KR20050026487A

KR20050026487A - 카메라 모듈, 홀더, 카메라 시스템 및 카메라 모듈의 제조방법

Info

Publication number: KR20050026487A
Application number: KR1020057000889A
Authority: KR
Inventors: 그루트에릭에이치
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-03-15
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: CN100380924C; US7527441B2; AU2003281652A1; TW200405115A; WO2004010687A1; US20050251050A1; KR100958102B1; CN1669303A; JP2005533387A; TWI325997B; JP4521272B2; EP1525746A1

Abstract

본 발명은 카메라 모듈(100)에 관한 것이다. 카메라 모듈(100)은 홀더(102)를 구비하며, 이 홀더(102)는 광전도 채널(light-conducting channel)(121)을 제공한다. 광전도 채널(121)내에는 광축(106)을 갖는 렌즈(112)가 존재한다. 고체 이미지 센서(solid-state image sensor)(113)가 상기 광전도 채널(121)의 단부(122) 근처에 존재한다. 이미지 센서(113)에는 광축(106)에 수직으로 배향된 이미지 픽업 섹션(image pick-up section)(114)가 설치되어 있다. 홀더(102)의 일부를 형성하는 정렬 수단(131)은 광전도 채널의 단부(122) 근처에 존재하여, 이미지 픽업 섹션(114)을 광축(106)에 대해 정렬시킨다. 카메라 모듈(100)의 일 실시예에 있어서, 홀더(102) 내벽(130)은 광축(106)에 수직인 방향의 단면도에서 보면 실질적으로 장방형이다. 연장부(131)는 정렬 수단을 형성하는 장방체의 모서리 근처에 존재한다. 연장부(131)에는 L자형 리세스(132)가 제공되고, 이 L자형 리세스(132)내에 고체 이미지 센서(113)의 측면(125)이 실질적으로 틈새 없이 배치된다. 이미지 픽업 섹션(114)을 광축(106)에 대해 정렬시키는 이러한 방법은 카메라 모듈(100)의 제조를 단순화시킨다.

Description

카메라 모듈, 홀더, 카메라 시스템 및 카메라 모듈의 제조 방법{CAMERA MODULE, HOLDER FOR USE IN A CAMERA MODULE, CAMERA SYSTEM AND METHOD OF MANUFACTURING A CAMERA MODULE}

본 발명은 광전도 채널(light-conducting channel)을 구비한 홀더를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이며, 이 채널내에는 광축을 갖는 렌즈가 존재하며, 고체 이미지 센서(solid-state image sensor)가 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하며, 이러한 이미지 센서는 광축에 수직으로 배향된 이미지 픽업 섹션(image pick-up section)을 포함한다.

또한, 본 발명은 카메라 모듈용으로 의도된 광전도 채널을 구비한 홀더에 관한 것으로, 이 홀더는 광축을 갖는 렌즈를 수용하도록 배되며, 또한 광전도 채널의 단부 근처에 이미지 픽업 섹션을 포함하는 고체 이미지 센서를 배치하도록 배열된다.

또한, 본 발명은 홀더를 구비한 카메라 모듈을 포함하는 카메라 시스템에 관한 것이다.

더욱이, 본 발명은 홀더를 구비한 카메라 모듈을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이러한 카메라 모듈은 유럽 특허 출원 공개 제 EP-A 1 081 944 호에 공지되어 있다. 공지된 카메라 모듈은 전화기, 휴대용 컴퓨터, 또는 디지털 사진 또는 비디오 카메라에 결합된 카메라 시스템 등의 카메라 시스템에 사용하기에 적합하다. 공지된 카메라 모듈에 따르면, 이미지 픽업 모듈은 홀더의 제 2 단부에 인접하여 배치된다. 공지된 카메라 모듈의 이미지 픽업 모듈은 기판(substrate)을 포함한다. 홀더로부터 멀리 향하여 있고 전기 전도성 배선 패턴이 형성된 기판의 측면상에는 고세 이미지 센서, 예를 들어 CCD(Charge Coupled Device; 전하 결합 소자) 이미지 센서 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor; 상보형 금속 산화물 반도체) 이미지 센서가 존재한다. 고체 이미지 센서는, 카메라 모듈이 그것의 일부분을 형성하는 카메라 시스템내의 다른 전자장치에, 예를 들어 금 또는 다른 전기 전도성 재료와 같은 적절하게 선택된 재료의 범프(bump)의 형태인 전기 전도성 접속부에 의해 전기적으로 접속된다. 기판쪽을 향하는 고체 이미지 센서의 일 측면은 입사광을 전기 신호로 변환하도록 배치된 감광 영역(light-sensitive area)을 포함한다.

