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JP7739730B2 - Imaging unit and imaging device - Google Patents
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JP7739730B2 - Imaging unit and imaging device - Google Patents

Imaging unit and imaging device

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JP7739730B2 JP2021041298A JP2021041298A JP7739730B2 JP 7739730 B2 JP7739730 B2 JP 7739730B2 JP 2021041298 A JP2021041298 A JP 2021041298A JP 2021041298 A JP2021041298 A JP 2021041298A JP 7739730 B2 JP7739730 B2 JP 7739730B2
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Description

本発明は、撮像ユニットおよび撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging unit and an imaging device.

撮像素子と撮像素子が搭載されるパッケージを備える撮像装置が知られている。従来より撮像装置の小型化・薄型化が求められている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2010-103456
2. Description of the Related Art Imaging devices are known that include an imaging element and a package that the imaging element is mounted in. There has been a demand for smaller and thinner imaging devices.
[Prior art documents]
[Patent Documents]
[Patent Document 1] JP 2010-103456 A

本発明の第1の態様においては、被写体を撮像する撮像チップと、第1主面および第2主面を有し、第1主面上に撮像チップが実装され、第2主面上に、外部の装置に接続されるための第1コネクタおよび第2コネクタが実装された実装基板とを備える撮像ユニットを提供する。 A first aspect of the present invention provides an imaging unit comprising: an imaging chip that captures an image of a subject; and a mounting board having a first main surface and a second main surface, the imaging chip mounted on the first main surface, and a first connector and a second connector mounted on the second main surface for connection to an external device.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 Note that the above summary of the invention does not list all of the necessary features of the present invention. Subcombinations of these features may also constitute inventions.

一実施形態による、撮像装置の一例であるカメラ10の模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a camera 10, which is an example of an imaging device, according to an embodiment. 一実施形態による、撮像ユニット40を模式的に示す上面図である。FIG. 2 is a top view schematically illustrating an imaging unit 40 according to one embodiment. 図2のA-A断面を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the AA cross section of FIG. 2. 一実施形態による、撮像ユニット40を模式的に示す下面図である。FIG. 2 is a schematic bottom view of an imaging unit 40 according to one embodiment. 一実施形態による、撮像ユニット40が第1フレキシブル基板250および第2フレキシブル基板260を介してASIC52および電源ユニット53に接続された状態を模式的に示す下面図である。10 is a bottom view schematically illustrating a state in which an imaging unit 40 is connected to an ASIC 52 and a power supply unit 53 via a first flexible substrate 250 and a second flexible substrate 260 according to an embodiment. FIG. 図5に示す領域(A)の模式的な拡大図である。FIG. 6 is a schematic enlarged view of region (A) shown in FIG. 5. 一実施形態による、撮像ユニット41が第1フレキシブル基板250および第2フレキシブル基板260を介してASIC52および電源ユニット53に接続された状態を模式的に示す下面図である。10 is a bottom view schematically illustrating a state in which an imaging unit 41 is connected to an ASIC 52 and a power supply unit 53 via a first flexible substrate 250 and a second flexible substrate 260 according to an embodiment. FIG. 一実施形態による、撮像ユニット42が第1フレキシブル基板257および第2フレキシブル基板267を介してASIC52および電源ユニット53に接続された状態を模式的に示す下面図である。FIG. 10 is a bottom view schematically illustrating a state in which an imaging unit 42 is connected to an ASIC 52 and a power supply unit 53 via a first flexible substrate 257 and a second flexible substrate 267 according to an embodiment. 一実施形態による、第1フレキシブル基板270の一部を模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view schematically illustrating a portion of a first flexible substrate 270 according to one embodiment.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 The present invention will be described below through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the scope of the invention as claimed. Furthermore, not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention.

図1は、一実施形態による、撮像装置の一例であるカメラ10の模式断面図である。カメラ10は、一例として、デジタルコンパクトカメラである。カメラ10は、レンズユニット20およびカメラボディ30を備える。 Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a camera 10, which is an example of an imaging device, according to one embodiment. Camera 10 is, for example, a digital compact camera. Camera 10 includes a lens unit 20 and a camera body 30.

レンズユニット20は、その鏡筒内に光学系を備え、当該光学系により光軸22が規定されている。レンズユニット20は、カメラボディ30に取付けられている。レンズユニット20は、カメラボディ30内に収容されて、使用時に図のように外方へ進出するものであってもよい。 Lens unit 20 has an optical system within its barrel, and this optical system defines an optical axis 22. Lens unit 20 is attached to camera body 30. Lens unit 20 may be housed within camera body 30 and extend outward when in use, as shown in the figure.

レンズユニット20は、入射する被写体光束をカメラボディ30の筐体31内へ導く。なお、図1に示すレンズユニット20は、単に説明を明確にするために、2枚のレンズと絞りとを含んでいるが、何ら当該構成に限定するものではない。 The lens unit 20 guides the incident subject light beam into the housing 31 of the camera body 30. Note that the lens unit 20 shown in Figure 1 includes two lenses and an aperture simply for clarity of explanation, but is not limited to this configuration.

カメラボディ30は、撮像ユニット40と、基板ユニット60と、表示部88とを有する。カメラボディ30は更に、撮像ユニット40と基板ユニット60とを接続する第1フレキシブル基板250および第2フレキシブル基板260を有する。 The camera body 30 has an imaging unit 40, a board unit 60, and a display unit 88. The camera body 30 also has a first flexible board 250 and a second flexible board 260 that connect the imaging unit 40 and the board unit 60.

レンズユニット20に入射する被写体光束は、レンズユニット20によって撮像ユニット40に導かれる。撮像ユニット40は、被写体を撮像する撮像チップ100と、第1主面111および第2主面112を有する実装基板120とを備える。本実施形態における撮像ユニット40は更に、フレーム140と、カバーガラス160とを備える。なお、撮像ユニット40は、フレーム140およびカバーガラス160を備えなくてもよい。 A subject light beam incident on the lens unit 20 is guided by the lens unit 20 to the imaging unit 40. The imaging unit 40 includes an imaging chip 100 that captures an image of the subject, and a mounting substrate 120 having a first main surface 111 and a second main surface 112. In this embodiment, the imaging unit 40 further includes a frame 140 and a cover glass 160. Note that the imaging unit 40 does not necessarily have to include the frame 140 and the cover glass 160.

撮像チップ100は、例えばCMOSイメージセンサやCCDイメージセンサであり、主たる平面の形状が長方形である。撮像チップ100は、実装基板120の第1主面111上に実装される。 The imaging chip 100 is, for example, a CMOS image sensor or a CCD image sensor, and has a rectangular main plane shape. The imaging chip 100 is mounted on the first main surface 111 of the mounting substrate 120.

ここで、本実施形態において、光軸22に沿う方向をz軸方向と定める。すなわち、撮像チップ100の撮像面へ被写体光束が入射する方向をz軸方向と定める。具体的には、被写体光束が入射する方向をz軸マイナス方向と定め、その反対方向をz軸プラス方向と定める。撮像チップ100の長手方向をx軸方向と定める。撮像チップ100の短手方向をy軸方向と定める。具体的には、x軸方向及びy軸方向は、図1に図示した方向に定められる。x軸、y軸、z軸は右手系の直交座標系である。 In this embodiment, the direction along the optical axis 22 is defined as the z-axis direction. That is, the direction in which the subject light beam is incident on the imaging surface of the imaging chip 100 is defined as the z-axis direction. Specifically, the direction in which the subject light beam is incident is defined as the negative z-axis direction, and the opposite direction is defined as the positive z-axis direction. The longitudinal direction of the imaging chip 100 is defined as the x-axis direction. The lateral direction of the imaging chip 100 is defined as the y-axis direction. Specifically, the x-axis and y-axis directions are defined as the directions shown in Figure 1. The x-axis, y-axis, and z-axis are in a right-handed Cartesian coordinate system.

このように規定した場合、本実施形態における撮像ユニット40、基板ユニット60および表示部88は、z軸マイナス方向に順に配置されている。なお、説明の都合上、z軸プラス方向を前方、前側等と呼ぶ場合がある。また、z軸マイナス方向を後方、後側、等と呼ぶ場合がある。z軸マイナス方向の側を背面側等と呼ぶ場合がある。 When defined in this way, the imaging unit 40, board unit 60, and display unit 88 in this embodiment are arranged in this order in the negative z-axis direction. For ease of explanation, the positive z-axis direction may be referred to as the front, front side, etc. The negative z-axis direction may be referred to as the rear, back side, etc. The side in the negative z-axis direction may be referred to as the back side, etc.

ここで、撮像ユニットが実装基板の裏面上に1つのコネクタしか実装していない場合、当該コネクタは、撮像チップを駆動およびまたは制御したり、撮像チップから画像を読み出したりするために、電源系、制御系、画像伝送系の多種の用途を割り当てられる必要がある。多種の用途を割り当てられたコネクタに接続されるフレキシブル基板も同様に、多種の用途に対応する必要がある。そのため、例えば大電流を流す用途に特化したフレキシブル基板や、画像信号を高速に伝送する用途に特化したフレキシブル基板を適用することができない。しかしながら、撮像チップの高画素化、高速読み出しに伴い、撮像チップの消費電力は増大していく傾向にある。更に、メモリなどの大規模回路を搭載した積層型の撮像チップが実装される場合、撮像チップの消費電力がより一層増大する。また、多種の用途を割り当てられた1つのコネクタに、多種の用途に対応するフレキシブル基板を複数接続した場合、カメラボディ内の画像処理回路や電源などの配置構成の関係等から、各フレキシブル基板は当該コネクタから異なる方向に延伸するように配置する必要があり、少なくとも何れかのフレキシブル基板を比較的大きくしなければいけない。カメラボディ内には、このようなフレキシブル基板に対して、比較的大きな空間を設ける必要があり、これにより、装置全体が比較的大きく厚いものとなる。 If an imaging unit has only one connector mounted on the backside of its mounting board, that connector must be capable of multiple applications, including power supply, control, and image transmission, to drive and/or control the imaging chip and read images from it. Flexible boards connected to connectors with multiple applications must also be capable of multiple applications. For this reason, flexible boards specialized for applications involving high current flow or high-speed image signal transmission cannot be used. However, as imaging chips become more pixelated and their readout speeds increase, their power consumption tends to increase. Furthermore, when stacked imaging chips incorporating large-scale circuits such as memory are mounted, the power consumption of the imaging chip increases even further. Furthermore, when multiple flexible boards corresponding to multiple applications are connected to a single connector with multiple applications, due to the layout of the image processing circuitry, power supply, and other components within the camera body, each flexible board must be arranged so that it extends in different directions from the connector, necessitating the use of at least one of the flexible boards as a relatively large size. A relatively large space must be provided within the camera body for such flexible boards, resulting in a relatively large and thick overall device.

