KR100806688B1

KR100806688B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR100806688B1
Application number: KR1020070000130A
Authority: KR
Inventors: 권세문; 이재선
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-01-02
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2027-01-02

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 공정의 인라인화를 가능하게 하여 수율 향상 및 제조 비용의 절감할 수 있고, 이미지센서의 이물 불량 및 하우징의 조립시 본드 넘침으로 인한 사이즈와 외관 불량 등을 방지하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 기판; 상기 기판의 상면에 실장되는 이미지센서; 상기 이미지센서의 상면에 장착되는 적외선 차단 부재; 상기 적외선 차단 부재의 상면에 밀착되는 돌출부가 형성된 하우징;을 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

카메라 모듈, 하우징, 렌즈배럴, 기판, 이미지센서, 적외선 차단 부재, 돌출부

Description

카메라 모듈{Camera module}

도 1은 종래 기술에 따른 COB 방식의 카메라 모듈을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도.

도 3은 도 2의 이미지센서 모듈을 나타낸 사시도.

도 4는 도 2의 하우징을 나타낸 사시도.

도 5는 다른 형태의 돌출부가 형성된 하우징을 나타낸 사시도.

도 6은 또 다른 형태의 돌출부가 형성된 하우징을 나타낸 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 세라믹 기판 110a: 위치결정홀

120: 이미지센서 130: 하우징

131,132,133: 돌출부 160: 렌즈배럴

180: 적외선 차단 부재

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정의 인라인화를 가능하게 하여 수율 향상 및 제조 비용의 절감할 수 있고, 이미지센서의 이물 불량 및 하우징의 조립시 본드 넘침으로 인한 사이즈와 외관 불량 등을 방지할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전에 의하여 데이터 통신 속도의 향상이나 데이터 통신량의 확대가 실현되고, 휴대전화나 노트북 등의 모바일계의 전자기기에는 CCD 이미지센서나 CMOS 이미지센서 등의 촬상소자가 실장되는 것이 보급되고 있으며, 이들은 문자 데이터 외에 카메라 모듈에 의하여 촬상된 화상 데이터를 실시간 처리로 송신할 수 있도록 해준다.

일반적으로 카메라용 이미지센서를 패키징하는 방식은 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Flim) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scale Package) 방식 등이 있으며, 이 중 COF 패키징 방식과 COB 패키징 방식이 널리 이용된다.

상기 COB 방식은 기존의 반도체 생산라인과 유사한 공정으로 다른 패키지 방식에 비해 생산성이 높지만, 와이어를 이용하여 인쇄회로기판(PCB)과 연결해야 하기 때문에 모듈의 크기가 커지고 추가적인 공정이 필요한 단점이 있다.

따라서, 칩 크기의 축소, 열 방출 및 전기적 수행 능력 향상, 신뢰성 향상을 위한 새로운 패키징 기술이 요구되었다.

이에 따라, 외부 돌출 접합부를 가진 범프를 기초로 한 COF 방식이 등장하였다.

상기 COF 방식은 무엇보다 와이어를 부착할 공간이 필요하지 않으므로 패키지 면적이 줄어들고, 경통의 높이를 낮출 수가 있어 경박 단소가 가능하다는 장점이 있다.

그리고, 얇은 필름(film)이나 연성인쇄회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)을 사용하기 때문에 외부 충격에 견디는 신뢰성 있는 패키지가 가능하며 공정이 상대적으로 간단한 장점이 있다.

또한, 상기 COF 방식은 소형화와 더불어 저항의 절감으로 인한 신호의 고속처리, 고밀도, 다핀화 추세에도 부응한다.

이하, 종래 기술에 따른 COB 방식의 카메라 모듈에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 COB 방식의 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 COB 방식의 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지센서(12)가 와이어 본딩 방식에 의해서 장착된 인쇄회로기판(11)이 플라스틱 재질의 하우징(13) 하부에 결합되고, 상기 하우징(13) 상부로 연장된 경통(14)에 하부로 원통형 몸체(15)가 연장된 렌즈배럴(16)이 결합됨에 의해서 제작된다.

여기서, 상기 카메라 모듈(10)은 경통(14) 내주면에 형성된 암나사부(14a)와 원통형 몸체(15)의 외주면에 형성된 숫나사부(15a)의 나사 결합으로 하우징(13)과 렌즈배럴(16)이 상호 결합된다.

이때, 상기 하우징의 하부 내측에 형성된 단차부, 즉 렌즈배럴(16)에 장착된 렌즈(미도시)와 상기 인쇄회로기판(11)의 상면에 실장된 이미지센서(12) 사이에는 IR 필터(18)가 설치됨으로써, 이미지센서(12)로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키게 된다.