공지된 카메라 모듈의 일 실시예에 있어서, 기판은 불투명 재료, 예를 들어 배선 패턴이 그상에 존재하는 가요성 포일(foil)로 피복된 금속 플레이트로 구성되며, 이 금속 플레이트에는 고체 이미지 센서의 감광 영역으로 빛을 투과시키는 개구가 존재한다. 다른 실시예에 있어서, 기판은 고체 이미지 센서쪽을 향하는 측상에 배선 패턴이 존재하는 유리 등의 광투과 재료로 구성된다.

공지된 카메라 모듈의 하나의 결점은 복잡한 제조 방법을 필요로 하여 카메라 모듈을 비교적 고가로 한다는 것이다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 간단히 제조할 수 있도록 설계된 카메라 모듈을 제공하는 것이다. 이러한 목적은 홀더의 일부를 형성하는 정렬 수단이 광전도 채널의 단부 근처에 존재하며, 이 정렬 수단이 이미지 픽업 섹션을 광축에 대해 정렬시키는 것을 특징으로 하는 도입부의 카메라 모듈에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 카메라 모듈에 있어서, 홀더에서의 고체 이미지 센서의 위치는 정렬 수단에 의해 고정된다. 그에 따라, 광축에 대한 이미지 픽업 섹션의 위치도 고정된다. 따라서, 제조 동안에, 이미지 픽업 섹션을 광축에 대해 정렬시키기 위해 정렬 수단을 사용하여 홀더내에 고체 이미지 센서를 배치하는 것으로 족하다. 이에 의해, 카메라 모듈의 제조가 단순화된다.

또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 고체 이미지 센서가 공지된 카메라 모듈에서와 같이 이미지 픽업 모듈내에 수용되지 않는다는 것이 중요하다. 대신에, 고체 이미지 센서는 홀더내에 직접적으로 배치될 수 있다. 그것 자체로, 카메라 모듈의 제조가 단순화된다. 추가적인 결과로서, 카메라 모듈의 치수의 감소가 특히 광축에 평행한 방향에서 얻어진다. 이것은 또한 카메라 모듈이 사용되는 많은 적용에 있어서 이용가능한 공간이 매우 제한적이므로 유리하며, 아마도 미래의 적용에 있어서 훨씬더 감소될 것이다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 일 실시예에서는, 이미지 픽업 섹션은 고체 이미지 센서의 메인 표면에 평행한 평면으로 연장되며, 고체 이미지 센서는 메인 표면에 적어도 실질적으로 수직으로 배향된 측면을 포함하며, 상기 홀더는 상기 광축에 수직인 방향의 단면도에서 보면 상기 단부 근처에서 적어도 실질적으로 다각형인 외벽을 가지며, 상기 정렬 수단은 상기 다각형의 모서리 근처에서 상기 외벽상에 존재하는 연장부를 갖고, 상기 연장부는 상기 광전도 채널의 단부를 지나 연장하고 상기 고체 이미지 센서의 측면중 적어도 하나에 인접하는 내측면을 가지며, 그 결과 상기 고체 이미지 센서는 상기 광축에 수직인 방향으로 실질적으로 틈새 없이 상기 홀더내에 수납되는 것을 특징으로 한다.

상기 연장부가 실질적으로 틈새 없이 고체 이미지 센서의 측면과 상기 홀더의 내측 벽 사이에 유지되도록 하기 때문에, 고체 이미지 센서의 위치 및 그에 따른 이미지 픽업 섹션의 위치는 렌즈의 광축에 수직인 평면에 고정된다. 따라서, 이미지 픽업 섹션을 광축에 대해 정렬시키기 위해, 메인 표면이 광축에 수직으로 연장되고 렌즈쪽을 향하게 한 상태로 고체 이미지 센서를 연장부 사이에 위치시키는 것으로 족하다. 이에 의해, 광축에 대해 이미지 픽업 섹션을 정렬시킴으로써 카메라 모듈의 제조가 보다 더 단순화된다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 실시예로서, 상기 연장부의 내측면은 L자형 리세스를 가지며, 그 결과 각각의 연장부는 상기 고체 이미지 센서의 2개의 서로 인접한 측면에 대해 실질적으로 틈새 없이 인접하는 것을 특징으로 한다.