これに対して、本実施形態によれば、実装基板120の第2主面112上には、第1コネクタ181および第2コネクタ183が実装される。第1コネクタ181および第2コネクタ183は、撮像ユニット40の外部の装置に接続されるために用いられる。このように、本実施形態の撮像ユニット40は、第1コネクタ181および第2コネクタ183のそれぞれを実装基板120に実装することで、カメラ10の小型化・薄型化に寄与することができる。 In contrast, according to this embodiment, a first connector 181 and a second connector 183 are mounted on the second main surface 112 of the mounting substrate 120. The first connector 181 and the second connector 183 are used to connect to devices external to the imaging unit 40. In this way, by mounting the first connector 181 and the second connector 183 on the mounting substrate 120, the imaging unit 40 of this embodiment can contribute to making the camera 10 smaller and thinner.

実装基板120に実装された第1コネクタ181は、第1フレキシブル基板250が接続される。一例として、第1コネクタ181は、第1フレキシブル基板250を介して外部の画像処理装置に画像信号を伝送するために用いられてもよい。換言すると、第1コネクタ181および第1フレキシブル基板250は、画像信号を伝送する用途に特化してもよい。 The first connector 181 mounted on the mounting board 120 is connected to the first flexible substrate 250. As an example, the first connector 181 may be used to transmit image signals to an external image processing device via the first flexible substrate 250. In other words, the first connector 181 and the first flexible substrate 250 may be specialized for transmitting image signals.

実装基板120に実装された第2コネクタ183は、第2フレキシブル基板260が接続される。一例として、第2コネクタ183は、第2フレキシブル基板260を介して外部の電源装置に接続されて撮像チップ100に電流を供給するために用いられてもよい。換言すると、第2コネクタ183および第2フレキシブル基板260は、撮像チップ100に電流を供給する用途に特化してもよい。 The second connector 183 mounted on the mounting substrate 120 is connected to the second flexible substrate 260. As an example, the second connector 183 may be connected to an external power supply device via the second flexible substrate 260 and used to supply current to the imaging chip 100. In other words, the second connector 183 and the second flexible substrate 260 may be specialized for the purpose of supplying current to the imaging chip 100.

なお、撮像ユニット40は3つ以上のコネクタを備えてもよい。換言すると、実装基板120の第2主面112上には3つ以上のコネクタが実装されてもよい。また、3つ以上のコネクタのそれぞれには、個別のフレキシブル基板が接続されてもよい。それぞれのコネクタ及びフレキシブル基板の組は、特定の用途に特化してもよい。また、複数の当該組の用途が互いに部分的に又は全て共通していてもよい。 The imaging unit 40 may include three or more connectors. In other words, three or more connectors may be mounted on the second main surface 112 of the mounting substrate 120. Each of the three or more connectors may be connected to a separate flexible substrate. Each pair of connector and flexible substrate may be specialized for a specific application. The applications of multiple such pairs may be partially or entirely common to each other.

基板ユニット60は、撮像ユニット40のz軸マイナス方向の位置に配置される。基板ユニット60は、基板62と、基板62上に実装されたMPU51、ASIC52および電源ユニット53を含む。なお、基板62上には、追加的に又は代替的に、他の電子回路が実装されてもよい。 The board unit 60 is disposed in the negative z-axis direction of the imaging unit 40. The board unit 60 includes a board 62, and an MPU 51, an ASIC 52, and a power supply unit 53 mounted on the board 62. Note that other electronic circuits may also be mounted on the board 62, either in addition or as an alternative.

MPU51は、カメラ10の全体の制御を担う。ASIC52は、撮像チップ100から出力された画像信号を処理する。本実施形態におけるASIC52は、実装基板120、第1コネクタ181および第1フレキシブル基板250を介して、撮像チップ100からの画像信号を受信する。 The MPU 51 is responsible for overall control of the camera 10. The ASIC 52 processes the image signal output from the imaging chip 100. In this embodiment, the ASIC 52 receives the image signal from the imaging chip 100 via the mounting board 120, the first connector 181, and the first flexible board 250.

電源ユニット53は、カメラ10に取付けられた電池と、電池に蓄積された電力をカメラ10の各部に供給する電源回路とを含む。本実施形態における電源ユニット53は、第2フレキシブル基板260、第2コネクタ183および実装基板120を介して、撮像チップ100に電流を供給する。なお、電源ユニット53は、外部の装置の一例であってもよい。 The power supply unit 53 includes a battery attached to the camera 10 and a power supply circuit that supplies power stored in the battery to each part of the camera 10. In this embodiment, the power supply unit 53 supplies current to the imaging chip 100 via the second flexible substrate 260, the second connector 183, and the mounting substrate 120. Note that the power supply unit 53 may also be an example of an external device.

ASIC52は、撮像チップ100からの画像信号に基づいて、表示用の画像データを生成する。ASIC52は、撮像チップの画像信号に対して例えば画像処理や圧縮処理を施すことで表示用の画像データを生成する。 The ASIC 52 generates image data for display based on the image signal from the imaging chip 100. The ASIC 52 generates image data for display by performing, for example, image processing and compression processing on the image signal from the imaging chip.

ASIC52が生成した表示用の画像データは、表示部88に出力される。当該画像データは、カメラボディ30に装着された記録媒体に記録されてもよい。当該記録媒体は、カメラボディ30に着脱可能に構成されていてもよい。なお、ASIC52は、外部の画像処理装置の一例であってもよい。 The image data for display generated by the ASIC 52 is output to the display unit 88. The image data may be recorded on a recording medium attached to the camera body 30. The recording medium may be configured to be detachable from the camera body 30. The ASIC 52 may be an example of an external image processing device.

表示部88は、基板ユニット60のz軸マイナス方向の位置に配置される。表示部88としては、例えば液晶パネル等を適用できる。表示部88の表示面は、カメラボディ30の背面に現れる。表示部88は、ASIC52が生成した表示用の画像データに基づいて画像を表示する。 The display unit 88 is located in the negative z-axis direction of the board unit 60. The display unit 88 can be, for example, a liquid crystal panel. The display surface of the display unit 88 appears on the back of the camera body 30. The display unit 88 displays images based on display image data generated by the ASIC 52.

図2は、一実施形態による、撮像ユニット40を模式的に示す上面図である。図3は、図2のA-A断面を模式的に示す断面図である。ただし、図3においては、実線で示す撮像ユニット40に追加して、ブラケット150、第1フレキシブル基板250および第2フレキシブル基板260を破線で示す。 Figure 2 is a top view schematically illustrating an imaging unit 40 according to one embodiment. Figure 3 is a cross-sectional view schematically illustrating the A-A cross section of Figure 2. However, in Figure 3, in addition to the imaging unit 40 shown in solid lines, the bracket 150, first flexible substrate 250, and second flexible substrate 260 are shown in dashed lines.

撮像チップ100は、撮像領域101と周辺領域102とを含んで構成される。図2に示す通り、撮像領域101および周辺領域102は共に、平面視において長方形である。 The imaging chip 100 includes an imaging region 101 and a peripheral region 102. As shown in Figure 2, both the imaging region 101 and the peripheral region 102 are rectangular in plan view.

撮像領域101は、撮像チップ100の中央部分に形成される。撮像領域101には、被写体光を光電変換する複数の光電変換素子が2次元に配置され、これにより、撮像チップ100の撮像面が形成されている。各画素は、1つまたは複数の光電変換素子を含んで構成されている。 The imaging region 101 is formed in the central portion of the imaging chip 100. In the imaging region 101, multiple photoelectric conversion elements that photoelectrically convert subject light are arranged two-dimensionally, thereby forming the imaging surface of the imaging chip 100. Each pixel is composed of one or more photoelectric conversion elements.

周辺領域102は、撮像領域101の周辺に位置する。周辺領域102は、光電変換素子における光電変換によって得られた画像信号を読み出して信号処理を行う処理回路104を含む。処理回路104は、出力された画像信号をデジタル信号に変換するAD変換回路を含む。また、処理回路104は、画像信号を伝送するための伝送回路105も含む。 The peripheral region 102 is located around the imaging region 101. The peripheral region 102 includes a processing circuit 104 that reads out and processes image signals obtained by photoelectric conversion in the photoelectric conversion elements. The processing circuit 104 includes an AD conversion circuit that converts the output image signals into digital signals. The processing circuit 104 also includes a transmission circuit 105 for transmitting the image signals.

撮像チップ100は、実装基板120にCOB(Chip On Board)実装されている。撮像チップ100は、接着部210によって実装基板120に固定される。接着部210は、例えば熱硬化性接着剤である。後述する他の接着部も、例えば熱硬化性接着剤である。 The imaging chip 100 is mounted on the mounting substrate 120 using a COB (chip on board) method. The imaging chip 100 is fixed to the mounting substrate 120 by an adhesive 210. The adhesive 210 is, for example, a thermosetting adhesive. The other adhesives described below are also, for example, thermosetting adhesives.

撮像チップ100は、ボンディングワイヤ110を介して実装基板120と電気的に接続される。撮像チップ100のAD変換回路でデジタル信号に変換された画像信号は、ボンディングワイヤ110を介して実装基板120に出力される。なお、撮像チップ100は、実装基板120にフリップチップ実装されてもよい。 The imaging chip 100 is electrically connected to the mounting substrate 120 via bonding wires 110. Image signals converted into digital signals by the AD conversion circuit of the imaging chip 100 are output to the mounting substrate 120 via the bonding wires 110. The imaging chip 100 may also be flip-chip mounted on the mounting substrate 120.

実装基板120は、第1層121と、芯層207と、第2層122とを含む。第1層121は、ソルダレジスト層201と、配線層202と、絶縁層203と、配線層204と、絶縁層205とを含む。第2層122は、絶縁層215と、配線層214と、絶縁層213と、配線層212と、ソルダレジスト層211とを含む。実装基板120は、芯層207をコア層として有する多層コア基板である。 The mounting substrate 120 includes a first layer 121, a core layer 207, and a second layer 122. The first layer 121 includes a solder resist layer 201, a wiring layer 202, an insulating layer 203, a wiring layer 204, and an insulating layer 205. The second layer 122 includes an insulating layer 215, a wiring layer 214, an insulating layer 213, a wiring layer 212, and a solder resist layer 211. The mounting substrate 120 is a multilayer core substrate having a core layer 207 as a core layer.

実装基板120において、z軸マイナス方向に、ソルダレジスト層201、配線層202、絶縁層203、配線層204、絶縁層205、芯層207、絶縁層215、配線層214、絶縁層213、配線層212、ソルダレジスト層211の順で配されている。 On the mounting substrate 120, the following layers are arranged in the negative z-axis direction: solder resist layer 201, wiring layer 202, insulating layer 203, wiring layer 204, insulating layer 205, core layer 207, insulating layer 215, wiring layer 214, insulating layer 213, wiring layer 212, and solder resist layer 211.

絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213は、例えば樹脂層である。絶縁層203等のそれぞれのz軸方向の厚みは、例えば20μm~50μmである。 Insulating layers 203, 205, 215, and 213 are, for example, resin layers. The thickness of each of insulating layers 203, etc. in the z-axis direction is, for example, 20 μm to 50 μm.

配線層202、配線層204、配線層214及び配線層212は、配線パターンを含む。配線層202等の材料として、ニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いることができる。配線層202等が有する配線パターンそれぞれの厚みは、例えば10μm~50μmである。 The wiring layers 202, 204, 214, and 212 include wiring patterns. Materials that can be used for the wiring layers 202 and the like include nickel-iron alloys (e.g., 42 alloy, 56 alloy), copper, aluminum, and the like. The thickness of each of the wiring patterns in the wiring layers 202 and the like is, for example, 10 μm to 50 μm.

芯層207は、金属で形成される。芯層207を金属で形成する場合、芯層207の材料として例えばニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いてよい。芯層207の厚みは、配線層202等のいずれの厚みよりも厚い。芯層207の厚みは、絶縁層203等のいずれの厚みよりも厚い。具体的には、芯層207の厚みは、例えば0.1mm~0.8mmである。 The core layer 207 is formed from a metal. When the core layer 207 is formed from a metal, the material of the core layer 207 may be, for example, a nickel-iron alloy (e.g., 42 alloy, 56 alloy), copper, aluminum, etc. The thickness of the core layer 207 is thicker than the thickness of any of the wiring layers 202, etc. The thickness of the core layer 207 is thicker than the thickness of any of the insulating layers 203, etc. Specifically, the thickness of the core layer 207 is, for example, 0.1 mm to 0.8 mm.

芯層207の剛性は、配線層202等のいずれの剛性よりも高い。芯層207の剛性は、第1層121の剛性より高くてもよい。芯層207の剛性は、第2層122の剛性より高くてもよい。 The rigidity of the core layer 207 is higher than the rigidity of any of the wiring layers 202, etc. The rigidity of the core layer 207 may be higher than the rigidity of the first layer 121. The rigidity of the core layer 207 may be higher than the rigidity of the second layer 122.

なお、芯層207は樹脂で形成されていてもよい。芯層207を樹脂で形成する場合、芯層207は、例えばFR4、FR4より弾性率の高い材料を用いて形成されてよい。芯層207を樹脂で形成する場合、z軸方向において芯層207は配線層に挟まれる。例えば、芯層207を樹脂で形成する場合、z軸マイナス方向に、ソルダレジスト層201、配線層202、絶縁層203、配線層204、芯層207、配線層214、絶縁層213、配線層212、ソルダレジスト層211の順で配されてよい。2層の配線層を追加で配する場合は、配線層204と芯層207との間に、配線層204に接触する追加の絶縁層と芯層207に接触する追加の配線層とがz軸マイナス方向に順に配され、芯層207と配線層214との間に、芯層207に接触する追加の配線層と、配線層214に接触する追加の絶縁層とをz軸マイナス方向に順に配される。 The core layer 207 may be formed from resin. When the core layer 207 is formed from resin, it may be formed using, for example, FR4 or a material with a higher elastic modulus than FR4. When the core layer 207 is formed from resin, it is sandwiched between wiring layers in the z-axis direction. For example, when the core layer 207 is formed from resin, the solder resist layer 201, wiring layer 202, insulating layer 203, wiring layer 204, core layer 207, wiring layer 214, insulating layer 213, wiring layer 212, and solder resist layer 211 may be arranged in this order in the negative z-axis direction. When two additional wiring layers are arranged, an additional insulating layer in contact with wiring layer 204 and an additional wiring layer in contact with core layer 207 are arranged in this order in the negative z-axis direction between wiring layer 204 and core layer 207, and an additional wiring layer in contact with core layer 207 and an additional insulating layer in contact with wiring layer 214 are arranged in this order in the negative z-axis direction between core layer 207 and wiring layer 214.

このように、実装基板120は、金属コアまたは樹脂コアを有する多層コア基板である。実装基板120の厚みは、例えば0.3mm~1.0mmであってよい。 As such, the mounting substrate 120 is a multilayer core substrate having a metal core or a resin core. The thickness of the mounting substrate 120 may be, for example, 0.3 mm to 1.0 mm.

配線層202の少なくとも一部は、撮像チップ100からボンディングワイヤ110を介して出力された画像信号を受け取る配線パターンに使用される。配線層202は、ボンディングワイヤ110が接続されるボンディングパッド240を含む。 At least a portion of the wiring layer 202 is used for a wiring pattern that receives image signals output from the imaging chip 100 via bonding wires 110. The wiring layer 202 includes bonding pads 240 to which the bonding wires 110 are connected.

配線層204に含まれる配線パターン及び配線層214に含まれる配線パターンは、例えば、グランドライン、電源ライン等に使用できる。 The wiring patterns included in wiring layer 204 and wiring layer 214 can be used, for example, as ground lines, power lines, etc.

撮像チップ100は、ソルダレジスト層201上に配置され、ボンディングワイヤ110によってボンディングパッド240に電気的に接続される。ボンディングパッド240と配線層212とは、第1層121及び芯層207を貫通するビア131によって電気的に接続されている。ビア131は、絶縁体132により覆われている。撮像チップ100から出力された画像信号は、配線層202及びビア131を介して、配線層212に伝送される。 The imaging chip 100 is placed on the solder resist layer 201 and electrically connected to the bonding pad 240 by a bonding wire 110. The bonding pad 240 and the wiring layer 212 are electrically connected by a via 131 that penetrates the first layer 121 and the core layer 207. The via 131 is covered by an insulator 132. The image signal output from the imaging chip 100 is transmitted to the wiring layer 212 via the wiring layer 202 and the via 131.

ソルダレジスト層211上には、第1コネクタ181、第2コネクタ183、バイパスコンデンサ群185、および、回路群187などの電子部品が実装される。換言すると、これらの電子部品は、実装基板120において撮像チップ100が実装された第1主面111とは反対側の第2主面112上に実装される。ソルダレジスト層211上には、他の電子部品として、例えば抵抗、レギュレータ、トランジスタ等を含んでもよい。 Electronic components such as the first connector 181, the second connector 183, the bypass capacitor group 185, and the circuit group 187 are mounted on the solder resist layer 211. In other words, these electronic components are mounted on the second main surface 112 of the mounting substrate 120, which is opposite to the first main surface 111 on which the imaging chip 100 is mounted. Other electronic components, such as resistors, regulators, and transistors, may also be included on the solder resist layer 211.

これらの電子部品は、リード部材によって配線層212に電気的に接続される。当該リード部材は、配線層212にはんだ等で固定されている。配線層212の一部は、ソルダレジスト層211に形成された開口から外部に露出して、ランド等の電極を提供する。 These electronic components are electrically connected to the wiring layer 212 by lead members. The lead members are fixed to the wiring layer 212 with solder or the like. A portion of the wiring layer 212 is exposed to the outside through an opening formed in the solder resist layer 211, providing an electrode such as a land.

とりわけ、本実施形態における第1コネクタ181は、配線層212に接続され、配線層212を介して、伝送回路105から画像信号を伝送される。また、本実施形態における第1コネクタ181は、第1フレキシブル基板250が接続され、第1フレキシブル基板250を介してASIC52に当該画像信号を伝送する。 In particular, the first connector 181 in this embodiment is connected to the wiring layer 212, and image signals are transmitted from the transmission circuit 105 via the wiring layer 212. The first connector 181 in this embodiment is also connected to the first flexible substrate 250, and transmits the image signals to the ASIC 52 via the first flexible substrate 250.

第1コネクタ181に伝送される当該画像信号は、1GHz以上で伝送される画像信号を含んでもよい。第1コネクタ181は、第2主面112上で、第1主面111上の伝送回路105に対向する位置に配置される。このように、第1コネクタ181は、伝送回路105との間の直線距離を最短にする位置に配置され、これにより、伝送回路105から伝送される画像信号の経路を最短にすることができ、高速で出力される画像信号の信号レベルが実装基板120内で劣化することを防ぐことができる。 The image signal transmitted to the first connector 181 may include an image signal transmitted at 1 GHz or higher. The first connector 181 is disposed on the second main surface 112 in a position opposite the transmission circuit 105 on the first main surface 111. In this way, the first connector 181 is disposed in a position that minimizes the linear distance between it and the transmission circuit 105, thereby minimizing the path of the image signal transmitted from the transmission circuit 105 and preventing the signal level of the image signal output at high speed from deteriorating within the mounting board 120.

また、本実施形態における第2コネクタ183は、配線層212に接続され、配線層212を介して、撮像チップ100に電流を供給する。また、本実施形態における第2コネクタ183は、第2フレキシブル基板260が接続され、第2フレキシブル基板260を介して電源ユニット53から電流を供給される。なお、本実施形態における第2コネクタ183には、伝送回路105から画像信号は伝送されない。 In addition, the second connector 183 in this embodiment is connected to the wiring layer 212 and supplies current to the imaging chip 100 via the wiring layer 212. In addition, the second connector 183 in this embodiment is connected to the second flexible substrate 260 and receives current from the power supply unit 53 via the second flexible substrate 260. Note that no image signals are transmitted from the transmission circuit 105 to the second connector 183 in this embodiment.

フレーム140は、樹脂によって形成されている。フレーム140は、実装基板120のソルダレジスト層201に接着部220で接着される。すなわち、実装基板120は、フレーム140に固定される。 The frame 140 is made of resin. The frame 140 is adhered to the solder resist layer 201 of the mounting substrate 120 by adhesive parts 220. In other words, the mounting substrate 120 is fixed to the frame 140.

なお、フレーム140は、樹脂に金属体がインサートされて構成されてもよい。当該金属体の材料としては、ニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウムを用いることができる。アルミニウムなどの軽量な材料を金属体の材料として用いれば、フレーム140を軽量化することができる。銅などの熱伝導率が比較的に高い材料を金属体の材料として用いれば、フレーム140からの放熱特性を高めることができる。 The frame 140 may be constructed by inserting a metal body into resin. The metal body may be made of a nickel-iron alloy (e.g., 42 alloy, 56 alloy), copper, or aluminum. Using a lightweight material such as aluminum as the metal body material can reduce the weight of the frame 140. Using a material with a relatively high thermal conductivity such as copper as the metal body material can improve the heat dissipation characteristics of the frame 140.

フレーム140は、第1面141と、第2面142と、第3面143と、第4面144と、第5面145と、第6面146とを有する。第6面146は、開口部138を形成する。第6面146は、フレーム140の内壁面を形成する。開口部138は、例えばxy面内の中央部分に形成される。開口部138内には、実装基板120の第1主面111上に実装されている撮像チップ100が位置する。 The frame 140 has a first surface 141, a second surface 142, a third surface 143, a fourth surface 144, a fifth surface 145, and a sixth surface 146. The sixth surface 146 forms an opening 138. The sixth surface 146 forms the inner wall surface of the frame 140. The opening 138 is formed, for example, in the center of the xy plane. The imaging chip 100 mounted on the first main surface 111 of the mounting substrate 120 is located within the opening 138.

第1面141は、カバーガラス160と接着部230により接着される面である。第1面141は、第6面146の端部に接する面である。第1面141は、第6面146の外縁に沿って形成される。第1面141は、xy平面と略平行な面である。 The first surface 141 is a surface that is bonded to the cover glass 160 by the adhesive portion 230. The first surface 141 is a surface that contacts the end of the sixth surface 146. The first surface 141 is formed along the outer edge of the sixth surface 146. The first surface 141 is a surface that is approximately parallel to the xy plane.

第2面142は、第1面141の端部に接する面である。第2面142は、第1面141の外縁に沿って形成される面である。第2面142は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。 The second surface 142 is a surface that contacts the end of the first surface 141. The second surface 142 is a surface that is formed along the outer edge of the first surface 141. The second surface 142 has a surface that is approximately parallel to the yz plane and a surface that is approximately parallel to the xz plane.

第3面143は、第2面142の端部に接する面である。第3面143は、xy平面と略平行な面であり、第1面141と略平行な面である。 The third surface 143 is a surface that contacts the end of the second surface 142. The third surface 143 is a surface that is approximately parallel to the xy plane and is also approximately parallel to the first surface 141.

第4面144は、第3面143の端部に接する面である。第4面144は、第3面143の外縁に沿って形成される面である。第4面144は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。 The fourth surface 144 is a surface that contacts the end of the third surface 143. The fourth surface 144 is a surface that is formed along the outer edge of the third surface 143. The fourth surface 144 has a surface that is approximately parallel to the yz plane and a surface that is approximately parallel to the xz plane.

第5面145は、第4面144の端部に接する面である。第5面145は、第4面144の外縁に沿って形成される面である。第5面145は、xy平面と略平行な面である。第5面145は、第1面141及び第3面143と略平行な面である。第5面145は、実装基板120のソルダレジスト層201と接着部220により接着される面である。第5面145は、接着部220に面する。第5面145は、第6面146の端部に接する面である。第5面145は、第6面146の外縁に沿って形成される。 The fifth surface 145 is a surface that contacts the end of the fourth surface 144. The fifth surface 145 is a surface that is formed along the outer edge of the fourth surface 144. The fifth surface 145 is a surface that is approximately parallel to the xy plane. The fifth surface 145 is a surface that is approximately parallel to the first surface 141 and the third surface 143. The fifth surface 145 is a surface that is bonded to the solder resist layer 201 of the mounting board 120 by the adhesive portion 220. The fifth surface 145 faces the adhesive portion 220. The fifth surface 145 is a surface that contacts the end of the sixth surface 146. The fifth surface 145 is formed along the outer edge of the sixth surface 146.

フレーム140は、第1面141と第2面142と第3面143とにより形成された段部を有する。フレーム140は、取付部として取付穴148を有する。フレーム140は、例えば3つの取付穴148を有する。3つの取付穴148はいずれも第3面143から第5面145までを貫通する穴である。3つの取付穴148はいずれも、撮像ユニット40をカメラボディ30の筐体31等の他の構造体に取付けるために利用される。 The frame 140 has a stepped portion formed by a first surface 141, a second surface 142, and a third surface 143. The frame 140 has mounting holes 148 as mounting portions. The frame 140 has, for example, three mounting holes 148. All three mounting holes 148 are holes that penetrate from the third surface 143 to the fifth surface 145. All three mounting holes 148 are used to mount the imaging unit 40 to another structure, such as the housing 31 of the camera body 30.

フレーム140は、3つの取付穴148を介して、ビス149で例えばビス止めされることで、ブラケット150に固定される。ブラケット150は、例えばビス止めされることでカメラボディ30の筐体31に固定される。よって、撮像ユニット40は、カメラボディ30の筐体31に固定される。 The frame 140 is fixed to the bracket 150, for example, by fastening it with screws 149 through three mounting holes 148. The bracket 150 is fixed to the housing 31 of the camera body 30, for example, by fastening it with screws. Thus, the imaging unit 40 is fixed to the housing 31 of the camera body 30.

取付穴148を用いてフレーム140とブラケット150とを例えば金属のビス149でビス止めした場合、撮像チップ100が動作している場合に生じた熱を、ビス149を介して筐体31の方へ熱を逃がすための伝熱経路を形成することができる。 If the frame 140 and bracket 150 are fastened to each other using the mounting holes 148 with, for example, metal screws 149, a heat transfer path can be formed to dissipate heat generated when the imaging chip 100 is operating via the screws 149 toward the housing 31.

フレーム140は、位置決め穴147を有する。フレーム140は、例えば2つの位置決め穴147を有する。2つの位置決め穴147はいずれも第3面143から第5面145までを貫通する穴である。2つの位置決め穴147のうち、一方の位置決め穴は嵌合穴で形成され、他方の位置決め穴147は長穴で形成されている。 The frame 140 has positioning holes 147. The frame 140 has, for example, two positioning holes 147. Both of the positioning holes 147 are holes that penetrate from the third surface 143 to the fifth surface 145. Of the two positioning holes 147, one is formed as a fitting hole, and the other is formed as an elongated hole.

フレーム140は、2つの位置決め穴147を用いてブラケット150に対して位置決めされる。例えばブラケット150に設けられた2つの位置決めピンが2つの位置決め穴147に挿入されることで、フレーム140とブラケット150とが位置決めされる。フレーム140は、ブラケット150に対して位置決めされた状態で固定される。よって、撮像ユニット40は、筐体31に位置決めされた状態で固定される。なお、フレーム140及びブラケット150は、筐体31以外の他の構造体に対して固定されてよい。 The frame 140 is positioned relative to the bracket 150 using two positioning holes 147. For example, two positioning pins provided on the bracket 150 are inserted into the two positioning holes 147, thereby positioning the frame 140 and bracket 150. The frame 140 is fixed in a position relative to the bracket 150. Therefore, the imaging unit 40 is fixed in a position relative to the housing 31. Note that the frame 140 and bracket 150 may be fixed to a structure other than the housing 31.

なお、撮像ユニット40は、ブラケット150を介さずに筐体31に固定されてもよい。撮像ユニット40は、3つの取付穴148を介して例えばビス止めされることで、筐体31に固定されてよい。 The imaging unit 40 may be fixed to the housing 31 without using the bracket 150. The imaging unit 40 may be fixed to the housing 31 by, for example, fastening it with screws through the three mounting holes 148.

カバーガラス160は、例えばホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、耐熱ガラス、水晶などによって形成されている。カバーガラス160は、透光性を有している。カバーガラス160の厚みは、例えば0.5mm~0.8mmである。 The cover glass 160 is made of, for example, borosilicate glass, quartz glass, alkali-free glass, heat-resistant glass, or quartz. The cover glass 160 is translucent. The thickness of the cover glass 160 is, for example, 0.5 mm to 0.8 mm.

カバーガラス160は、フレーム140の開口部138内に収容された撮像チップ100を封止するために用いられる。より具体的には、カバーガラス160は、フレーム140の開口部138を覆うようにフレーム140に固定される。カバーガラス160は、撮像チップ100、ボンディングワイヤ110及びフレーム140が実装基板120に実装された後に、フレーム140に固定される。カバーガラス160は、接着部230によりフレーム140と接着される。カバーガラス160は透光性を有するので、当該接着部230は光硬化型接着剤であってもよい。 The cover glass 160 is used to seal the imaging chip 100 housed within the opening 138 of the frame 140. More specifically, the cover glass 160 is fixed to the frame 140 so as to cover the opening 138 of the frame 140. The cover glass 160 is fixed to the frame 140 after the imaging chip 100, bonding wires 110, and frame 140 have been mounted on the mounting substrate 120. The cover glass 160 is adhered to the frame 140 by an adhesive 230. Because the cover glass 160 is translucent, the adhesive 230 may be a photo-curable adhesive.

カバーガラス160は、フレーム140及び実装基板120と共に、開口部138内の空間を密封する。従って、開口部138内に位置する撮像チップ100は、実装基板120とフレーム140とカバーガラス160とによって密封された空間に配置される。これにより、撮像チップ100は、外部環境の影響を受け難い。例えば、撮像チップ100は、当該空間の外に存在する水分の影響を受け難い。これにより、撮像チップ100の劣化を抑止することができる。 The cover glass 160, together with the frame 140 and mounting substrate 120, seals the space within the opening 138. Therefore, the imaging chip 100 located within the opening 138 is disposed in a space sealed by the mounting substrate 120, frame 140, and cover glass 160. This makes the imaging chip 100 less susceptible to the effects of the external environment. For example, the imaging chip 100 is less susceptible to the effects of moisture present outside the space. This makes it possible to prevent deterioration of the imaging chip 100.

図4は、一実施形態による、撮像ユニット40を模式的に示す下面図である。また、図5は、一実施形態による、撮像ユニット40が第1フレキシブル基板250および第2フレキシブル基板260を介してASIC52および電源ユニット53に接続された状態を模式的に示す下面図である。 Figure 4 is a bottom view schematically illustrating the imaging unit 40 according to one embodiment. Figure 5 is a bottom view schematically illustrating the imaging unit 40 connected to the ASIC 52 and power supply unit 53 via the first flexible substrate 250 and the second flexible substrate 260 according to one embodiment.

図4および図5では、実装基板120の第2主面112側の構成を実線で示し、第1主面111側における、撮像チップ100と、撮像チップ100の周辺領域102における処理回路104と、処理回路104に含まれる伝送回路105とをそれぞれ破線で示す。また、バイパスコンデンサ群185および回路群187の図示を簡略化し、それぞれ斜線の領域で示す。また、実装基板120内の(+)極からの電流の経路と流れる方向とを黒塗りの矢印で示し、画像信号の経路と流れる方向とを白抜きの矢印で示す。以降で説明する図7および図8においても同様とし、重複する説明を省略する。 In Figures 4 and 5, the configuration on the second main surface 112 side of the mounting substrate 120 is shown with solid lines, and on the first main surface 111 side, the imaging chip 100, the processing circuit 104 in the peripheral region 102 of the imaging chip 100, and the transmission circuit 105 included in the processing circuit 104 are each shown with dashed lines. The bypass capacitor group 185 and circuit group 187 are also shown simplified and are each indicated by hatched areas. The path and flow direction of current from the (+) pole within the mounting substrate 120 are indicated with solid black arrows, and the path and flow direction of the image signal are indicated with hollow arrows. This also applies to Figures 7 and 8, which will be described below, and redundant explanations will be omitted.

1つのコネクタを実装基板の裏面上に実装する場合、当該コネクタは、フレキシブル基板などのハーネスが複数接続されたときに、それぞれのハーネスにかかるテンションが均等になることを考慮して、当該裏面上のほぼ中央に位置することが好ましい。また、実装基板の裏面上に電気回路を実装する場合には、電極パッドおよびビアを介して撮像チップに接続された配線層が実装基板の裏面の外周側に露出しており、当該配線層の近傍に電気回路を配置することが好ましい。かかる場合、コネクタは、実装基板の裏面上において、実装可能なスペースがあまり残っていない外周側ではなく、当該スペースが残されている中央側に配置させる必要がある。 When mounting one connector on the back surface of a mounting board, it is preferable to position the connector approximately in the center of the back surface, taking into consideration that when multiple harnesses such as flexible boards are connected, the tension applied to each harness is uniform. Furthermore, when mounting an electrical circuit on the back surface of the mounting board, it is preferable that the wiring layer connected to the imaging chip via electrode pads and vias is exposed on the outer periphery of the back surface of the mounting board, and that the electrical circuit is located near this wiring layer. In such cases, the connector needs to be positioned in the center of the back surface of the mounting board, where there is space available for mounting, rather than on the outer periphery where there is little space remaining.

1つのコネクタが実装基板の裏面中央に配置される場合、撮像チップ内に構築されている伝送回路から出力された画像信号は、基板内の配線パターンを基板の面方向に伝送され、当該コネクタに到達する。かかる場合、当該配線パターンにおいて画像信号の抵抗損および誘電損が増大し、画像信号の信号レベルが劣化する原因となる。また、1つのコネクタが実装基板の裏面中央に配置される場合、裏面の端に配置される場合に比べて、当該コネクタと外部の画像処理装置との間の距離が長くなる。すなわち、当該コネクタと外部の画像処理装置とを接続するフレキシブル基板などのハーネスが相対的に長くなる。そのため、当該ハーネスを流れる画像信号の抵抗損および誘電損が増大し、画像信号の信号レベルが劣化する原因となる。 When a single connector is placed in the center of the back surface of the mounting board, the image signal output from the transmission circuit built into the imaging chip is transmitted through the wiring pattern within the board in the surface direction of the board and reaches the connector. In such a case, the resistance loss and dielectric loss of the image signal in the wiring pattern increase, causing a deterioration in the signal level of the image signal. Furthermore, when a single connector is placed in the center of the back surface of the mounting board, the distance between the connector and the external image processing device is longer than when the connector is placed at the edge of the back surface. In other words, the harness, such as a flexible board, connecting the connector to the external image processing device becomes relatively long. As a result, the resistance loss and dielectric loss of the image signal flowing through the harness increase, causing a deterioration in the signal level of the image signal.

本実施形態の撮像ユニット40では、上述の通り、実装基板120の第2主面112上に第1コネクタ181および第2コネクタ183が実装される。ここで、上述したバイパスコンデンサ群185は、撮像チップ100の電源用であり、バイパスコンデンサ群185の機能性を高めるべく、バイパスコンデンサ群185と撮像チップ100との間の距離を短くすることが好ましい。本実施形態では、バイパスコンデンサ群185は、ソルダレジスト層211に形成された開口から外部に露出している配線層212の近傍に配置される。 In the imaging unit 40 of this embodiment, as described above, the first connector 181 and the second connector 183 are mounted on the second main surface 112 of the mounting substrate 120. Here, the bypass capacitor group 185 described above is used to power the imaging chip 100, and in order to enhance the functionality of the bypass capacitor group 185, it is preferable to shorten the distance between the bypass capacitor group 185 and the imaging chip 100. In this embodiment, the bypass capacitor group 185 is disposed near the wiring layer 212 that is exposed to the outside through an opening formed in the solder resist layer 211.

また、本実施形態において、バイパスコンデンサ群185は、実装基板120の第2主面112上の外周側に配置される。より具体的には、バイパスコンデンサ群185は、実装基板120の第2主面112上の外周側に、環状に実装される。なお、本実施形態において、図4に斜線で示したバイパスコンデンサ群185の領域の輪郭は、平面視において長方形である実装基板120および撮像チップ100の形状に倣い、平面視において長方形を成す。 In addition, in this embodiment, the bypass capacitor group 185 is arranged on the outer periphery of the second main surface 112 of the mounting substrate 120. More specifically, the bypass capacitor group 185 is mounted in a ring shape on the outer periphery of the second main surface 112 of the mounting substrate 120. Note that in this embodiment, the outline of the region of the bypass capacitor group 185 shown with diagonal lines in FIG. 4 is rectangular in plan view, following the shapes of the mounting substrate 120 and the imaging chip 100, which are rectangular in plan view.

本実施形態における第1コネクタ181は、環状のバイパスコンデンサ群185よりも内側に配置される。第2コネクタ183も同様に、環状のバイパスコンデンサ群185よりも内側に配置される。当該配置により、各コネクタが環状のバイパスコンデンサ群185よりも外側に配置される場合に比べて、実装基板120のサイズを小さくすることができる。なお、第1コネクタ181および第2コネクタ183は、平面視においてバイパスコンデンサ群185の長方形領域の四辺よりも内側に配置されている、とも言える。 In this embodiment, the first connector 181 is arranged inside the annular bypass capacitor group 185. The second connector 183 is also arranged inside the annular bypass capacitor group 185. This arrangement allows the size of the mounting board 120 to be smaller than when each connector is arranged outside the annular bypass capacitor group 185. It can also be said that the first connector 181 and the second connector 183 are arranged inside the four sides of the rectangular area of the bypass capacitor group 185 in a plan view.

上述した通り、本実施形態において、第1コネクタ181に伝送される画像信号は、1GHz以上で伝送される画像信号を含んでもよい。この信号は、例えばSLVS、LVDSと呼ばれる差動信号である。撮像チップ100の伝送回路105から高速で出力される画像信号は、実装基板120の配線層212に配線された差動信号パターンを流れ、第1コネクタ181および第1フレキシブル基板250を経由し、ASIC52に伝送される。 As mentioned above, in this embodiment, the image signal transmitted to the first connector 181 may include an image signal transmitted at 1 GHz or higher. This signal is, for example, a differential signal called SLVS or LVDS. The image signal output at high speed from the transmission circuit 105 of the imaging chip 100 flows through a differential signal pattern wired on the wiring layer 212 of the mounting substrate 120, passes through the first connector 181 and the first flexible substrate 250, and is transmitted to the ASIC 52.

上述した通り、本実施形態では、第1コネクタ181は、第2主面112上で、第1主面111上の伝送回路105に対向する位置に配置される。図4等において、実線の第1コネクタ181を、破線の伝送回路105と重なるように示している。当該配置によれば、図4中に白抜きの矢印で示す差動信号パターン内での画像信号の経路、および、図5中に白抜きの矢印で示す第1フレキシブル基板250内での画像信号の経路の両方を、1つのコネクタが実装基板の裏面中央に配置されている場合に比べて短くすることができる。従って、本実施形態の撮像ユニット40は、第1コネクタ181および第2コネクタ183のそれぞれを実装基板120に実装することで、カメラ10の小型化・薄型化に寄与することができる。 As described above, in this embodiment, the first connector 181 is disposed on the second principal surface 112 at a position opposite the transmission circuit 105 on the first principal surface 111. In Figure 4 and other figures, the first connector 181 (solid line) is shown overlapping the transmission circuit 105 (dashed line). With this arrangement, both the image signal path within the differential signal pattern (shown by the hollow arrows in Figure 4) and the image signal path within the first flexible substrate 250 (shown by the hollow arrows in Figure 5) can be shortened compared to when a single connector is disposed in the center of the back surface of the mounting substrate. Therefore, by mounting each of the first connector 181 and second connector 183 on the mounting substrate 120, the imaging unit 40 of this embodiment can contribute to making the camera 10 smaller and thinner.

1GHz以上で伝送される画像信号の抵抗損および誘電損は、低周波数で伝送される画像信号に比べ、伝送経路の長さに応じた増大率が著しく大きい。換言すると、1GHz以上で伝送される画像信号は、伝送経路内での減衰率が相対的に著しく大きい。 The resistive loss and dielectric loss of image signals transmitted at 1 GHz or higher increase at a significantly greater rate depending on the length of the transmission path than image signals transmitted at lower frequencies. In other words, image signals transmitted at 1 GHz or higher experience a significantly greater attenuation rate within the transmission path.

本実施形態の撮像ユニット40によれば、図4等に示す配置構成により、1つのコネクタが実装基板の裏面中央に配置されている場合に比べて、1GHz以上で伝送される画像信号が伝送経路内で減衰することを抑止することができる。 With the imaging unit 40 of this embodiment, the arrangement shown in Figure 4 and other figures can prevent image signals transmitted at frequencies above 1 GHz from being attenuated within the transmission path, compared to when a single connector is located in the center of the back surface of the mounting board.

また、1つのコネクタが実装基板の裏面中央に配置されている場合には、実装基板内の差動信号パターンが相対的に長くなるため、画像信号を高速で伝送するのに適した材質の基材を用いる必要があり、当該基材は比較的高価なものである。これに対して、本実施形態の撮像ユニット40によれば、実装基板120内の差動信号パターンを相対的に短くすることができるため、実装基板120として比較的安価な基材を用いることもでき、製造コストを下げることができる。 Furthermore, if one connector is placed in the center of the back surface of the mounting board, the differential signal pattern within the mounting board will be relatively long, which necessitates the use of a substrate made of a material suitable for transmitting image signals at high speed, and this substrate is relatively expensive. In contrast, with the imaging unit 40 of this embodiment, the differential signal pattern within the mounting board 120 can be made relatively short, which allows the use of a relatively inexpensive substrate for the mounting board 120, thereby reducing manufacturing costs.

撮像素子は、高画素化、画像の高速読み出し化に伴って消費電力が増加する傾向があり、メモリなどの大規模回路を搭載した積層型の場合には更に消費電力が増加する。1つのコネクタを、電源系、制御系、画像伝送系といった多用途に使用する場合には、当該コネクタの複数のピンを用途ごとに使い分けるため、当該コネクタを介して撮像素子に供給できる電流量に限りがある。また、画像信号を高速で伝送するのに適したコネクタとハーネスを採用した場合、汎用のコネクタとハーネスを用いる場合に比べて、撮像素子に大電流を供給する効率が低い場合がある。 Image sensors tend to consume more power as the pixel count increases and image readout speeds increase, and this increases even more in the case of stacked types that incorporate large-scale circuits such as memory. When a single connector is used for multiple purposes, such as power supply, control, and image transmission, the connector's multiple pins are used for each purpose, which limits the amount of current that can be supplied to the image sensor via that connector. Furthermore, when a connector and harness suitable for transmitting image signals at high speeds are used, the efficiency of supplying large currents to the image sensor may be lower than when a general-purpose connector and harness are used.

これに対して、2つのコネクタを備える撮像ユニット40によれば、一方のコネクタを一の用途に特化したものにし、他方のコネクタを他の用途に特化したものにして、各コネクタを各用途に応じて使い分けることができる。例えば、撮像ユニット40は、ASIC52に画像信号を高速で伝送するのに適した第1コネクタ181と、電源ユニット53から供給された大電流を撮像チップ100に供給するのに適した第2コネクタ183とを用いることができる。この場合に、撮像ユニット40は、第1コネクタ181に対して、画像信号を高速で伝送するのに適した第1フレキシブル基板250を適用し、第2コネクタ183に対して、大電流を供給するのに適した第2フレキシブル基板260を適用することもできる。 In contrast, with an imaging unit 40 equipped with two connectors, one connector can be specialized for one purpose and the other for another, allowing each connector to be used according to its purpose. For example, the imaging unit 40 can use a first connector 181 suitable for transmitting image signals to the ASIC 52 at high speed, and a second connector 183 suitable for supplying a large current supplied from the power supply unit 53 to the imaging chip 100. In this case, the imaging unit 40 can apply a first flexible substrate 250 suitable for transmitting image signals at high speed to the first connector 181, and a second flexible substrate 260 suitable for supplying a large current to the second connector 183.

なお、2つのコネクタを備える撮像ユニット40は、1つのコネクタに複数の用途を割り当て、その一方で、他の1つのコネクタを特定の用途に特化して使用してもよい。例えば、撮像ユニット40は、第1コネクタ181に画像信号の伝送および電流の供給の2つの用途を割り当て、第2コネクタ183を電流の供給に特化して使用してもよい。この場合に、第2コネクタ183は、大電流を供給するのに適したものであってもよい。また、2つのコネクタを備える撮像ユニット40は、それぞれのコネクタに複数の用途を割り当ててもよい。例えば、撮像ユニット40は、第1コネクタ181および第2コネクタ183の両方に、画像信号の伝送および電流の供給の2つの用途を割り当ててもよい。 In addition, an imaging unit 40 with two connectors may assign multiple uses to one connector, while specializing the other connector for a specific use. For example, the imaging unit 40 may assign the first connector 181 two uses, transmitting image signals and supplying current, and use the second connector 183 exclusively for supplying current. In this case, the second connector 183 may be suitable for supplying large currents. In addition, an imaging unit 40 with two connectors may assign multiple uses to each connector. For example, the imaging unit 40 may assign both the first connector 181 and the second connector 183 two uses, transmitting image signals and supplying current.

また、本実施形態では、第1コネクタ181は、実装基板120の第2主面112上の一端側に配置され、第2コネクタ183は、実装基板120の第2主面112上において、当該一端の反対側に配置される。より具体的には、第1コネクタ181および第2コネクタ183は、回路群187の対向する両側にそれぞれ配置される。この場合、第2コネクタ183は、実装基板120の中心に対して、第1コネクタ181とは点対称の位置に配置されている、とも言える。 In addition, in this embodiment, the first connector 181 is arranged at one end of the second main surface 112 of the mounting board 120, and the second connector 183 is arranged on the opposite side of the one end on the second main surface 112 of the mounting board 120. More specifically, the first connector 181 and the second connector 183 are arranged on opposite sides of the circuit group 187. In this case, it can also be said that the second connector 183 is arranged in a position point-symmetrical to the first connector 181 with respect to the center of the mounting board 120.

当該配置によれば、平面視においてASIC52と電源ユニット53が撮像ユニット40を挟んで反対側に位置する場合に、第1コネクタ181からASIC52までの距離、および、第2コネクタ183から電源ユニット53までの距離の両方を短くすることができる。これにより、1つのコネクタが実装基板の裏面中央に配置されている場合に比べて、電源ユニット53と第2コネクタ183とを接続する第2フレキシブル基板260を短く構成することができ、第2フレキシブル基板260での電圧降下を抑止して、撮像チップ100に供給する電圧を安定させることができる。 With this arrangement, when the ASIC 52 and power supply unit 53 are located on opposite sides of the imaging unit 40 in a plan view, it is possible to shorten both the distance from the first connector 181 to the ASIC 52 and the distance from the second connector 183 to the power supply unit 53. As a result, the second flexible substrate 260 connecting the power supply unit 53 and the second connector 183 can be made shorter than when one connector is located in the center of the back surface of the mounting board, preventing voltage drops on the second flexible substrate 260 and stabilizing the voltage supplied to the imaging chip 100.

また、当該配置によれば、第1コネクタ181および第2コネクタ183が実装基板120の中心に対して点対称に配置されることで、第1コネクタ181および第2コネクタ183のそれぞれに第1フレキシブル基板250および第2フレキシブル基板260を接続しても、撮像ユニット40にかかるテンションを均等にすることができる。これにより、例えば撮像ユニット40を手振れ補正等の機能の為に動作させる場合に、動作を安定させることができ、カメラ10をVRカメラなどの用途に用いる場合に特に有効である。 Furthermore, with this arrangement, the first connector 181 and the second connector 183 are arranged point-symmetrically with respect to the center of the mounting board 120, so that even when the first flexible board 250 and the second flexible board 260 are connected to the first connector 181 and the second connector 183, respectively, the tension applied to the imaging unit 40 can be made uniform. This allows for stable operation when the imaging unit 40 is operated for functions such as image stabilization, for example, and is particularly effective when the camera 10 is used as a VR camera or the like.

図6は、図5に示す領域(A)の模式的な拡大図である。本実施形態において、第1フレキシブル基板250は、マイクロストリップ配線であってもよい。本実施形態の第1フレキシブル基板250は、信号線251と、グランド線253と、信号線251およびグランド線253の間に位置する誘電体層255とによって形成される。なお、図6では、信号線251を斜線領域で示し、グランド線253をドット領域で示す。 Figure 6 is a schematic enlarged view of region (A) shown in Figure 5. In this embodiment, the first flexible substrate 250 may be a microstrip wiring. The first flexible substrate 250 in this embodiment is formed by a signal line 251, a ground line 253, and a dielectric layer 255 located between the signal line 251 and the ground line 253. Note that in Figure 6, the signal line 251 is indicated by a shaded area, and the ground line 253 is indicated by a dotted area.

マイクロストリップ配線の第1フレキシブル基板250は、図6に示すように、特性インピーダンスを整合させた状態を維持したまま信号線251の幅を太くして信号損失を抑止するべく、グランド線253がメッシュ構造であってもよい。これにより、第1フレキシブル基板250は、伝送する画像信号の信号レベルが劣化することを抑止することができ、特に画像信号を高速で伝送する場合に有効である。また、メッシュ構造のグランド線253が、誘電体層255の一面全体の面積の20%配されている場合に、当該効果が特に顕著となることが実験的に判明している。なお、グランド線253の材料の一例は銅である。 As shown in Figure 6, the first flexible substrate 250 of microstrip wiring may have a mesh-structured ground line 253 to increase the width of the signal line 251 while maintaining a matched characteristic impedance and thereby suppress signal loss. This allows the first flexible substrate 250 to suppress degradation of the signal level of the transmitted image signal, which is particularly effective when transmitting image signals at high speeds. Furthermore, it has been experimentally found that this effect is particularly pronounced when the mesh-structured ground line 253 is arranged to occupy 20% of the total area of one surface of the dielectric layer 255. One example of the material for the ground line 253 is copper.

また、第1フレキシブル基板250のグランド線253をメッシュ構造にすることで、第1フレキシブル基板250の柔らかくすることができ、カメラ10をVRカメラなどの用途に用いる場合に特に有効である。なお、特性インピーダンスは、例えば100Ωであってもよい。なお、カメラ10は、第1フレキシブル基板250に代えて、細線同軸ケーブルを使用した場合であっても、同様の効果を奏することができる。 Furthermore, by making the ground wire 253 of the first flexible substrate 250 a mesh structure, the first flexible substrate 250 can be made soft, which is particularly effective when the camera 10 is used as a VR camera or the like. The characteristic impedance may be, for example, 100 Ω. The camera 10 can achieve the same effect even if a thin coaxial cable is used instead of the first flexible substrate 250.