상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(12)의 표면에 초점을 맞추게 되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(13) 상단에 체결된 렌즈배럴(16)를 회전시키면서 최적의 초점이 맞춰진 지점에서 하우징(13)과 렌즈배럴(16)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(13)과 렌즈배럴(16)를 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 카메라 모듈은 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래 카메라 모듈은 상기 인쇄회로기판(11)의 상면 테두리부에 열경화 접착제 또는 UV경화 접착제를 도포하여 상기 하우징(13)의 하단 테두리부를 본딩하여 고정하는데, 이때 상기 접착제가 과도하게 도포되어 넘침에 따라 하우징(13)의 외측면 또는 인쇄회로기판(11)의 외측면으로 퍼져 경화됨에 따라 카메라 모듈의 사이즈가 커지고 외관이 불량하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 소켓 방식으로 외부 장치와 접속하기 위하여 측면에 접속패드 등이 구비된 세라믹 기판을 이용한 카메라 모듈에서 세라믹 기판과 하우징의 본딩을 위해 도포된 접착제가 넘칠 경우에는 세라믹 기판의 접속패드로 접착제가 흘러 유입됨에 따라 접속 불량을 야기하는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 이미지센서(12)의 중앙부위에 형성된 마이크로 렌즈(미도시)에 이물이 유입될 경우 이미지센서(12)의 이물 불량을 유발하며, 유입된 이물을 제거하기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래 카메라 모듈의 제조 공정 중 하우징(13)에 IR 필터(18)를 장착하는 공정은 주로 IR 필터(18)를 제작하는 외주업체에 의뢰하여 별도의 공정으로 진행되었기 때문에, 이로 인해 제조 비용이 상승하고 수율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 공정의 인라인화를 가능하게 하여 수율 향상 및 제조 비용의 절감할 수 있고, 이미지센서의 이물 불량 및 하우징의 조립시 본드 넘침으로 인한 사이즈와 외관 불량 등을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 기판; 상기 기판의 상면에 실장되는 이미지센서; 상기 이미지센서의 상면에 장착되는 적외선 차단 부재; 상기 적외선 차단 부재의 상면에 밀착되는 돌출부가 형성된 하우징;을 포함하 는 카메라 모듈이 제공된다.

여기서, 상기 돌출부는 상기 하우징의 내측 저면으로부터 그 하부로 돌출되되, 띠 형태로 돌출된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 돌출부는 상기 하우징의 내측 저면으로부터 그 하부로 돌출되되, 상호 대향된 바 형태로 돌출된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부는 상기 적외선 차단 부재의 상면에 본딩되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 적외선 차단 부재는 상기 이미지센서의 상면에 본딩되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 하우징의 하단 테두리의 모서리 중 적어도 하나의 모서리부에는 위치결정돌기가 형성되고, 상기 기판에는 상기 위치결정돌기와 대응되는 위치결정홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 일 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 이미지센서 모듈을 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 2의 하우징을 나타낸 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 측면에 외부 장치와 소켓 방식으로 접속하기 위하여 측면에 접속 패드가 형성된 세라믹 기판(110)과, 상기 세라믹 기판(110)의 상면에 와이어 본딩 방식으로 실장되는 이미지센 서(120)와, 상기 이미지센서(120)의 상면에 장착되는 적외선 차단 부재(180)와, 상기 적외선 차단 부재(180)의 상면에 밀착되는 돌출부(131)가 형성된 하우징(130)과, 상기 하우징(130)의 상부에 설치되고 그 내부에 렌즈군(미도시)이 장착된 렌즈배럴(160)을 포함하여 구성된다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(131)는 상기 하우징(130)의 내측 저면으로부터 그 하부로 돌출되되, 사각형상의 띠 형태로 돌출되어, 상기 적외선 차단 부재(180)의 상면에 본딩됨에 따라, 상기 하우징(130)은 상기 세라믹 기판(110)의 상면에 설치된다.

즉, 상기 적외선 차단 부재(180)의 상면 외곽부에 접착제가 도포되고, 상기 돌출부(131)가 상기 접착제를 통해 상기 적외선 차단 부재(180)의 상면에 본딩됨에 따라 상기 하우징(130)은 상기 세라믹 기판(110)의 상부에 설치된다.

