摄像单元和内窥镜制造技术

提供实现了细径化并且连接可靠性高的摄像单元和内窥镜。本发明专利技术的摄像单元(100)的特征在于，具有：半导体封装(10)，其在正面形成有摄像元件(11)的受光部，在背面形成有传感器电极(13)；电路基板(20)，其在正面形成有经由凸块(14)与传感器电极(13)连接的连接电极(23)；保持框(40)和热收缩管(50)，它们覆盖半导体封装(10)；第一填充剂(60)，其填充于被保持框(40)和热收缩管(50)围绕的空间；以及第二填充剂(70)，其灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比所述第一填充剂(60)小，填充于半导体封装(10)与电路基板(20)的连接面。

Camera unit and endoscope

A camera unit and an endoscope that achieve fine path and high reliability are provided. The camera unit (100) of the present invention is characterized by: a semiconductor package (10), a light receiving part of the camera element (11) formed on the front, a sensor electrode (13) formed on the back, a circuit board (20) formed on the front, a connecting electrode (23) connected by a bump (14) and a sensor electrode (13), a retaining frame (40) and a heat recovery. Shrinkage tubes (50) cover semiconductor packaging (10); first filler (60), which is filled in the space surrounded by retaining frame (40) and heat shrinkable tube (50); and second filler (70), whose linear expansion per unit length at sterilization temperature is smaller than that of the first filler (60), which is filled in the connection between semiconductor packaging (10) and circuit substrate (20). Face.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像单元和内窥镜
本专利技术涉及设置于插入到被检体内的内窥镜的插入部的前端而对被检体内进行拍摄的摄像单元和内窥镜。
技术介绍
以往，在医疗领域和工业领域中，为了各种检查而广泛使用内窥镜装置。其中，医疗用的内窥镜装置通过将在前端设置有摄像元件的呈细长形状的挠性的插入部插入到患者等被检体的体腔内，不必切开被检体就能够获取体腔内的体内图像，并且能够根据需要使处置器具从插入部前端突出来进行治疗处置，因此被广泛使用。在这样的内窥镜装置的插入部前端嵌入有包含摄像元件、电路基板以及TAB带等电连接部件在内的摄像单元，在摄像元件和电子部件的周围填充有以保护为目的的填充剂，其中，该电路基板安装有构成该摄像元件的驱动电路的电容器、IC芯片等电子部件以及线缆，该TAB带连接摄像元件和电路基板。在用于医疗用途的内窥镜中，为了消毒灭菌而进行高温高压灭菌(115～138℃、大气压+0.2MPa左右)，但在加热至灭菌温度时，有可能因填充剂的膨胀而导致TAB带和电子部件的连接部被破坏，因此提出了使用线膨胀系数不同的2种密封树脂的摄像单元(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4578913号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，从内窥镜的进一步细径化的观点来看，提出如下的摄像单元：在摄像单元中使用摄像元件芯片的大小直接为半导体封装的大小的CSP(ChipSizePackage：芯片尺寸封装)，不使用TAB带等，通过凸块等将CSP的传感器电极和电路基板的连接电极直接连接，但并未对将半导体封装和电路基板直接连接时使用的填充剂进行任何研究。本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供实现了细径化并且连接可靠性高的摄像单元和内窥镜。用于解决课题的手段为了解决上述课题并达成目的，本专利技术的摄像单元的特征在于，具有：半导体封装，其在正面形成有摄像元件的受光部，在背面形成有传感器电极；电路基板，其在正面形成有经由凸块与所述传感器电极电连接和机械连接的连接电极；围绕部件，其覆盖所述半导体封装；第一填充剂，其填充于被所述围绕部件围绕的空间；以及第二填充剂，其灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比所述第一填充剂小，填充于所述半导体封装与所述电路基板的连接面。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，所述第二填充剂硬化前的粘度比所述第一填充剂硬化前的粘度小。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，所述电路基板具有：第一基板，其在正面和背面分别形成有第一连接电极和第二连接电极，正面侧的第一连接电极与所述半导体封装的传感器电极电连接和机械连接；以及第二基板，其在正面形成有第三连接电极，在侧面形成有线缆连接电极，所述第三连接电极与所述第一基板的所述第二连接电极电连接和机械连接，在形成于所述第一基板的背面或所述第二基板的正面的凹部内安装有电子部件，所述第一基板、所述第二基板以及与所述线缆连接电极连接的线缆在沿着所述半导体封装的光轴方向观察时，收纳在该光轴方向的投影面内。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，在所述第一基板与所述第二基板的连接部以及所述凹部内填充有所述第二填充剂。