また、マイクロストリップ配線の第1フレキシブル基板250は、図6に示すように、第1フレキシブル基板250の延伸方向に平行に延びる信号線251に対して、グランド線253が斜めに配されていてもよい。例えば、信号線251の延びる方向に対して、グランド線253が45度程度に傾斜して延びていてもよい。このような構成により、誘電体層255を挟んで複数の信号線251のそれぞれに対面するグランド線253の面積比率を平均化することができる。さらに、図示していないが、上記のメッシュ構造のグランド線253で信号線251を上下の層で挟み込んだストリップ配線の構造にしても上記の効果を得る事ができる。 Furthermore, as shown in FIG. 6, the first flexible substrate 250 of the microstrip wiring may have ground lines 253 arranged diagonally relative to the signal lines 251 extending parallel to the extension direction of the first flexible substrate 250. For example, the ground lines 253 may extend at an angle of approximately 45 degrees relative to the extension direction of the signal lines 251. This configuration makes it possible to average the area ratio of the ground lines 253 facing each of the multiple signal lines 251 across the dielectric layer 255. Furthermore, although not shown, the above effect can also be achieved by using a strip wiring structure in which the signal lines 251 are sandwiched between the above-mentioned mesh-structured ground lines 253 and upper and lower layers.

図7は、一実施形態による、撮像ユニット41が第1フレキシブル基板250および第2フレキシブル基板260を介してASIC52および電源ユニット53に接続された状態を模式的に示す下面図である。本実施形態において、図1から6を用いて説明した実施形態と同じ構成には同じ参照番号を付し、重複する説明を省略する。以降の実施形態の説明においても同様とする。 Figure 7 is a bottom view schematically illustrating the state in which the imaging unit 41 is connected to the ASIC 52 and power supply unit 53 via the first flexible substrate 250 and the second flexible substrate 260 according to one embodiment. In this embodiment, the same components as those in the embodiment described using Figures 1 to 6 are assigned the same reference numerals, and duplicated descriptions will be omitted. The same applies to the descriptions of subsequent embodiments.

本実施形態においても、図1から6を用いて説明した実施形態と同様に、実装基板120の第2主面112上に第1コネクタ181および第2コネクタ183が実装され、何れのコネクタも環状のバイパスコンデンサ群185よりも内側に配置される。また、図1から6を用いて説明した実施形態と同様に、第1コネクタ181は実装基板120の第2主面112上の一端側に配置され、第2コネクタ184は実装基板120の中心に対して第1コネクタ181とは点対称の位置に配置される。 In this embodiment, as in the embodiment described using Figures 1 to 6, a first connector 181 and a second connector 183 are mounted on the second main surface 112 of the mounting substrate 120, and both connectors are positioned inside the annular group of bypass capacitors 185. Also, as in the embodiment described using Figures 1 to 6, the first connector 181 is positioned at one end of the second main surface 112 of the mounting substrate 120, and the second connector 184 is positioned point-symmetrically to the first connector 181 with respect to the center of the mounting substrate 120.

本実施形態では、図1から6を用いて説明した実施形態と異なる点として、第1コネクタ181および第2コネクタ184が、回路群187の対向する両側に配置されない。第2コネクタ184は、回路群187のy軸マイナス方向に隣接して配置される。本実施形態による撮像ユニット41も、図1から6を用いて説明した実施形態と同様の効果を有する。 This embodiment differs from the embodiment described using Figures 1 to 6 in that the first connector 181 and the second connector 184 are not located on opposing sides of the circuit group 187. The second connector 184 is located adjacent to the circuit group 187 in the negative y-axis direction. The imaging unit 41 according to this embodiment also has the same effects as the embodiment described using Figures 1 to 6.

図8は、一実施形態による、撮像ユニット42が第1フレキシブル基板257および第2フレキシブル基板267を介してASIC52および電源ユニット53に接続された状態を模式的に示す下面図である。本実施形態においても、図1から6を用いて説明した実施形態と同様に、実装基板120の第2主面112上に第1コネクタ182および第2コネクタ186が実装され、何れのコネクタも環状のバイパスコンデンサ群185よりも内側に配置される。また、図1から6を用いて説明した実施形態と同様に、第1コネクタ182は実装基板120の第2主面112上の一端側に配置される。 Figure 8 is a bottom view schematically illustrating the state in which the imaging unit 42 is connected to the ASIC 52 and power supply unit 53 via the first flexible substrate 257 and the second flexible substrate 267 according to one embodiment. In this embodiment, as in the embodiment described using Figures 1 to 6, the first connector 182 and the second connector 186 are mounted on the second main surface 112 of the mounting substrate 120, and both connectors are positioned inside the annular bypass capacitor group 185. Also, as in the embodiment described using Figures 1 to 6, the first connector 182 is positioned on one end side of the second main surface 112 of the mounting substrate 120.

本実施形態では、図1から6を用いて説明した実施形態と異なる点として、第1コネクタ182および第2コネクタ186が、回路群187の対向する両側に配置されない。第2コネクタ186は、回路群187のx軸マイナス方向において、第1コネクタ182と隣接して配置される。また、本実施形態では、第1コネクタ182および第2コネクタ186のそれぞれが有するピンの数が、図1から6を用いて説明した実施形態に比べて少ない。本実施形態による撮像ユニット42も、図1から6を用いて説明した実施形態と同様の効果を有する。 This embodiment differs from the embodiment described using Figures 1 to 6 in that the first connector 182 and the second connector 186 are not arranged on opposing sides of the circuit group 187. The second connector 186 is arranged adjacent to the first connector 182 in the negative x-axis direction of the circuit group 187. Furthermore, in this embodiment, the number of pins in each of the first connector 182 and the second connector 186 is smaller than in the embodiment described using Figures 1 to 6. The imaging unit 42 according to this embodiment also has the same effects as the embodiment described using Figures 1 to 6.

図9は、一実施形態による、第1フレキシブル基板270の一部を模式的に示す側面図である。本実施形態による第1フレキシブル基板270は、図1から6を用いて説明した実施形態による第1フレキシブル基板250とは異なり、コプレナー配線である。本実施形態の第1フレキシブル基板270は、信号線271と、グランド線273と、信号線271およびグランド線273のそれぞれに隣接する誘電体層275とによって形成される。本実施形態による撮像ユニット42も、図1から6を用いて説明した実施形態と同様の効果を有する。 Figure 9 is a side view schematically illustrating a portion of a first flexible substrate 270 according to one embodiment. Unlike the first flexible substrate 250 according to the embodiment described using Figures 1 to 6, the first flexible substrate 270 according to this embodiment is a coplanar wiring. The first flexible substrate 270 according to this embodiment is formed by a signal line 271, a ground line 273, and a dielectric layer 275 adjacent to each of the signal line 271 and the ground line 273. The imaging unit 42 according to this embodiment also has the same effects as the embodiment described using Figures 1 to 6.

以上の複数の実施形態において、レンズユニット20及びカメラボディ30を含むカメラ10を、撮像装置の一例として取り上げて説明した。しかし、撮像装置とは、レンズユニット20を含まなくてよい。例えば、カメラボディ30は撮像装置の一例である。また、撮像装置とは、一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式の撮像装置の他に、レンズ非交換式の撮像装置を含む概念である。 In the above embodiments, the camera 10 including the lens unit 20 and camera body 30 has been described as an example of an imaging device. However, an imaging device does not have to include the lens unit 20. For example, the camera body 30 is an example of an imaging device. Furthermore, the concept of an imaging device includes not only imaging devices with interchangeable lenses such as single-lens reflex cameras, but also imaging devices with non-interchangeable lenses.

なお、ASIC52や電源ユニット53などを含めて撮像ユニット40と呼ぶ場合もある。また、追加的に又は代替的に、第1フレキシブル基板250や第2フレキシブル基板260などを含めて撮像ユニット40と呼ぶ場合もある。 Note that the ASIC 52, power supply unit 53, etc. may also be referred to as the imaging unit 40. Additionally or alternatively, the first flexible substrate 250, second flexible substrate 260, etc. may also be referred to as the imaging unit 40.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 The present invention has been described above using embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be clear to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the claims that such modifications and improvements can also be included within the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process, such as operations, procedures, steps, and stages, in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, specifications, and drawings is not specifically stated as "before," "prior to," or the like, and it should be noted that processes can be performed in any order, unless the output of a previous process is used in a subsequent process. Even if the operational flow in the claims, specifications, and drawings is described using "first," "next," etc. for convenience, this does not mean that it is necessary to perform the processes in that order.

10 カメラ、20 レンズユニット、22 光軸、30 カメラボディ、31 筐体、40、41、42 撮像ユニット、100 撮像チップ、101 撮像領域、102 周辺領域、104 処理回路、105 伝送回路、110 ボンディングワイヤ、120 実装基板、111 第1主面、112 第2主面、121 第1層、122 第2層、131 ビア、132 絶縁体、138 開口部、181、182 第1コネクタ、183、184、186 第2コネクタ、185 バイパスコンデンサ群、187 回路群、201、211 ソルダレジスト層、202、204、212、214 配線層、203、205、213、215 絶縁層、207 芯層、210、220、230 接着部、240 ボンディングパッド、140 フレーム、141 第1面、142 第2面、143 第3面、144 第4面、145 第5面、146 第6面、147 位置決め穴、148 取付穴、149 ビス、150 ブラケット、160 カバーガラス、250、257、270 第1フレキシブル基板、251、271 信号線、253、273 グランド線、255、275 誘電体層、260、267 第2フレキシブル基板、60 基板ユニット、62 基板、51 MPU、52 ASIC、53 電源ユニット、88 表示部 10 Camera, 20 Lens unit, 22 Optical axis, 30 Camera body, 31 Housing, 40, 41, 42 Imaging unit, 100 Imaging chip, 101 Imaging area, 102 Peripheral area, 104 Processing circuit, 105 Transmission circuit, 110 Bonding wire, 120 Mounting substrate, 111 First main surface, 112 Second main surface, 121 First layer, 122 Second layer, 131 Via, 132 Insulator, 138 Opening, 181, 182 First connector, 183, 184, 186 Second connector, 185 Bypass capacitor group, 187 Circuit group, 201, 211 Solder resist layer, 202, 204, 212, 214 Wiring layer, 203, 205, 213, 215 Insulating layer, 207 Core layer, 210, 220, 230 Adhesive portion, 240 Bonding pad, 140 Frame, 141 First surface, 142 Second surface, 143 Third surface, 144 Fourth surface, 145 Fifth surface, 146 Sixth surface, 147 Positioning hole, 148 Mounting hole, 149 Screw, 150 Bracket, 160 Cover glass, 250, 257, 270 First flexible board, 251, 271 Signal line, 253, 273 Ground line, 255, 275 Dielectric layer, 260, 267 Second flexible board, 60 Board unit, 62 Board, 51 MPU, 52 ASIC, 53 Power supply unit, 88 Display unit

