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KR100772601B1 - 카메라모듈 실장방법 - Google Patents

카메라모듈 실장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라모듈 실장방법에 관한 것이다.
본 발명은, 조립된 카메라모듈의 외측에 열보호캡을 씌우는 단계와, 상기 카메라모듈이 실장될 휴대폰과 같은 장치의 장치측피씨비상의 패드상에 크림솔더를 도포하는 단계와, 상기 열보호캡이 씌워진 상기 카메라모듈을 상기 장치측피씨비의 상기 패드의 상기 크림솔더상에 마운팅하는 단계와, 상기 카메라모듈이 마운팅된 상기 장치측피씨비를 가열하여 리플로우 납땜하는 것에 의해 마운팅된 상기 카메라모듈이 상기 장치측피씨비상에 고정되면서 전기적으로 연결되도록 하는 단계 및 상기 장치측피씨비상에 결합 및 연결을 이룬 상기 카메라모듈상으로부터 상기 열보호캡을 분리하여 제거하는 단계를 포함한다.
따라서, 별도의 결합용 부품을 이용하지 않고서도 카메라모듈의 모듈피씨비와 장치측피씨비간을 원활히 결합 및 연결할 수 있게 되므로, 별도 결합용 부품의 미사용에 따른 제조비용 절감 및 작업공정 간소화에 따른 생산성 향상을 기할 수 있는 효과가 있게 된다.
휴대폰, 카메라, 모듈, 피씨비, 표면, 실장, SMT, 리플로우

Description

카메라모듈 실장방법{METHOD FOR MOUNTING A CAMERA MODULE}
도 1은 종래의 카메라모듈의 구성 및 그 조립 완료된 상태를 보여주는 도면,
도 2는 종래에 있어 카메라모듈을 휴대폰과 같은 장치의 장치측피씨비와 결합하는 여러 방식들을 설명하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 카메라모듈 실장방법을 설명하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 카메라모듈 실장방법에 대한 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 경통 10a : 나사부
20 : 홀더 20a : 나사부
21 : 적외선차단필터 30 : 모듈피씨비
31 : 이미지센서 40 : 카메라모듈
50 : 열보호캡 100 : 장치측피씨비
102 : 접속패드 200 : 결합용 암수 부품
본 발명은 카메라모듈 실장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카메라모 듈을 휴대폰과 같은 장치의 장치측피씨비와 연결함에 있어, 별도의 결합용 암수 부품을 이용하지 않고, SMT(Surface Mounting Technique ; 표면실장기술) 기술을 이용하여 직접 연결하게 되는 카메라모듈 실장방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰, PDA, PC 카메라 및 디지털카메라 등에는 소형의 디지털 카메라모듈(camera module)(40)이 탑재되게 된다.
도 1은 종래의 카메라모듈의 구성 및 그 조립 완료된 상태를 보여주는 도면이다.
카메라모듈(40)은, 크게 렌즈(lens)군과, 이미지센서(image sensor)(31)와, 화상정보를 처리하는 제어회로부로 구성된다.
보다 상세하게, 내부의 중앙영역에 렌즈군이 구비되는 경통(barrel)(10)과, 이 경통(10)의 하부측에 결합을 이루며 내부에는 적외선차단필터(IR cut off filter)(21)와 이미지센서(31)가 구비되는 홀더(holder)(20)와, 이 홀더(20)의 하부측에 부착 구비되어 이미지센서(31)측과 전기적으로 연결되어 화상정보를 처리하게 되는 모듈피씨비(PCB ; Print Circuit Board)(30)로 구성되어, 전체적으로 밀착되도록 조립됨으로써, 하나의 카메라모듈(40)을 형성하게 된다.
즉, 광의 입사경로를 따라 다수개 렌즈, 적외선차단필터(21), 이미지센서(31)가 순차적으로 배치되게 된다.
경통(10)내에 구비되는 렌즈군은 오목렌즈와 볼록렌즈의 조합으로 이루어지며, 각 렌즈 사이의 간격이 적정하도록 조절된 상태로 구비되게 되고, 이러한 렌즈군은 피사체로부터의 반사광을 하부측의 이미지센서(31)상에 결상시키는 역할을 하 게 된다.
경통(10)은 내부의 렌즈군을 고정하는 원통형으로 형성되며, 그 외주연상에는 나사부(10a)가 형성되어 있다.
홀더(20)는 내부의 적외선차단필터(21)와 이미지센서(31)를 고정하며, 그 상부측의 원통형 형상부의 내주연상에는 나사부(20a)가 형성되어 있어, 해당 나사부(20a)가 전술한 경통(10)상의 나사부(10a)와 나사 결합을 이루게 된다.
홀더(20)내에 구비되는 적외선차단필터(21)는 가시광선 영역의 광은 투과시키면서 근적외선 영역의 광은 반사시켜, 근적외선 영역의 광이 불필요하게 이미지센서(31)측으로 입사되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로, 광투과율이 우수한 글래스(glass)상에 적외선 차단을 위한 코팅이 실시된 것이다.
이미지센서(31)는 그 상면상에 수광부가 형성되어 있어, 렌즈군 및 적외선차단필터(21)를 통과하여 입사되는 광을 이미지화하여 전기적인 영상신호로 변환하는 역할을 하게 되며, CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)의 반도체 소자로 구성되게 된다.
모듈피씨비(30)는 그 상면상에 이미지센서(31)가 탑재되는 것으로, 이미지센서(31)와 전기적으로 연결되어 이미지센서(31)로부터 출력되는 영상신호를 디지털 처리하는 역할을 하게 된다.
이상과 같은 카메라모듈(40)의 일 예에 따른 조립방법을 설명하면, 먼저 경통(10)측의 렌즈모듈과 홀더(20)측의 센서모듈을 각각 선조립하여 준비한 다음, 렌즈모듈의 경통(10)과 센서모듈의 홀더(20)를 서로 나사 결합하게 되며, 이때 나사 결합시 결합정도를 조정하여 렌즈측과 이미지센서(31)간의 이격거리를 조정하는 것에 의해 이미지센서(31)에 대한 렌즈 포커싱(focusing)을 실시하여 이후 이미지센서(31)에서 획득되는 영상의 해상도가 향상되도록 하게 된다. 물론, 렌즈 포커싱이 완료되면 그 상태를 유지하도록 경통(10)과 홀더(20)간을 자외선 본드 등의 접착제를 이용하여 고정 결합시킴으로써, 최종적으로 카메라모듈(40)이 제조되게 된다.
이러한 카메라모듈(40)의 작용은, 피사체로부터의 반사광이 입사되면, 해당 광은 렌즈군의 렌즈들과 적외선차단필터(21)를 순차적으로 통과하게 되며, 이때 적외선차단필터(21)를 통과시 해당 광중의 적외선 영역의 것은 반사되어 투과되지 못하고, 가시광선 영역의 광만이 투과되어 결국 이미지센서(31)로 입사되어 인지되게 되며, 이에 따라 해당 광은 이미지센서(31)에서 전기적인 영상신호로서 획득되게 되고, 획득된 전기적 영상신호는 이후 모듈피씨비(30)에서 디지털 처리되게 된다.
한편, 조립 완료된 단위 카메라모듈(40)은 휴대폰 등의 장치에 장착될 때, 그 모듈피씨비(30)측이 휴대폰 장치의 장치측피씨비(100)와 전기적으로 연결되게 되며, 그 종래 연결방식들을 설명하는 도면을 도 2에 나타낸다.
종래 연결방식에는 잘 알려진 바와 같이, 소켓(socket)타입, CLU 소켓타입, 커넥터(connector)타입, 집(ZIP)타입 등이 있으며, 이들 방식들은 모두 별도의 결합용 암수 부품(200)을 부자재로서 이용하여 결합하는 방식들로서, 별도의 결합용 암수 부품(200)을 이용함에 따라 제조비용이 상승되고, 작업공정 추가에 따른 생산성 저하의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라모듈을 장치측피씨비상에 직접 SMT(Surface Mounting Technique ; 표면실장기술) 기술을 이용하여 실장함으로써, 그 연결을 위해 별도의 부품을 이용하지 않아 제조비용이 절감되고 생산성이 향상되도록 하게 되는 카메라모듈 실장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라모듈 실장방법은, 조립된 카메라모듈의 외측에 열보호캡을 씌우는 단계와, 상기 카메라모듈이 실장될 휴대폰과 같은 장치의 장치측피씨비상의 패드상에 크림솔더를 도포하는 단계와, 상기 열보호캡이 씌워진 상기 카메라모듈을 상기 장치측피씨비의 상기 패드의 상기 크림솔더상에 마운팅하는 단계와, 상기 카메라모듈이 마운팅된 상기 장치측피씨비를 가열하여 리플로우 납땜하는 것에 의해 마운팅된 상기 카메라모듈이 상기 장치측피씨비상에 고정되면서 전기적으로 연결되도록 하는 단계 및 상기 장치측피씨비상에 결합 및 연결을 이룬 상기 카메라모듈상으로부터 상기 열보호캡을 분리하여 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 카메라모듈 실장방법을 설명하는 도면이고, 도 4는 그에 대한 순서도이다.
본 발명에 따르면, SMT(Surface Mounting Technique ; 표면실장기술) 기술을 이용하여 카메라모듈(40)을 휴대폰과 같은 장치의 장치측피씨비(100)상에 직접 실장하여 서로 전기적으로 연결되도록 하게 된다.
SMT 기술은 납땜을 이용하는 것으로, 그 납땜 결합을 위해 고온으로 가열하는 리플로우(reflow) 공정을 포함하며, 따라서 해당 리플로우 공정의 수행시 카메라모듈(40)이 열손상될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 사전에 카메라모듈(40)상에 열보호캡(cap)(50)을 씌우게 된다.
즉, 카메라모듈(40)의 렌즈 등은 플라스틱 재질로 이루어져 있어 고열에 의해 쉽게 변형될 수 있으므로, 이를 차단하기 위하여 열보호캡(50)을 미연에 결합시키는 것이다.
이러한 열보호캡(50)은 내부에 수용되는 카메라모듈(40)을 외부의 고열로부터 보호할 수 있는 재질로 이루어지게 되며, 그 형상은 하면측만이 개방된 밀폐된 원통형으로 형성되어, 카메라모듈(40)상의 원통형 경통(10) 부분에 삽입되어 해당 경통(10) 부분을 중점적으로 보호하도록 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 카메라모듈 실장방법을 순서적으로 설명하기로 한다.
먼저, 경통(10), 홀더(20), 적외선차단필터(21), 이미지센서(31), 모듈피씨비(30)를 조립하여 카메라모듈(40)을 준비한다(S100).
그 후, 해당 카메라모듈(40)상에 열보호캡(50)을 씌워 결합한다(S102).
다음으로, 해당 카메라모듈(40)이 실장될 장치측피씨비(100)상의 접속패드(pad)(102)상에 크림솔더(cream solder)를 도포한다(S104).
이때, 장치측피씨비(100)상에 먼저 마스크(mask)를 씌운 후 크림솔더를 공급하고, 이어서 공급된 크림솔더를 스퀴즈(squeegee) 등으로 밀어서 마스크상의 홈을 통해 크림솔더가 장치측피씨비(100)상의 접속패드(102)상에 도포되도록 하게 된다.
여기서, 크림솔더란, 납 분말(solder powder)과 플럭스(flux)를 반죽한 페이스트(paste) 형태의 특수한 납으로서, 솔더페이스트(solder paste)라고도 한다.
다음으로, 열보호캡(50)이 결합된 카메라모듈(40)을 장치측피씨비(100)의 접속패드(102)상의 크림솔더상에 마운팅(mounting)한다(S106).
이때, 마운팅작업은 마운터(mounter)라는 자동화 기계를 통해 자동으로 실시될 수 있다.
이어서, 카메라모듈(40)이 마운팅된 장치측피씨비(100)를 노(爐)와 같은 가열장치를 이용하여 고온으로 가열함으로써 도포된 크림솔더가 용융되어 납땜되도록 하게 되며(S108), 이 공정을 리플로우 공정이라고 하고, 이 공정이 수행되면 마운팅된 카메라모듈(40)이 장치측피씨비(100)상에 고정되면서 카메라모듈(40)의 모듈피씨비(30)와 장치측피씨비(100)간이 서로 전기적으로 연결되게 된다.
그 후, 최종적으로 장치측피씨비(100)에 대해 완전히 결합 및 연결을 이룬 카메라모듈(40)상에 씌워져 있던 열보호캡(50)을 분리하여 제거하게 된다(S110).
이로써, SMT 기술을 이용하여 카메라모듈(40)을 장치측피씨비(100)상에 결합 및 연결하는 과정이 완료되게 된다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 카메라모듈(40)의 모듈피씨비(30)와 장치측피씨비(100)간의 결합 및 연결을 위해 별도의 결합용 부품을 이용하지 않고서도 직접 결합 및 연결할 수 있게 되므로, 별도 결합용 부품의 미사용에 따른 제조비용 절감 및 작업공정 간소화에 따른 생산성 향상을 기할 수 있게 된다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
본 발명에 따르면, 별도의 결합용 부품을 이용하지 않고서도 카메라모듈의 모듈피씨비와 장치측피씨비간을 원활히 결합 및 연결할 수 있게 되므로, 별도 결합용 부품의 미사용에 따른 제조비용 절감 및 작업공정 간소화에 따른 생산성 향상을 기할 수 있는 효과가 달성될 수 있다.

Claims (2)

  1. 조립된 카메라모듈의 외측에 열보호캡을 씌우는 단계와,
    상기 카메라모듈이 실장될 휴대폰과 같은 장치의 장치측피씨비상의 패드상에 크림솔더를 도포하는 단계와,
    상기 열보호캡이 씌워진 상기 카메라모듈을 상기 장치측피씨비의 상기 패드의 상기 크림솔더상에 마운팅하는 단계와,
    상기 카메라모듈이 마운팅된 상기 장치측피씨비를 가열하여 리플로우 납땜하는 것에 의해 마운팅된 상기 카메라모듈이 상기 장치측피씨비상에 고정되면서 전기적으로 연결되도록 하는 단계 및
    상기 장치측피씨비상에 결합 및 연결을 이룬 상기 카메라모듈상으로부터 상기 열보호캡을 분리하여 제거하는 단계를 포함하는 카메라모듈 실장방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열보호캡은,
    하면측이 개방된 밀폐된 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 실장방법.
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