、例えば、エチルセルロース樹脂、ニトロセルロース樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、またはこれらの組み合わせを使用する。溶剤としては、α―テルピネオール、キシレン、トルエン、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等を、単独、または、混合して使用する。

なお、導電性ペースト中の導電性粉末の含有量は、特に限定されるものではないが、通常は７０〜９０重量％が好ましく、特に７５〜８５重量％が好ましい。

液状（ゲル状）の導電性ペーストは、室温または１００℃以下の低温で溶剤が蒸発すると固体となり、低抵抗の導電性部材７０となる。

導電性部材７０として、半田等を用いてもよい。

例えば、枠部材３０Ｃを配線板２０Ｃに固定部材６０を用いて固定した後に、導電性部材７０により枠部材３０Ｃと配線板２０Ｃとが電気的に接続される。なお、枠部材３０Ｃを配線板２０Ｃに固定部材６０に固定するための固体化処理のときに、同時に導電性ペーストの溶剤を蒸発して導電性部材７０としてもよい。

撮像モジュール１Ｃは、撮像モジュール１の効果を有し、さらに、発光素子５０と配線板２０Ｃとの電気的接続が容易である。また、発光素子５０への給電を撮像素子１０の接続および枠部材３０の電極３２を介して行うことで、撮像素子１０の接続異常が発光素子５０の発光有無で検出が可能である。

なお、撮像モジュール１Ｃにおいても、配線板の第1の主面に撮像素子を配置することにより、撮像モジュール１Ａと同じ効果を奏することができる。

＜第３実施形態の変形例＞
図９に示す第３実施形態の変形例１の撮像モジュール１Ｄは、第２実施形態の撮像モジュール１Ｂと同じように、枠部材３０Ｄの下面に凸部３０Ｂ１があり、配線板２０Ｄに保持孔Ｈ２０Ｂがあり、凸部３０Ｂ１が保持孔Ｈ２０Ｂに緩嵌合している。

撮像モジュール１Ｄは、撮像モジュール１Ｂおよび１Ｃの効果を有する。

図１０に示す第３実施形態の変形例２の撮像モジュール１Ｅは撮像モジュール１Ｄと類似している。しかし、撮像モジュール１Ｅでは、固定部材６０と導電性部材７０とが、配線板２０Ｅの異なる主面に配設されている。

すなわち、固定部材６０は配線板２０Ｅの第２の主面２０ＳＢに配設されており、導電性部材７０は第１の主面２０ＳＡに配設されている。もちろん、固定部材６０が配線板２０Ｅの第１の主面２０ＳＡに配設されており、導電性部材７０が第２の主面２０ＳＢに配設されていてもよい。言い替えれば、凸部３０Ｂ１に配線３１が配設され、配線３０が配線板２０Ｅの第２の主面２０ＳＢの導体と接続されていてもよい。

導電性部材７０および固定部材６０の数が多い場合、その配設は容易ではない場合がある。撮像モジュール１Ｅは、撮像モジュール１Ｄの効果を有し、さらに導電性部材７０および固定部材６０の数が多い場合でも、その配設が容易である。撮像モジュール１Ｅは、特に、隣り合う導電性部材７０が短絡するおそれがない。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の撮像モジュール１Ｆについて説明する。撮像モジュール１Ｆは撮像モジュール１Ｃ等と類似しているので、同じ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、撮像モジュール１Ｆでは、導電性部材７５が固定部材を兼ねている。言い替えれば、撮像モジュール１Ｆでは、枠部材３０Ｆと配線板２０Ｆとを固定するためだけの固定部材が不要である。

例えば、導電性部材７５が半田からなる場合には、導電性部材７５は固定部材としての必要十分な特性を有し、固定部材としての機能を有する。撮像モジュール１Ｆでは、半田からなる導電性部材７５が、固定部材でもある。

撮像モジュール１Ｆは、撮像モジュール１Ｃの効果を有し、さらに構成が簡単で製造が容易である。なお、図示しないが、撮像モジュール１Ｆにおいても、撮像モジュール１Ａのように、構成することで、同様の効果を得ることができることは言うまでも無い。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態の内視鏡２について説明する。図１２に示すように、内視鏡２は、カプセル型内視鏡である。内視鏡２は、筐体８０の内部に密封された、撮像モジュール１を含む。撮像モジュール１は、撮像素子１０と、配線板２０と、枠部材３０と、撮像光学部４０と、を具備する。

筐体８０の内部には、さらに、撮像モジュール１が出力する画像信号を無線送信する信号送信部８１、電力供給源である電池８２、全体の制御を行う制御部８３等が、内蔵されている。

筐体８０は細長いカプセル形状であり、撮像モジュール１の側の端部が透明材料によって構成されたドーム形状であり、中央の円筒部および反対側のドーム形状の端部は遮光性材料によって構成されている。なお、実施形態の内視鏡としては、両端部に、それぞれ撮像モジュール１を有し両端部を透明材料で構成した、いわゆる両眼のカプセル型内視鏡であってもよい。