연장부가 이러한 방식으로 구성되는 경우, 고체 이미지 센서를 상기 광축에 수직하게 연장하고 상기 렌즈쪽으로 향하는 메인 표면을 갖는 연장부 사이에 위치시키는 것이 보다 용이해진다. 이에 의해, 광축에 대해 이미지 픽업 섹션을 정렬시킴으로써 카메라 모듈의 제조가 보다 더 단순화된다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 실시예로서, 상기 리세스는 상기 광축에 수직한 평면에 평행하게 연장되는 표면을 더 가지며, 상기 표면은 상기 고체 이미지 센서의 메인 표면이 실질적으로 틈새 없이 인접하는 인접 표면을 연합해서 형성하고, 그에 따라 상기 이미지 픽업 섹션에서 상기 렌즈까지의 거리가 결정되는 것을 특징으로 한다.

일단 고체 이미지 센서가 홀더내에 장착되면, 고체 이미지 센서의 메인 표면은 접하는 접촉면에 평행하게 연장된다. 결과적으로, 고체 이미지 센서의 이미지 픽업 섹션도 접촉면에 평행하게 연장된다. 접촉면은 광축에 수직으로 배향된다. 그에 따라, 고체 이미지 센서가 배치된 후에 이미지 픽업 섹션이 광축에 수직으로 배향되는 것이 달성된다. 이러한 배향에 의해, 개선된 품질의 이미지가 사용중 렌즈에 의해 이미지 픽업 섹션상에 투영된다. 따라서, 카메라 모듈의 제조가 보다 더 단순화된다.

또한, 이러한 방식으로, 이미지 픽업 섹션은 렌즈로부터 멀리 소정의 거리에 위치될 수 있다. 렌즈 및 배럴의 치수 공차가 충분히 작은 경우, 배럴을 홀더에 장착시에 렌즈의 초점을 더 이상 맞출 필요가 없을 수 있다. 일반적으로, 초점을 맞추는 것은 충분한 정밀도로 수행되어야 하므로 시간 소모적 단계이다. 따라서, 이러한 단계를 생략함으로써, 카메라 모듈의 제조를 단순화할 수 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 실시예로서, 상기 리세스는 상기 광전도 채널의 단부 근처에서 홀더에 존재하고, 그 결과 상기 고체 이미지 센서의 메인 표면이 상기 리세스의 위치에서 상기 홀더와 접촉하지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 리세스를 제공함으로써 고체 이미지 센서의 메인 표면 또는 광전도 채널의 단부에 있어서의 비평탄성(unevennesses)이 고체 이미지 센서에 기계적 응력을 야기시킬 수 있다. 이러한 응력은 고체 이미지 센서의 수명을 감소시킬 수 있거나 또는 고체 이미지 센서를 손상시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 실시예로서, 상기 고체 이미지 센서의 메인 표면과 상기 다각형은 적어도 실질적으로 동일한 형상이고, 상기 다각형은 보다 작은 표면적을 가지며, 그 결과 상기 측면 근처에 위치된 메인 표면의 일부는 상기 광전도 채널의 단부 근처에서 상기 홀더의 외벽보다 상기 광축에서 더욱 이격되어 놓이는 것을 특징으로 한다.

본 구성의 다른 장점은 본딩 와이어로서, 상기 본딩 와이어는 고체 이미지 센서상의 집접 회로를 카메라 시스템내에 존재하며 기계적으로 매우 취약한 다른 전자 장치에 전기적으로 접속시키고, 이러한 방법에서 글로브 탑 재료로 완전히 덮일 수 있으며, 상기 글로브 탑 재료는 홀더가 부착된 기판과 홀더 사이의 접속을 향상시킨다.

광전도 채널을 구비하며, 광축을 갖는 렌즈를 수용하도록 배치되며, 또한 광전도 채널의 단부 근처에 이미지 픽업 섹션을 포함하는 고체 이미지 센서를 배치하도록 배열되는 카메라 모듈용에 사용되는 본 발명의 홀더는, 상기 홀더의 일부를 형성하는 정렬 수단이 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하여 이미지 픽업 섹션을 광축에 대해 정렬시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 홀더에 있어서, 이미지 픽업 섹션을 포함하는 고체 이미지 센서가 배치되어야 할 위치는 정렬 수단에 의해 고정된다. 그에 따라, 광축에 대한 이미지 픽업 섹션의 위치도 또한 고정된다. 따라서, 카메라 모듈의 제조시에, 이미지 픽업 섹션을 광축에 대해 정렬시키기 위해, 정렬 수단을 사용하여 홀더내에 고체 이미지 센서를 배치하는 것으로 족하다. 결과적으로, 카메라 모듈을 제조할 때 본 발명에 따른 홀더를 사용함으로써 카메라 모듈의 제조가 단순화된다.

본 발명에 따른 카메라 시스템은 홀더를 구비한 카메라 모듈을 포함하며, 홀더는 광축을 갖는 렌즈가 존재하는 광전도 채널을 구비하며, 광전도 채널의 단부 근처에는 광축에 수직으로 배향된 이미지 픽업 섹션을 구비하는 고체 이미지 센서가 존재하며, 홀더의 일부를 형성하는 정렬 수단은 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하여 이미지 픽업 섹션을 광축에 대해 정렬시킨다.

본 발명에 따른 카메라 시스템은 홀더내에서의 고체 이미지 센서의 위치가 정렬 수단에 의해 고정되는 카메라 모듈을 이용한다. 그에 따라, 광축에 대한 이미지 픽업 섹션의 위치도 또한 고정된다. 따라서, 제조 동안에, 이미지 픽업 섹션을 광축에 대해 정렬시키기 위해, 정렬 수단을 사용하여 홀더내에 고체 이미지 센서를 배치하는 것으로 족하다. 이에 의해, 카메라 시스템의 제조가 단순화된다.

홀더를 구비한 카메라 모듈을 제조하는 방법은, 홀더가 정렬 수단을 구비하며, 고체 이미지 센서가 홀더에 고체 이미지 센서를 배치할 때 정렬 수단과 접촉되어, 고체 이미지 센서상에 존재하는 이미지 픽업 섹션이 광축에 대해 정렬되는 것을 특징으로 한다.

제조 동안에, 광축을 갖는 렌즈가 홀더내에 배치된다. 카메라 모듈의 정확한 작동을 위해, 고체 이미지 센서가 광축에 수직인 평면에서 광축에 대해 정렬되는 것이 중요하다. 이를 위해, 카메라 모듈에는 제조시의 정렬 수단이 제공된다. 홀더내로의 고체 이미지 섹션의 배치시에 고체 이미지 센서를 정렬 수단과 접촉하여 배치함으로써 광축에 대한 이미지 픽업 섹션의 자동 정렬이 달성된다. 따라서, 카메라 시스템의 제조가 단순화된다.

이하, 본 발명의 이들 또는 다른 실시예는 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면,

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제조 단계를 개략적으로 도시하는 도면,

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시하는 도면,

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시하는 도면,

도 5a 내지 도 5c는 카메라 모듈의 홀더의 제조 단계를 개략적으로 도시하는 도면,

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시하는 도면,

도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시하는 도면,

도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시하는 도면.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 1a는 본 발명에 따른 카메라 모듈(100)의 측면도이다. 카메라 모듈은 홀더(102)에 장착되는 배럴(barrel)(101)과, 접착제(104)에 의해 홀더(102)가 부착되는 가요성 재질[플렉스 포일(flex foil)]의 기판(substrate)(105)과, 홀더의 내부를 밀봉하기 위해 글로브 탑 재료(glob top material)로 이루어지는 시일(seal)(103)을 구비한다. 접착제(104)는 예를 들면 적절히 선택된 아교이다. 카메라 모듈의 광축은 점선(106)으로 도시되어 있다. 배럴(101)에서 기판(105)까지 측정했을 때, 카메라 모듈의 일반적인 높이는 예를 들면 약 5.0㎜ 내지 5.5㎜이다. 배럴의 일반적인 직경은 예를 들면 약 5.5㎜ 내지 6.0㎜이다. 하지만, 다른 치수도 가능하다. 이러한 것은 특히 렌즈의 직경 및 초점 거리에 의해 좌우된다.

도 1b는 카메라 모듈(100)의 평면도이다. 도 1b는 기판(105), 홀더(102) 및 배럴(101)을 도시하고 있다. 광축(106)은 라인(110, 111)의 교점으로 표시되어 있다. 또한, 홀더(102)는 중심축을 갖는다. 카메라 모듈의 예시적인 실시예에 있어서, 카메라 모듈의 조립후, 상기 중심축은 광축(106)과 일치한다. 도 1b에 있어서, 상기 중심축은 광축과 마찬가지로 라인(110, 111)의 교점으로 표시되어 있다. 또한, 도 1b는 배럴(101)내에 존재하는 렌즈(112)를 도시하고 있다. 또한, 도 1b는 이미지 픽업 섹션(image pick-up section)(114)이 존재하는 고체 이미지 센서(solid-state image sensor)(113)를 도시하고 있다. 고체 이미지 센서(113)에는 본드 패드(bond pads)(115)가 제공되는데, 이 본드 패드는 고체 이미지 센서(113)상의 집적 전자 회로(integrated electronic circuits)를 본딩 와이어(bonding wires)(116)를 통해 기판상의 패드(117)에 전기적으로 접속시킨다. 패드(117)는 전도성 트랙(conductive track)의 패턴에 의해 카메라 시스템내의 다른 전자 회로, 및 예를 들면 배터리 또는 메인 어댑터(main adapter)의 출력인 전원에 접속될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 고체 이미지 센서(113)는 필요한 전압, 및 예를 들면 이미지 픽업 섹션(114)내의 입사광에 의해 발생되어, 카메라 시스템내의 다른 전자 회로에 전송될 수 있는 전기 신호를 제공할 수 있다. 홀더(102)의 일반적인 길이는 예를 들면 약 6.5㎜ 내지 7.0㎜이다. 홀더(102)의 일반적인 폭은 약 6.0㎜ 내지 6.5㎜이다. 하지만, 다른 치수가 사용될 수도 있다. 이러한 것은 특히 이미지 픽업 섹션(114)의 치수에 의해 좌우되며, 이미지 픽업 섹션(114)의 치수는 특히 이미지 픽업 섹션(114)내의 픽셀 개수 및 개별 픽셀의 치수에 의해 결정된다.

도 1c는 광축(106)에 평행하게 배향된 도 1b의 A-A' 평면을 따라서 취한 카메라 모듈(100)의 종단면도이다. 도 1c는 렌즈(112)를 수납한 배럴(101)과 적외선 필터(120)를 도시한다. 배럴(101)은 홀더(102)내에 장착된다. 홀더는 외벽(126)을 구비한다. 홀더(102)의 내측에는 단부(122)를 갖는 광전도 채널(light-conducting channel)(121)이 존재한다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 광전도 채널(121)의 직경은 렌즈(112)로부터 고체 이미지 센서로 향하는 방향을 향해 감소되어, 외벽(126)과 광축(106) 사이의 거리는 점점더 줄어든다. 또한, 이러한 것은 종단면의 후방 및 전방에 놓인 외벽(126)의 부품에도 적용된다. 광축(106)에 수직한 방향에서 봤을 때의 단부(122) 근처의 광전도 채널의 직경은 광축(106)에 수직한 방향에서 봤을 때의 고체 이미지 센서(113)의 직경보다 작다. 결과적으로, 광전도 채널(121)의 단부(122)는 고체 이미지 센서(113)의 메인 표면(123)과 대향되어 위치된다. 글로브 탑 재료(glob top material)(103)가 기판(105)에 대해 홀더(102)의 접촉점 근처에서 홀더(102)의 외벽(126)상에 인접해 배치되는데, 이러한 글로브 탑 재료(103)는 홀더(102)와 기판 사이의 접속을 향상시키고, 본딩 와이어(116)를 덮으며, 광전도 채널을 밀봉한다. 고체 이미지 센서(113)는 렌즈(112)쪽을 향하는 메인 표면(123)과, 일반적인 방법으로 기판(105)에 부착된 제 2 메인 표면(105)을 구비한다. 메인 표면(123)과 제 2 메인 표면(105)은 광축(106)에 수직하게 배향된다. 도 1c는 고체 이미지 센서(113)의 측면(125)을 또한 도시하고 있다. 메인 표면(123) 및 제 2 메인 표면(105)과 인접하는 상기 측면(125)은 표면(123, 105)에 수직하게 배향되어 있다. 또한, 도 1c는 도 1b에 도시된 본드 패드(115)를 패드(117)에 전기적으로 접속시는 본딩 와이어(116)를 도시하고 있다. 또한, 도 1c는 도 1b에 도시된 본드 패드(115)를 패드(117)에 전기적으로 접속시는 본딩 와이어(116)를 도시하고 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 홀더(102)의 외벽(126)은 본드 패드(115)가 존재하는 고체 이미지 센서(113)의 측벽(125)에 근접한 메인 표면(123)의 일부인 단부(122) 근처에서 광축(106)에 가장 가까이 위치되며, 홀더(102) 외측에 위치된다.

도 1d는 광축(106)에 수직하게 배향된 평면인 도 1a의 B-B' 평면을 따라서 취한 카메라 모듈(100)의 단면도이다. 도 1d는 홀더(102) 및 내벽(130)을 단면도로서 도시하고 있다. 내벽(130)은 B-B' 평면을 따라서 장방형이다. 고체 이미지 센서(13)가 상기 장방형내에 배치되고, 이들 범위내에 존재하는 메인 표면(123)과 이미지 픽업 섹션(114)이 평면도로서 도시되어 있다. 메인 표면(123)은 마찬가지로 장방형이며, 내벽(130)에 의해 둘러싸인다. 연장부(bulges)(131)는 내벽의 단면에 의해 형성된 장방형의 모서리 근처에 존재한다. 연장부(131)는 광전도 채널(121)의 단부(122)를 지나 연장된다. 연장부(131)는 내측면상에 리세스(132)가 제공되고, 이 리세스는 도시된 바와 같이 L자형 단면을 갖는다. L자형 리세스(132)는 실질적으로 틈새없이 고체 이미지 센서(113)의 측면(125)에 인접한다. 이러한 것은 이미지 픽업 섹션(114)이 광축(106)에 대해 정렬되도록 한다. 이러한 것은 기본적으로 필요하지는 않지만, 전체의 제조를 간략화하기 때문에, 연장부(131)는 홀더(102)와 대체로 일체형이다. 도 1c를 참조하여 전술한 바와 같이, 단면도로 보았을 때, 외벽(126)에 의해 둘러싸인 영역의 외측에 패드(117) 및 본딩 와이어(116)를 위한 공간이 남게되어, 상기 패드 및 본딩 와이어가 모두 홀더(102) 외측에 배치된다. 이러한 구성의 실질적인 장점은 도 1c에 도시된 바와 같이 기계적으로 매우 취약한 본딩 와이어(116)가 글로브 탑 재료(103)에 의해 완전히 덮일 수 있다고 하는 것이다. 완료를 위해, 도 1d는 기판(105)을 도시한다.

카메라 모듈(100)의 치수가 공지된 카메라 모듈과 비교해 작기 때문에, 이러한 카메라 모듈(100)이 사용되는 카메라 시스템은 소형화될 수 있다는 장점을 갖는다. 카메라 모듈(100)이 사용되는 카메라 시스템의 다른 장점은 제조 비용이 저렴하다고 하는 것인데, 이는 카메라 모듈(100)이 보다 간단하고 그에 따라 공지된 카메라 모듈보다 저렴한 비용으로 제조되기 때문이다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제조 단계를 개략적으로 도시한다. 도 2a는 측면도로서, 고체 이미지 센서(113)가 기판(105)상에 존재하고, 보강재(200)가 기판(105)의 다른 측면상에 존재한다. 도 2b는 기판(105)상에 존재하는 고체 이미지 센서(113)의 평면도이다. 본드 패드(115)가 측면(125) 근처에 열(rows)로서 배치되고 그에 평행히 연장하기 때문에, 이미지 픽업 섹션(114)이 고체 이미지 센서(113)의 메인 표면(123)의 범위내에 배치된다. 고체 이미지 센서(113)가 부착되는 기판(105)의 측면상에 패드(117)가 존재한다. 이러한 평면은 측면(125)에 평행히 연장된다. 도 2c는 고체 이미지 센서(113)를 기판(105)상에 배치한 개략적인 사시도이다.

카메라 모듈(100)의 조립을 시작하기 전에, 고체 이미지 센서(113)의 기능성을 검사하는 것은 통상적이다. 일반적으로, 이러한 검사는 고체 이미지 센서(113)가 웨이퍼상에 계속해 존재하는 동안 이루어진다. 이러한 기능성 검사가 실시된 후에, 웨이퍼는 다이싱된다(diced). 기능성 검사가 실시된 고체 이미지 센서(113)는 카메라 모듈(100)의 제조에 이용된다. 이러한 것은 비작동(non-functioning) 고체 이미지 센서(113)가 카메라 모듈의 제조에 사용되는 것을 방지한다.

고체 이미지 센서(113)가 기판(105)에 본딩되기 전에, 접착제가 플렉스 포일 기판(105)상에 도포된다. 이러한 접착제는 일반적인 아교 또는 PSA 포일일 수 있다. 결과적으로, 고체 이미지 센서(113)는 집어서 배치하는 기구(pick and place machine)에 의해 기판상에 배치되고, 제 2 메인 표면(105)이 기판과 접촉하도록 배치된다. 그 후, 접착제는 응고된다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제조 단계를 개략적으로 도시한다. 도 3a는 측면도로서, 도 2a에 도시된 요소 외에, 본드 패드(115)(도시되지 않음)를 기판(105)상의 패드(117)(마찬가지로 도시되지 않음)에 접속시키는 본딩 와이어(116)를 도시하고 있다. 도 3b는 평면도로서, 도 2b에 도시된 요소 외에, 본드 패드(115)를 기판상의 패드(116)에 접속시키는 본딩 와이어(116)를 도시하고 있다. 도 3c는 기판(105)상에 존재하는 이미지 픽업 섹션(114)이 제공된 고체 이미지 센서(113)의 개략적인 사시도로서, 고체 이미지 센서(113)의 본드 패드(115)가 본딩 와이어(116)에 의해 기판상의 패드(117)에 접속되어 있다.

고체 이미지 센서(113)를 기판(105)에 부착시키는 접착제의 응고 후에, 본드 패드(115)를 패드(117)에 전기적으로 접속시키는 본딩 와이어(116)가 제공된다. 본강재(200)가 존재하는 경우, 이러한 접속은 바람직할 수 있다. 보강재가 존재함으로써, 와이어 본딩 단계동안, 즉 본딩 와이어를 제공하는 동안, 고체 이미지 센서(113)와 기판으로 이루어진 조립체는 다루기 용이하다. 와이어 본딩은 공지된 방법으로 실시될 수 있다. 고체 이미지 센서상의 집적 회로 사이의 전기 접속부 및 기판상의 전기 접속부는 상이한 방법, 예를 들면 스터드 범프(stud bumps)로 이루어질 수 있다. 그러나, 스터드 범프 이용의 단점은 스터드 범프가 보다 큰 패드를 필요로 하며, 그에 따라 고체 이미지 센서(113)상에 보다 많은 공간을 필요로 한다고 하는 것이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시한다. 도 4a는 도 3a와 동일 요소를 도시하는 측면도이다. 도 4b는 평면도로서, 도 3b에 도시된 요소 외에, 기판(105)상에 도포된 후의 접착제(104)를 도시하고 있다. 접착제(104)는 고체 이미지 센서(113)의 메인 표면(123)의 모서리에 근처에 도포되어 있으며, 그에 따라, 기판(105)에 존재하는 고체 이미지 센서(113)의 둘레를 따라서 기판(105)상에 적어도 실질적인 장방형 패턴을 형성한다. 도 4c는 사시도로서, 도 3c에 도시된 요소 외에, 기판(105)상에 도포된 후의 접착제(104)를 도시하고 있다. 접착제(104)는 상기 목적을 위해 일반적으로 사용되는 아교일 수 있다