그리고, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징의 하단 테두리의 모서리 중 적어도 하나의 모서리부에는 위치결정돌기(130a)가 형성되고, 상기 세라믹 기판(110)에는 상기 위치결정돌기(130a)와 대응되는 위치결정홀(110a)이 형성됨에 따라, 상기 하우징(130)이 상기 세라믹 기판(110)의 상부에 설치될 시 조립 위치를 고정해줌에 따라 하우징(130)과 세라믹 기판(110)의 조립을 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 기존에 기판의 상면 테두리부에 도포된 접착제에 하우징의 하단 테두리부가 본딩되는 대신, 적외선 차단 부재(180)의 상면 외곽부에 접착제가 도포되고 하우징(130)의 돌출부(131)가 상기 접착제를 통해 적외 선 차단 부재(180)의 상면 외곽부에 본딩됨에 따라 하우징(130)과 세라믹 기판(110)의 외측면으로 접착제가 넘치는 것을 미연에 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에서는 이미지센서(120)의 상면에 적외선 차단 부재(180)가 부착됨에 따라 기존에 하우징에 IR 필터를 장착하는 공정을 카메라 모듈의 제조 공정과 별도로 외주 업체에서 수행하는 대신, 카메라 모듈의 제조 공정의 연계 즉, 공정의 인라인(In Line)화가 가능하여 수율을 향상할 수 있고 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 이미지센서(120)의 상면에 적외선 차단 부재(180)를 부착함에 따라 이미지센서(120)로의 이물 유입을 차단할 수 있으며, 적외선 차단 부재(180)의 상면은 평탄하게 형성되어 있기 때문에, 적외선 차단 부재(180)의 상면에 이물이 유입될 경우에도 에어 세척 등에 의해 용이하게 이물을 제거할 수 있다.

한편, 도 5는 다른 형태의 돌출부가 형성된 하우징을 나타낸 사시도로서, 도 4의 사각형상의 띠 형태로 돌출된 돌출부 대신, 하우징의 내측 저면으로부터 그 하부로 돌출되되 원형상의 띠 형태로 돌출된 돌출부(132)를 적용한 것이다.

이와 같은 경우, 전술한 바와 같이 이미지센서의 상면에 적외선 차단 부재가 부착되며, 하우징(130)의 하단 테두리의 모서리 중 적어도 하나의 모서리부에는 위치결정돌기(130a)가 형성되고 기판에는 상기 위치결정돌기(130a)와 대응되는 위치결정홀이 형성되는 것은 물론이다.

상기와 같이 원형상의 띠 형태로 형성된 돌출부(132) 역시 적외선 차단 부재 의 상면 외곽부에 접착제가 원형상으로 도포되고 상기 돌출부(132)가 상기 접착제를 통해 적외선 차단 부재의 상면 외곽부에 본딩됨에 따라 하우징과 세라믹 기판의 외측면으로 접착제가 넘치는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 도 6은 또 다른 형태의 돌출부가 형성된 하우징을 나타낸 사시도로서, 도 4와 도 5의 띠 형태의 돌출부 대신, 하우징(130)의 내측 저면으로부터 그 하부로 돌출되되 상호 대향된 바 형태로 돌출된 돌출부(133)를 적용한 것이다.

상기와 같이 대향된 바 형태로 형성된 돌출부(133) 역시 적외선 차단 부재의 상면 외곽부에 접착제가 대향된 바 형태로 도포되고 상기 돌출부(133)가 상기 접착제를 통해 적외선 차단 부재의 상면 외곽부에 본딩됨에 따라 하우징과 세라믹 기판의 외측면으로 접착제가 넘치는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예들에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

위에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 카메라 모듈은 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 이미지센서의 상면에 적외선 차단 부재가 부착됨에 따라 카메라 모듈의 제조 공정의 인라인화가 가능하여 제품 수율을 향상할 수 있고 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 이미지센서의 상면에 적외선 차단 부재가 부착됨에 따라 이미지센서로의 이물 유입을 차단하여 이미지센서의 이물 불량을 방지하고, 적외선 차단 부재로 유입된 이물을 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 적외선 차단 부재의 상면에 접착제를 도포하여 하우징의 돌출부를 상기 적외선 차단 부재에 본딩함에 따라 기존에 접착제가 하우징의 외측면과 기판의 외측면 등으로 넘치는 것을 미연에 방지하여 카메라 모듈의 사이즈 및 외관 불량을 개선하는 효과가 있다.

Claims

기판;

상기 기판의 상면에 실장되는 이미지센서;

상기 이미지센서의 상면에 장착되는 적외선 차단 부재;

상기 적외선 차단 부재의 상면에 밀착되는 돌출부가 형성된 하우징;

을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 돌출부는 상기 하우징의 내측 저면으로부터 그 하부로 돌출되되, 띠 형태로 돌출된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 돌출부는 상기 하우징의 내측 저면으로부터 그 하부로 돌출되되, 상호 대향된 바 형태로 돌출된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 돌출부는 상기 적외선 차단 부재의 상면에 본딩되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 적외선 차단 부재는 상기 이미지센서의 상면에 본딩되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 하우징의 하단 테두리의 모서리 중 적어도 하나의 모서리부에는 위치결정돌기가 형성되고, 상기 기판에는 상기 위치결정돌기와 대응되는 위치결정홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.