なお、実施形態の内視鏡は、撮像モジュール１Ａ〜１Ｆのいずれかを含んでいれば、それぞれの撮像モジュールの効果を有する。

例えば、本発明の内視鏡は、撮像素子と、前記撮像素子に光を集光する撮像光学部と、前記撮像光学部が配設されている、非導電性樹脂を母材とし配線を有する成形回路部品である枠部材と、前記枠部材の前記配線に実装されている発光素子と、第１の主面と第２の主面とを有し、前記枠部材が固定部材により前記第１の主面に固定されているとともに、前記撮像素子が前記第１の主面または前記第２の主面に実装されている配線板と、を具備する撮像モジュールを含む内視鏡であって、前記枠部材の下面と前記配線板の前記第１の主面との間に隙間があり、前記固定部材が前記隙間を、またいで配設されており、前記配線が前記隙間を、またいで配設された導電性部材を介して、前記配線板と接続されている。

さらに、上記内視鏡において、例えば、半田からなる導電性部材を用いることで、導電性部材に固定部材の機能を付与することができる。

さらに、実施形態の内視鏡は、正確に光軸合わせが行われている撮像モジュール１、１Ａ〜１Ｆを具備していれば、細長い挿入部を有する軟性鏡または硬性鏡であっても、それぞれの撮像モジュールの効果を有する。

本発明は、上述した実施形態および変形例等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせおよび応用が可能である。

１、１Ａ〜１Ｆ・・・撮像モジュール
２・・・内視鏡
１０・・・撮像素子
１１・・・受光部
１２・・・外部接続電極
１３・・・外部接続電極
１５・・・ワイヤボンディング配線
２０・・・配線板
２０ＳＡ・・・第１の主面
２０ＳＢ・・・第２の主面
２１・・・電極パッド
２２・・・電極パッド
２５・・・電極パッド
２９・・・電子部品
３０・・・枠部材
３０Ｂ１・・・凸部
３１・・・配線
３２・・・電極パッド
３３・・・電極パッド
４０・・・撮像光学部
４１・・・レンズ
５０・・・発光素子
６０・・・固定部材
６９・・・隙間
７０・・・導電性部材
７５・・・導電性部材
９０・・・保持治具

Claims

撮像素子と、
前記撮像素子に光を集光する撮像光学部と、
前記撮像光学部が配設されている、非導電性樹脂を母材とし配線を有する成形回路部品である枠部材と、
前記成形回路部品に実装されている発光素子と、
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、前記枠部材が固定部材により前記第１の主面に固定されているとともに、前記撮像素子が前記第１の主面または前記第２の主面に実装されている配線板と、を具備する撮像モジュールを含む内視鏡であって、
前記枠部材の下面と前記配線板の前記第１の主面との間に隙間があり、
前記固定部材が前記隙間を、またいで配設されており、
前記配線が、前記隙間を、またいで配設された、導電性ペーストまたは半田からなる導電性部材を介して、前記配線板と接続されていることを特徴とする内視鏡。
半田からなる前記導電性部材が、前記固定部材でもあることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
撮像素子と、
前記撮像素子に光を集光する撮像光学部と、
前記撮像光学部が配設されている枠部材と、
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、前記枠部材が固定部材により前記第１の主面に固定されているとともに、前記撮像素子が前記第１の主面または前記第２の主面に実装されている配線板と、を具備する撮像モジュールであって、
前記枠部材の下面と前記配線板の前記第１の主面との間に隙間があることを特徴とする撮像モジュール。
前記固定部材が前記隙間を、またいで配設されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像モジュール。
前記枠部材の前記下面に凸部があり、
前記配線板に保持孔があり、
前記凸部が前記保持孔に緩嵌合していることを特徴とする請求項３に記載の撮像モジュール。
前記第２の主面に配設された前記固定部材が、前記第２の主面に突出している前記凸部を、固定していることを特徴とする請求項５に記載の撮像モジュール。
前記固定部材が、紫外線硬化樹脂からなることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の撮像モジュール。
前記枠部材が、非導電性樹脂を母材とし配線を有する成形回路部品であり、
前記枠部材の前記配線に実装されている発光素子を更に具備し、
前記配線が、導電性ペーストまたは半田からなる導電性部材を介して、前記配線板と接続されていることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の撮像モジュール。
前記固定部材および前記導電性部材の、一方が前記第１の主面に配置され、他方が前記第２の主面に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像モジュール。
前記枠部材が、非導電性樹脂を母材とし配線を有する成形回路部品であり、
前記枠部材の前記配線に実装されている発光素子を更に具備し、
前記配線が、半田からなる導電性部材を介して、前記配線板と接続されており、
前記配線が、前記固定部材でもあることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の撮像モジュール。
前記配線板に貫通孔があり、
前記配線板の前記第２の主面に前記撮像素子が実装されており、
前記貫通孔を介して前記撮像光学部が集光した光が前記撮像素子に入射することを特徴とする請求項３から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像モジュール。
前記配線板の前記第１の主面に前記撮像素子が実装されていることを特徴とする請求項３から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像モジュール。
撮像素子と、枠部材に配設された撮像光学部と、第１の主面と第２の主面とを有する配線板と、を作製する工程と、
前記配線板に前記撮像素子を実装する工程と、
保持治具を前記枠部材または前記配線板に取り付ける工程と、
前記配線板の前記第１の主面の上に前記枠部材を配置し、前記枠部材の下面と前記配線板の前記第１の主面との間に隙間がある状態で、前記保持治具を動かして位置合わせを行う工程と、
液状の固定部材を固体化処理し、前記枠部材を前記第１の主面に固定する工程と、
前記保持治具を前記枠部材または前記配線板から取り外す工程と、を具備することを特徴とする撮像モジュールの製造方法。