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，所述电路基板具有：主体部，其形成有所述连接电极；以及安装部，其向所述主体部的背面突出，在突出的侧面中的至少对置的两个侧面形成有线缆连接电极，所述电路基板和与所述线缆连接电极连接的多个线缆在沿着所述半导体封装的光轴方向观察时，收纳于该光轴方向的投影面内。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，在所述主体部的背面设置有电子部件安装区域，该电子部件安装区域安装有多个电子部件，所述安装部以形成有所述线缆连接电极的对置的两个侧面的中心面从所述半导体封装的与所述安装部的两个侧面平行的侧面的中心面偏移的方式从所述主体部突出，所述电子部件安装区域在所述主体部的背面与所述安装部并列配置。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，在所述主体部与所述电子部件的连接部周边填充有所述第二填充剂。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，所述电路基板在正面并列配置有与所述传感器电极连接的连接电极和与线缆连接的线缆连接电极，并且在背面具有安装有电子部件的凹部，所述半导体封装按照所述摄像元件的受光部与光轴方向平行的方式被载置。另外，本专利技术的摄像单元的特征在于，在上述专利技术中，在所述电路基板与所述电子部件的连接部周边填充有所述第二填充剂。另外，本专利技术的内窥镜的特征在于，该内窥镜具有插入部，该插入部在前端设置有上述任意一项所述的摄像单元。专利技术效果根据本专利技术，通过在半导体封装与电路基板的连接部使用从常温加热至灭菌温度时的每单位长度的线膨胀小的第二填充剂，能够提高连接部的可靠性。附图说明图1是示意性地示出本专利技术的实施方式1的内窥镜系统的整体结构的图。图2是配置于图1所示的内窥镜前端部的摄像单元的剖视图。图3是图2所示的摄像单元的立体图。图4是示出在本专利技术的实施方式1中使用的第一填充剂和第二填充剂的温度与线膨胀的关系的图。图5是本专利技术的实施方式2的摄像单元的剖视图。图6是图5所示的摄像单元的立体图。图7是本专利技术的实施方式3的摄像单元的剖视图。图8是图7所示的摄像单元的立体图。图9是图7所示的摄像单元的侧视图。图10是本专利技术的实施方式4的摄像单元的剖视图。图11是图10所示的摄像单元的从下方观察的立体图。图12是图10所示的摄像单元的从上方观察的立体图。图13是对图10的电路基板的凹部与传感器电极的位置关系进行说明的图。具体实施方式在以下的说明中，作为用于实施本专利技术的方式(以下称作“实施方式”)，对具有摄像单元的内窥镜系统进行说明。另外，本专利技术不受该实施方式限定。并且，在附图的记载中，对同一部分标注相同的标号。并且，附图是示意性的，需要注意到各部件的厚度与宽度的关系、各部件的比例等与现实不同。另外，即使在附图相互之间，也包含有彼此的尺寸和比例不同的部分。(实施方式1)图1是示意性地示出本专利技术的实施方式1的内窥镜系统的整体结构的图。如图1所示，本实施方式1的内窥镜系统1具有：内窥镜2，其被导入到被检体内，对被检体的体内进行拍摄而生成被检体内的图像信号；信息处理装置3，其对内窥镜2所拍摄的图像信号实施规定的图像处理并且对内窥镜系统1的各部进行控制；光源装置4，其生成内窥镜2的照明光；以及显示装置5，其对由信息处理装置3进行图像处理后的图像信号进行图像显示。内窥镜2具有：插入部6，其插入到被检体内；操作部7，其位于插入部6的基端部侧，供手术医生进行把持；以及挠性的通用线缆8，其从操作部7延伸。插入部6使用照明光纤(光导线缆)、电缆以及光纤等来实现。插入部6具有：前端部6a，其内置有后述的摄像单元；弯曲自如的弯曲部6b，其由多个弯曲块构成；以及具有挠性的挠性管部6c，其设置于弯曲部6b的基端部侧。在前端部6a设置有经由照明透镜对被检体内进行照明的照明部、对被检体内进行拍摄的观察部、与处置器具用通道连通的开口部以及送气/送水用喷嘴(未图示)。操作部7具有：弯曲旋钮7a，其使弯曲部6b向上下方向和左右方向弯曲；处置器具插入部7b，其供活体钳子、激光手术刀等处置器具插入到被检体的体腔内；以及多个开关部7c，它们进行信息处理装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像单元，其特征在于，该摄像单元具有：半导体封装，其在正面形成有摄像元件的受光部，在背面形成有传感器电极；电路基板，其在正面形成有经由凸块与所述传感器电极电连接和机械连接的连接电极；围绕部件，其覆盖所述半导体封装；第一填充剂，其填充于被所述围绕部件围绕的空间；以及第二填充剂，其灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比所述第一填充剂小，填充于所述半导体封装与所述电路基板的连接面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.19 JP 2016-1002911.一种摄像单元，其特征在于，该摄像单元具有：半导体封装，其在正面形成有摄像元件的受光部，在背面形成有传感器电极；电路基板，其在正面形成有经由凸块与所述传感器电极电连接和机械连接的连接电极；围绕部件，其覆盖所述半导体封装；第一填充剂，其填充于被所述围绕部件围绕的空间；以及第二填充剂，其灭菌温度下的每单位长度的线膨胀比所述第一填充剂小，填充于所述半导体封装与所述电路基板的连接面。2.根据权利要求1所述的摄像单元，其特征在于，所述第二填充剂硬化前的粘度比所述第一填充剂硬化前的粘度小。3.根据权利要求1或2所述的摄像单元，其特征在于，所述电路基板具有：第一基板，其在正面和背面分别形成有第一连接电极和第二连接电极，正面侧的第一连接电极与所述半导体封装的传感器电极电连接和机械连接；以及第二基板，其在正面形成有第三连接电极，在侧面形成有线缆连接电极，所述第三连接电极与所述第一基板的所述第二连接电极电连接和机械连接，在形成于所述第一基板的背面或所述第二基板的正面的凹部内安装有电子部件，所述第一基板、所述第二基板以及与所述线缆连接电极连接的线缆在沿着所述半导体封装的光轴方向观察时，收纳在该光轴方向的投影面内。4.根据权利要求3所述的摄像单元，其特征在于，在所述第一基板与所述第二基板的连接部以及所述凹部内填充有...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水俊幸，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP