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JP2828116B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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Publication number
JP2828116B2
JP2828116B2 JP2141788A JP14178890A JP2828116B2 JP 2828116 B2 JP2828116 B2 JP 2828116B2 JP 2141788 A JP2141788 A JP 2141788A JP 14178890 A JP14178890 A JP 14178890A JP 2828116 B2 JP2828116 B2 JP 2828116B2
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Japan
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chip
solid
imaging device
state imaging
ccd
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JP2141788A
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JPH0435474A (ja
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幸治 高村
久雄 矢部
晴彦 海谷
浩 長谷川
博雅 鈴木
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Olympus Corp
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Olympus Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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  • Endoscopes (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、固体撮像素子とICチップとを有する固体撮
像装置に関する。
[従来の技術] 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネ
ル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内
視鏡が広く利用されている。
また、特開昭63−272180号公報等に示されるように、
挿入部の先端部に固体撮像装置を設けた電子内視鏡も使
用されている。前記固体撮像装置は、CCD等の固体撮像
素子と、この固体撮像素子の駆動や出力信号の増幅等の
ためのICチップ等で構成されることが多い。
ところで、内視鏡では患者の苦痛低減等の理由から挿
入部の細径化が望まれており、そのため、前記電子内視
鏡の挿入部先端部に設けられる固体撮像装置も小型化が
望まれる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来は、前記特開昭63−272180号公報
に示されるように、ICチップは、固体撮像素子に接続さ
れた基板上に設けられており、撮像部全体が大型化して
しまうという問題点がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固
体撮像素子とICチップとを有すると共に、小型化が可能
な固体撮像装置を提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] 本発明の固体撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体
撮像素子に対してフェイスボンディングにより接続され
たICチップと、前記固体撮像素子と前記ICチップとの間
の電気的接続を行う第1の接続手段と、前記固体撮像素
子から前記ICチップを介することなく延出された第2の
接続手段とを備えたものであって、前記第1の接続手段
と前記第2の接続手段とを、前記固体撮像素子及び前記
ICチップにおける互いに異なる側部側に配置したもので
ある。
[作用] 本発明では、固体撮像素子とICチップとをフェイスボ
ンディングによって接続することにより固体撮像装置の
小型化が図られ、更に、第1の接続手段と第2の接続手
段とを互いに異なる側部側に配置することにより、第1
及び第2の接続手段を同じ側に配置する場合に比べて固
体撮像装置の小型化が図られる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第
1図は固体撮像装置の断面図であって第2図のA−A線
断面図、第2図は固体撮像装置の平面図、第3図は第2
図のB−B線断面図、第4図は内視鏡挿入部の先端側の
断面図、第5図は内視鏡システムの全体を示す説明図で
ある。
第5図に示すように、内視鏡1は、細長で可撓性を有
する挿入部2と、この挿入部2の後端に連設された太径
の操作部3とを備えている。前記操作部3からは、側方
に可撓性のユニバーサルコード4が延設され、このユニ
バーサルコード4の端部にコネクタ5が設けられてい
る。このコネクタ5は、光源装置21に接続されるように
なっている。前記コネクタ5からは、信号コード22が延
出され、この信号コード22の端部にコネクタ23が設けら
れている。このコネクタ23は、ビデオプロセッサ24に接
続されるようになっている。前記ビデオプロセッサ24に
は、モニタ25,VTRデッキ26,ビデオプリンタ27,ビデオデ
ィスク28等が接続されるようになっている。
前記挿入部2は、先端側から順に、硬性の先端部7,湾
曲可能な湾曲部8,可撓性を有する可撓管9からなる。
第4図に示すように、前記先端部7は、先端構成部材
10を有し、この先端構成部材10に、先端カバー41が取り
付けられている。この先端構成部材10及び先端カバー41
には、照明窓,観察窓,送気送水口及び鉗子チャンネル
口が設けられている。
前記照明窓の内側には、図示しない配光レンズが装着
され、この配光レンズの後端には、ファイババンドルよ
りなる図示しないライトガイドが連設されている。この
ライトガイドは、挿入部2,操作部3及びユニバーサルコ
ード4内を挿通されてコネクタ5に接続されている。そ
して、このライトガイドの入射端に、前記光源装置21内
の光源ランプから出射される照明光が入射するようにな
っている。
また、前記観察窓の内側には、対物光学系43及び固体
撮像装置60を有する撮像部30が設けられている。前記固
体撮像装置60は、前記対物光学系43の結像位置に配置さ
れた第1図ないし第3図に示すようなCCDチップ61及びI
Cチップ66を有している。前記固体撮像装置60に基板49
を介して接続された信号線32は、挿入部2,操作部3,ユニ
バーサルコード4,コネクタ5及び信号コード22内を挿通
されてコネクタ23に接続されている。そして、前記CCD
チップ61は、前記コネクタ23を介して接続されるビデオ
プロセッサ24によって駆動されると共に、このCCDチッ
プ61の出力信号は、前記ビデオプロセッサ24によって映
像信号処理されるようになっている。このビデオプロセ
ッサ24からの映像信号が、前記モニタ25,VTRデッキ26,
ビデオプリンタ27,ビデオディスク28等に入力されるよ
うになっている。
また、前記送気送水口には、図示しない送気送水チュ
ーブが接続されている。この送気送水チューブは、挿入
部2,操作部3及びユニバーサルコード4内を挿通されて
コネクタ5に接続されている。また、前記鉗子チャンネ
ル口には、チャンネル接続パイプ59を介して、鉗子チャ
ンネルチューブ35が接続されている。この鉗子チャンネ
ルチューブ35は、挿入部2内を挿通されて、操作部3に
設けられた図示しない鉗子挿入口に接続されている。
前記湾曲部8は、多数の略円筒状の関節駒11,12,…を
関節軸13で回動自在に連結して構成された湾曲管を有
し、この湾曲管の外周部は、湾曲ゴム14によって被覆さ
れている。また、最後端の関節駒の後端部には、可撓管
9が接続されている。
前記挿入部2内には、湾曲操作用の例えば4本のアン
グルワイヤ17が挿通され、このアングルワイヤ17の先端
部は、最先端の関節駒11に、ワイヤガイド15によって固
定されている。また、先端側より2番目の関節駒12以降
の関節駒の内周部には、所定の間隔で、ワイヤ受け18が
設けられ、このワイヤ受け18内に、前記アングルワイヤ
17が挿通されている。前記アングルワイヤ17は、操作部
3に設けられたアングル操作ノブによって押し引きさ
れ、これによって、湾曲部8が上下/左右方向に湾曲さ
れるようになっている。
次に、前記撮像部30について詳しく説明する。
前記先端構成部材10と先端カバー41とに形成された観
察用透孔には、第1のレンズ枠42が撮像部固定ビス33に
よって固定されている。前記第1のレンズ枠42には、対
物光学系43を構成する対物前玉44が装着されている。前
記第1のレンズ枠42の内側には、第2のレンズ枠45が固
定され、この第2のレンズ枠45に対物光学系43の他のレ
ンズ系が装着されている。前記第2のレンズ枠45の後端
部には、素子枠47が接続され、この素子枠47に、固体撮
像装置60が固定されている。この固体撮像装置60の外部
リード60aには、電子部品50が実装された基板49が接続
されている。前記基板49には、ケーブル固定部材51を介
して、信号線32が接続されている。この信号線32は、同
軸ケーブルであり、ケーブル芯線52が前記基板49に接続
され、シールド線54は、前記固体撮像装置60及び基板49
を覆うシールド部材56に導電性接着剤により電気的に接
続されている。尚、前記ケーブル芯線52,シールド線54
は、それぞれ、絶縁チューブ53,被覆チューブ55で被覆
されている。
また、前記シールド部56の外周及びケーブル32の接続
部は、絶縁性の熱収縮チューブ57によって被覆されてい
る。
次に、第1図ないし第3図を用いて、前記固体撮像装
置60の構成について説明する。
固体撮像装置60は、前記CCDチップ61を有し、このCCD
チップ61の裏面には絶縁材69が張付けられている。前記
絶縁材69の裏側にICチップ66が設けられている。第1図
に示すように、前記CCDチップ61のイメージエリアの周
囲には、外部との信号の入出力を行うための複数のバン
プ(突起電極)63が設けられている。これらのバンプ63
は、第2図におけるCCDチップ61のイメージエリアの上
側,右側及び左側に設けられている。これらのバンプ63
のうち右側及び左側のバンプは前記ICチップ66との間で
信号の入出力を行うためのものであり、上側のバンプは
ICチップ66を介することなく外部との信号の入出力を行
うためのものである。前記右側及び左側のバンプ63に
は。インナーリード62の一端部がボンディングされてい
る。このインナーリード62は、第1図に示すように、CC
Dチップ61の第2図における左右の側部を通りCCDチップ
61の裏面側に延出され、他端部はCCDチップ61の裏面と
平行になるように折り曲げられている。また、前記上側
のバンプ63には、インナーリード兼外部リード68がボン
ディングされている。このインナーリード兼外部リード
68は、第3図に示すように、CCDチップ61及びICチップ
の第2図における上側の側部を通りICチップ66の裏面側
に延出されている。このリード68の延出部分が外部リー
ド60aになっている。
一方、ICチップ66のCCDチップ66側の面の周部には、
前記インナーリード62に対応する位置、すなわち第2図
における右側及び左側には、バンプ63が設けられてい
る。このバンプ63には、インナーリード兼外部リード64
の一端部がボンディングされている。このインナーリー
ド兼外部リード64は、第1図に示すように、ICチップの
第2図における左右の側部を通りICチップ66の裏面側に
延出されている。このリード64の延出部分も外部リード
60aになっている。
また、前記CCDチップ61側のインナーリード612とICチ
ップ66側のインナーリード兼外部リード64の互いに対向
する部分のうちの一方には、バンプ63が設けられ、この
バンプ63を介してリード62とリード64とが電気的に接続
されている。
また、CCDチップ61のイメージエリア上には、このイ
メージエリアを上回る範囲にてカバーガラス65が固定さ
れている。そして、以上の構成要素のうち、前記カバー
ガラス65の表面及びリード64,68の外部リード60aとなる
部分を除き、全体が遮光性封止樹脂67にて封止されてい
る。
前記リード62,64は、銅箔等の金属箔で構成されてお
り、CCDチップ61からの信号をICチップ66にて信号処理
するラインになっている。尚、リード62の中には実際に
は信号のやりとりをしないダミーのものもあり、それと
接続されたリード64は、ICチップ66に対する信号の入出
力を行うようになっている。また、リード68は、ICチッ
プ61を介さずに直接CCDチップ61を駆動するためのライ
ンである。
尚、CCDチップ61,ICチップ66に接続されるラインの数
は、図示したものに限らず、増減しても良い。
次に、前記固体撮像装置60の組み立て方法について説
明する。
まず、CCDチップ61にインナーリード62をバンプ63に
てボンディングする。尚、絶縁材69は、予めCCDチップ6
1に付けておく。次に、ICチップ66にインナーリード兼
外部リード64をバンプ63にてボンディングする。次に、
CCDチップ61とICチップ66とをバンプ63にてフェイスボ
ンディングする。このとき、インナーリード62とインナ
ーリード兼外部リード64とがバンプ63にて接続される。
次に、カバーガラス65をCCDチップ61のイメージエリア
を上回る範囲に固定する。次に、ここまでの工程で組み
立てられたものを、全体に封止樹脂67にて封止する。
このように、本実施例によれば、CCDチップ61とICチ
ップ66とをフェイスボンディングによって接続すること
により固体撮像装置60が小型化される。更に、CCDチッ
プ61のICチップ66との間の電気的接続を行うインナーリ
ード62と、CCDチップ61からICチップ66を介することな
く延出されたインナーリード兼外部リード68とを、CCD
チップ61及びICチップ66における互いに異なる側部側に
配置したので、前記リード62とリード68とを同じ側に配
置する場合に比べて固体撮像装置60の小型化が可能とな
る。リード62とリード68とを同じ側に配置すると、これ
らのリード62,68が配置された側部が長かなってしま
う。
第6図及び第7図は本発明の第2実施例に係り、第6
図は固体撮像装置の断面図、第7図は固体撮像装置の平
面図である。
第6図に示すように、本実施例の固体撮像装置60は、
セラミックやガラスエポキシ等で構成されたベース部材
72上に接着固定されたCCDチップ61を有している。このC
CDチップ61のイメージエリアの第7図における右側及び
左側には、複数のバンプ70が設けられている。このバン
プ70に、インナーリード71がボンディングされている。
また、前記ベース部材62の第7図の左右の側部には、接
続リード73がロウ付け等により固定されている。このリ
ード73の第6図における上端部と前記インナーリード71
とが半田,導電性接着剤等の接合剤74により電気的に接
続されている。また、前記接続リード73は、ベース部材
72の裏面側に延出され、ベース部材72の裏面と平行にな
るように折り曲げられている。
前記ベース部材72の裏面側には、ICチップ66が設けら
れている。このICチップ66のCCDチップ66側の面上に
は、第7図における左右に複数のバンプ75が設けられ、
第7図における上下に複数のバンプ76が設けられてい
る。前記バンプ75には、前記接続リード73がボンディン
グされている。また、前記バンプ76には、インナーリー
ド兼外部リード64の一端部がボンディングされている。
このインナーリード兼外部リード64は、ICチップの第7
図における上下の側部を通りICチップ66の裏面側に延出
されている、このリード64の延出部分が外部リード60a
になっている。
また、CCDチップ61のイメージエリア上には、このイ
メージエリアを上回る範囲にてカバーガラス65が接着固
定されている。そして、以上の構成要素のうち、前記カ
バーガラス65の表面及びリード64の外部リード60aとな
る部分を除き、全体が遮光性封止樹脂67にて封止されて
いる。
尚、接続リード73は、インナーリード兼外部リード64
よりも肉厚が厚くなっている。また、前記バンプ70,75,
76は、半田,銅,アルミニウムあるいは金等で構成され
ている。また、前記リード64,71,73は、銅,金あるいは
コバール等で構成されている。
次に、前記固体撮像装置60の組み立て方法について説
明する。
まず、CCDチップ61にバンプ70を形成する。次に、前
記バンプ70にインナーリード71をボンディングする。次
に、CCDチップ61のイメージエリア上にカバーガラス65
を接着固定する。次に、ベース部材72に接続リード73を
ロウ付け等により固定する。次に、CCDチップ61をベー
ス部材72上に接着固定する。次に、インナーリード71と
接続リード73とを接合剤74にて接合する。次に、ICチッ
プ66上にバンプ75,76を同時に設ける。尚、バンプ75と
バンプ76は、同じ種類のもので、設けられる位置が異な
るのみである。次に、前記バンプ76にインナーリード兼
外部リード64をボンディングする。この時点で、前記リ
ード64は、ICチップ66の側方に延びている。次に、前記
バンプ76に接続リード73をボンディングする。次に、前
記インナーリード兼外部リード64をICチップ66の裏面側
に折り曲げる。次に、ここまでの工程で組み立てられた
ものを、全体に封止樹脂67にて封止する。
その他の構成,作用及び効果は第1実施例と同様であ
る。
ここで、第8図を用いて、固体撮像装置の製造方法の
一例を説明する。
第8図(a)に示すように、この例における固体撮像
素子としてのCCD81は、上面における側方、例えば右側
に、ボンディングパッド82を有し、裏面及び右側面に絶
縁材83が接着固定されている。一方、前記ボンディング
パッド82に接続されるインナーリード84は、補強材(ベ
ースフィルム)85上に設けられていると共にこの補強材
86から延出されている。このインナーリードの延出部の
一方の面の端部には、バンプ86が設けられている。ま
た、このインナーリード84の延出部の他方の面には、コ
バール等によって形成された外部リード87が取り付けら
れている。
そして、第8図(b)に示すように、前記インナーリ
ード84のパンプ86を、CCD81のボンディングパッド82に
ボンディングした後、符号89の位置にてインナーリード
84を切断して補強材85を取り除く。次に、第8図(c)
に示すように、CCD81の右側面及び裏面側にインナーリ
ード84を折り曲げて、アウターリード87をCCD81の裏面
に位置させる。そして、最後に、第8図(d)に示すよ
うに、前記アウターリード87のうちリード足となる部分
を除き、封止樹脂88にて封止する。
このような方法で固体撮像装置を製造することによ
り、固体撮像装置の小型化が可能になると共に組立性が
向上する。
次に、第9図及び第10図を用いて、固体撮像素子とIC
チップとを有し、小型化した固体撮像装置の例について
説明する。
第9図は固体撮像装置の平面図、第10図は固体撮像装
置の断面図である。
この例では、絶縁材99上にCCDチップ91が接着固定さ
れ、CCDチップ91のイメージエリア101の側方に複数のバ
ンプ93が設けられている。このバンプ93には、インナー
リード92の一端部がボンディングされている。このイン
ナーリード92は、CCDチップ61の第9図における左右の
側部を通りCCDチップ61の裏面側に延出され、他端部はC
CDチップ61の裏面と平行になるように折り曲げられてい
る。前記CCDチップ91の裏面側には、CCDチップ91よりも
小さいICチップ96が配設されている。このICチップ96
は、前記インナーリード92の他端部に、バンプ93を介し
てボンディングされている。また、前記ICチップ96の側
方におけるCCDチップ91の底面には、ピングリッド100が
電気的及び機械的に接続され、このピングリッド100に
よって外部リードを構成している。また、CCDチップ91
のイメージエリア101上には、このイメージエリア101を
上回る範囲にてカバーガラス95が固定されている。そし
て、以上の構成要素のうち、前記カバーガラス95の表面
及びピングリッド100のうちのリード足となる部分を除
き、全体が遮光性封止樹脂97にて封止されている。
このような構成により、固体撮像装置が小型化され
る。
次に、第11図及び第12図を用いて、CCDの画素信号の
転送方向を識別できるようにした固体撮像装置の例につ
いて説明する。
第11図は固体撮像装置の平面図、第12図は固体撮像装
置の断面図である。
この例の固体撮像装置は、第9図及び第10図に示す例
と略同様の構成であるが、封止樹脂97が、CCD91におけ
る上下方向で色分けされているところが異なっている。
この例では、第11図における左右方向が、CCD91におけ
る上下方向であり、画素信号の転送方向は第11図におい
て矢印103で示す方向である。この例でば、CCD91におけ
る上下方向の中央で封止樹脂97を色分けし、CCD91にお
ける上側を黒色封止樹脂97Aとし、下側を青色封止樹脂9
7Bとしている。尚、第12図における符号104は、ウエル
ドライン(色違いの樹脂のあわせ目)を示している。
このように、封止樹脂をCCD91における上下方向で色
分けすることにより、CCD91の画素信号の転送方向103
を、外観上目視で容易に識別することができるようにな
る。
尚、本発明は、電子内視鏡に限らず種々の撮像装置に
適用することができる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、固体撮像素子と
ICチップとをフェイスボンディングによって接続し、更
に、固体撮像素子とICチップとの間の電気的接続を行う
第1の接続手段と固体撮像素子からICチップを介するこ
となく延出された第2の接続手段とを互いに異なる側部
側に配置したので、固体撮像素子とICチップとを有する
固体撮像装置の小型化が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は固体撮像装置の断面図であって第2図のA−A線断
面図、第2図は固体撮像装置の平面図、第3図は第2図
のB−B線断面図、第4図は内視鏡挿入部の先端側の断
面図、第5図は内視鏡システムの全体を示す説明図、第
6図及び第7図は本発明の第2実施例に係り、第6図は
固体撮像装置の断面図、第7図は固体撮像装置の平面
図、第8図(a)ないし(d)は固体撮像装置の製造方
法の一例を示す説明図、第9図及び第10図は固体撮像素
子とICチップとを有し小型化した固体撮像装置の例に係
り、第9図は固体撮像装置の平面図、第10図は固体撮像
装置の断面図、第11図及び第12図はCCDの画素信号の転
送方向を識別できるようにした固体撮像装置の例に係
り、第11図は固体撮像装置の平面図、第12図は固体撮像
装置の断面図である。 1……内視鏡、60……固体撮像装置 61……CCDチップ、62……インナーリード 63……バンプ、66……ICチップ 68……インナーリード兼外部リード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 浩 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 博雅 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 25/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固体撮像素子と、前記固体撮像素子に対し
    てフェイスボンディングにより接続されたICチップと、
    前記固体撮像素子と前記ICチップとの間の電気的接続を
    行う第1の接続手段と、前記固体撮像素子から前記ICチ
    ップを介することなく延出された第2の接続手段とを備
    え、前記第1の接続手段と前記第2の接続手段とは、前
    記固体撮像素子及び前記ICチップにおける互いに異なる
    側部側に配置されていることを特徴とする固体撮像装
    置。
JP2141788A 1990-05-30 1990-05-30 固体撮像装置 Expired - Lifetime JP2828116B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2141788A JP2828116B2 (ja) 1990-05-30 1990-05-30 固体撮像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2141788A JP2828116B2 (ja) 1990-05-30 1990-05-30 固体撮像装置

Publications (2)

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JPH0435474A JPH0435474A (ja) 1992-02-06
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