Claims (29)

長方形状を有する半導体チップであって被写体を撮像する撮像チップと、
前記撮像チップが実装された第1面と、前記第1面とは反対側の面であって、前記撮像チップの長手方向よりも前記撮像チップの短手方向に延伸した形状を有し、前記撮像チップで撮像された被写体の画像信号を出力するための第1コネクタと、前記撮像チップの長手方向よりも前記撮像チップの短手方向に延伸した形状を有し、前記撮像チップに電流を供給するための第2コネクタと、前記撮像チップの長手方向において前記第1コネクタと前記第2コネクタと間に配置される電子部品とが実装された第2面とを有する実装基板と
を備える撮像ユニット。
an imaging chip that is a rectangular semiconductor chip and captures an image of a subject;
an imaging unit comprising: a mounting substrate having a first surface on which the imaging chip is mounted; a surface opposite to the first surface, the first connector having a shape that extends in the short direction of the imaging chip more than in the long direction of the imaging chip and for outputting an image signal of a subject imaged by the imaging chip; a second connector having a shape that extends in the short direction of the imaging chip more than in the long direction of the imaging chip and for supplying current to the imaging chip; and a second surface on which electronic components are mounted that are arranged between the first connector and the second connector in the long direction of the imaging chip.
請求項1に記載の撮像ユニットにおいて、
前記撮像チップは、光を電荷に変換する光電変換素子が複数配置される撮像領域と、前記撮像領域の外側に配置され、前記画像信号を伝送するための伝送回路を含む周辺領域とを有し、
前記第1コネクタは、前記第2面において前記第1面の前記伝送回路に対向する位置に配置される
像ユニット。
2. The imaging unit according to claim 1,
the imaging chip has an imaging region in which a plurality of photoelectric conversion elements that convert light into electric charges are arranged, and a peripheral region that is arranged outside the imaging region and includes a transmission circuit for transmitting the image signal;
the first connector is disposed on the second surface at a position facing the transmission circuit on the first surface ;
Imaging unit.
請求項1または請求項2に記載の撮像ユニットにおいて、
前記実装基板は、前記第2面おいて前記撮像チップの電源用の第1バイパスコンデンサが実装され、
前記第1コネクタは、前記撮像チップの長手方向において前記電子部品と前記第1バイパスコンデンサとの間に配置される、
像ユニット。
3. The imaging unit according to claim 1,
a first bypass capacitor for a power supply of the imaging chip is mounted on the second surface of the mounting board;
the first connector is disposed between the electronic component and the first bypass capacitor in the longitudinal direction of the imaging chip ;
Imaging unit.
請求項3に記載の撮像ユニットにおいて、4. The imaging unit according to claim 3,
前記実装基板は、前記第2面において前記撮像チップの電源用の第2バイパスコンデンサが実装され、a second bypass capacitor for a power supply of the imaging chip is mounted on the second surface of the mounting board;
前記第2コネクタは、前記撮像チップの長手方向において前記電子部品と前記第2バイパスコンデンサとの間に配置される、the second connector is disposed between the electronic component and the second bypass capacitor in the longitudinal direction of the imaging chip.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項1または請求項2に記載の撮像ユニットにおいて、3. The imaging unit according to claim 1,
前記実装基板は、前記第2面において前記撮像チップと電気的に接続されるバイパスコンデンサ群が実装され、a group of bypass capacitors electrically connected to the imaging chip are mounted on the mounting board on the second surface,
前記バイパスコンデンサ群は、前記第1コネクタを囲むように配置される、the bypass capacitor group is arranged to surround the first connector;
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項5に記載の撮像ユニットにおいて、6. The imaging unit according to claim 5,
前記バイパスコンデンサ群は、前記第2コネクタを囲むように配置される、the group of bypass capacitors is arranged to surround the second connector;
撮像ユニット。Imaging unit.
長方形状を有する半導体チップであって被写体を撮像する撮像チップと、an imaging chip that is a rectangular semiconductor chip and captures an image of a subject;
前記撮像チップが実装された第1面と、前記第1面とは反対側の面であって、前記撮像チップの長手方向よりも前記撮像チップの短手方向に延伸した形状を有し、前記撮像チップで撮像された被写体の画像信号を出力するための第1コネクタと、前記撮像チップの長手方向よりも前記撮像チップの短手方向に延伸した形状を有し、前記撮像チップに電流を供給するための第2コネクタと、前記撮像チップと電気的に接続され、前記第1コネクタと前記第2コネクタとを環囲するように配置されたバイパスコンデンサ群とが実装された第2面とを有する実装基板とa mounting substrate having a first surface on which the imaging chip is mounted, and a second surface on the opposite side to the first surface, on which a first connector, having a shape extending in a lateral direction of the imaging chip rather than in a longitudinal direction of the imaging chip, for outputting an image signal of a subject imaged by the imaging chip, a second connector, having a shape extending in a lateral direction of the imaging chip rather than in a longitudinal direction of the imaging chip, for supplying a current to the imaging chip, and a group of bypass capacitors electrically connected to the imaging chip and arranged so as to surround the first connector and the second connector, are mounted;
を備える撮像ユニット。An imaging unit comprising:
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第1コネクタは、前記実装基板の前記第2面の一端側に配置され、
前記第2コネクタは、前記実装基板の前記第2面において、前記一端の反対側に配置される、
像ユニット。
The imaging unit according to any one of claims 1 to 7,
the first connector is disposed on one end side of the second surface of the mounting board,
the second connector is disposed on the second surface of the mounting board, on the opposite side to the one end;
Imaging unit.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第2コネクタは、前記実装基板の中心に対して、前記第1コネクタとは点対称の位置に配置される、
像ユニット。
The imaging unit according to any one of claims 1 to 8,
the second connector is disposed at a position point-symmetrical to the first connector with respect to the center of the mounting board;
Imaging unit.
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第1コネクタは、外部の画像処理装置に画像信号を伝送すべく、第1フレキシブル基板が接続される、
像ユニット。
The imaging unit according to any one of claims 1 to 9,
a first flexible substrate is connected to the first connector to transmit an image signal to an external image processing device;
Imaging unit.
請求項10に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第1フレキシブル基板は、マイクロストリップ配線またはストリップ配線であり、特性インピーダンスを整合させた状態を維持したまま信号線の幅を太くして信号損失を抑止するべく、グランド線がメッシュ構造である、
像ユニット。
The imaging unit according to claim 10,
the first flexible substrate is a microstrip wiring or a strip wiring, and the ground line has a mesh structure in order to increase the width of the signal line while maintaining a matched characteristic impedance and suppress signal loss;
Imaging unit.
請求項11に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第1フレキシブル基板はコプレナー配線である、
像ユニット。
The imaging unit according to claim 11,
The first flexible substrate is a coplanar wiring .
Imaging unit.
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第1コネクタに伝送される画像信号は、1GHz以上で伝送される画像信号を含む、
像ユニット。
The imaging unit according to any one of claims 1 to 12,
The image signal transmitted to the first connector includes an image signal transmitted at 1 GHz or higher.
Imaging unit.
請求項2に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第2コネクタは、前記撮像チップに電流を供給すべく、第2フレキシブル基板が接続される、
像ユニット。
3. The imaging unit according to claim 2,
a second flexible substrate is connected to the second connector to supply current to the imaging chip;
Imaging unit.
請求項14に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第2コネクタには前記伝送回路から画像信号は伝送されない、
像ユニット。
15. The imaging unit according to claim 14,
No image signal is transmitted from the transmission circuit to the second connector.
Imaging unit.
請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、The imaging unit according to any one of claims 1 to 15,
前記実装基板において前記撮像チップを囲むように配置されるフレームを備える撮像ユニット。The imaging unit includes a frame disposed on the mounting substrate so as to surround the imaging chip.
請求項16に記載の撮像ユニットにおいて、17. The imaging unit according to claim 16,
前記フレームは、他の構造体を取り付けるための取付部を有する、The frame has a mounting portion for mounting another structure.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項16または請求項17に記載の撮像ユニットにおいて、18. The imaging unit according to claim 16 or 17,
前記フレームは、樹脂により形成される、The frame is formed from a resin.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項16または請求項17に記載の撮像ユニットにおいて、18. The imaging unit according to claim 16 or 17,
前記フレームは、金属により形成される、The frame is made of metal.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項16または請求項17に記載の撮像ユニットにおいて、18. The imaging unit according to claim 16 or 17,
前記フレームは、樹脂と金属とにより形成される、The frame is formed of resin and metal.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項16から請求項20のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、The imaging unit according to any one of claims 16 to 20,
前記フレームに固定される透光基板を備え、a light-transmitting substrate fixed to the frame;
前記撮像チップは、前記実装基板、前記フレーム及び前記透光基板により形成された空間に配置される、the imaging chip is disposed in a space formed by the mounting substrate, the frame, and the light-transmitting substrate;
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項1から請求項21のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、22. The imaging unit according to claim 1,
前記撮像チップは、接着剤により前記実装基板に固定される、the imaging chip is fixed to the mounting substrate by an adhesive;
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項22に記載の撮像ユニットにおいて、23. The imaging unit according to claim 22,
前記接着剤は、熱硬化性の接着剤である、The adhesive is a thermosetting adhesive.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項1から請求項23のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、The imaging unit according to any one of claims 1 to 23,
前記実装基板は、金属で形成されるコア層を有する多層コア基板である、The mounting substrate is a multilayer core substrate having a core layer formed of a metal.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項1から請求項23のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、The imaging unit according to any one of claims 1 to 23,
前記実装基板は、樹脂で形成されるコア層を有する多層コア基板である、The mounting substrate is a multilayer core substrate having a core layer formed of a resin.
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、The imaging unit according to any one of claims 1 to 6,
前記電子部品は、抵抗、レギュレータおよびトランジスタのうち少なくとも1つを含む、the electronic component includes at least one of a resistor, a regulator, and a transistor;
撮像ユニット。Imaging unit.
請求項1から請求項26のいずれか一項に記載の撮像ユニットを備える撮像装置。 An imaging device comprising the imaging unit according to any one of claims 1 to 26 . 請求項27に記載の撮像装置において、28. The imaging device according to claim 27,
前記撮像チップは、光学系を有するレンズユニットから射出した光が入射される、The imaging chip receives light emitted from a lens unit having an optical system.
撮像装置。Imaging device.
請求項28に記載の撮像装置において、29. The imaging device according to claim 28,
前記レンズユニットを備える撮像装置。An imaging device comprising the lens unit.
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