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시한다. 도 5a는 기판(105)과 인접해 배치되는 측면에서 보았을 때의 홀더(102)의 개략적인 사시도이다. 도 5a는 홀더(102)의 외벽(126)의 모서리 근처에 존재하는 연장부(131)를 도시하고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 연장부(131)는 광전도 채널(121)의 단부(122)를 지나 연장된다. 중심축에 수직한 방향으로 단면으로 보았을 때, 연장부(131)에는 L자형 리세스(132)가 제공되어 있으며, 따라서 연장부(131)도 마찬가지로 동일 단면으로 보았을 때 L자형이다. 카메라 모듈의 조립이 완료되면, 홀더(102)의 중심축은 도 1b에 도시된 바와 같이 광축(106)에 평행히 연장된다. 각각의 연장부(131)는 홀더(102)의 중심축에 수직한 평면으로 연장하는 단부(500)를 갖는다. 이러한 단부(500)는 홀더(102)의 중심축에 수직하게 배향된 본딩 영역을 연합해서 형성한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 홀더(102)의 직경은 광전도 채널(121)의 단부(122)쪽으로 감소된다.

도 5b는 연장부(131)중 하나, 및 홀더(102)의 내벽(130)과 본딩 영역(123)의 연결부의 확대도이다. 도 5b는 광전도 채널(121)의 단부를 지나 연장하는 연장부(131)를 보다 명화하게 도시하고 있다. 각각의 연장부(131)는 홀더(102)의 중심축에 수직한 평면으로 연장하는 단부(500)를 갖는다. 이러한 단부(500)는 홀더(102)의 중심축에 수직하게 배향된 본딩 영역을 연합해서 형성한다. 도 5b는 홀더(102)의 중심축을 향하는 L자형 리세스(132)를 구비한 내측면상에 제공된 연장부(131)를 도시하고 있다.

L자형 리세스(132)는 표면(501)을 구비하는데, 이 표면(501)은 홀더(102)의 중심축에 수직하게 배향되며, 그에 따라 조립 후에도 광축(106)에 수직하게 배향된다. 리세스(132)의 표면(501)은 홀더(102)의 중심축에 마찬가지로 수직하게 배향된 인접 표면을 연합해서 형성한다. 카메라 모듈의 조립시에, 고체 이미지 센서(113)의 메인 표면(123)은 인접 표면과 접촉해 배치된다. 그 결과, 고체 이미지 센서(113)의 이미지 픽업 섹션(114)은 조립된 카메라 모듈(100)에 있어서 렌즈(112)와 소정 거리를 둔채로 광축(106)에 수직하게 연장된다. 이미지 픽업 섹션(114)이 광축(106)에 수직하게 연장된다고 했을 때의 장점은 렌즈(112)에 의해 이미지 픽업 섹션(114)상으로 투사되는 이미지의 품질이 향상된다고 하는 것이다. 이미지 픽업 섹션(114)의 감광성 요소가 렌즈(112)의 초점면에 보다 정확하게 놓이도록 상기 이미지 픽업 섹션(114)의 감광성 요소를 배치할 수 있다. 배럴(101)의 치수와 렌즈(112)의 치수에 있어서 공차가 충분히 작은 경우, 이미지 픽업 섹션(114)이 렌즈(112)와 소정의 거리를 두고 이격 배치됨으로써, 렌즈(112)의 초점을 맞출 필요가 없게된다고 하는 장점이 있다. 일반적으로, 배럴(101)이 홀더(102)내에 배치된 경우, 포커싱(focusing)은 시간이 걸린다. 이러한 포커싱은 매우 큰 정밀도로 실시되어야 하기 때문에, 일반적으로 시간이 많이 들고, 비교적 고가의 장비가 요구된다. 따라서, 포커싱 단계를 생략할 수 있음으로써, 조립체를 단순하게 할 수 있으며, 그에 따라 제조 비용을 절감할 수 있다.

도 5b는 리세스(502)가 제공된 광전도 채널(121)의 단부(122)를 도시하고 있다. 고체 이미지 센서(113)가 홀더(102)내에 배치된 후에, 고체 이미지 센서(113)의 메인 표면(123)만이 연장부(131)의 리세스(132)내의 표면(501)과 접할 수 있다. 이는 고체 이미지 센서의 메인 표면 또는 광전도 채널의 단부에 있어서의 비평탄성(unevennesses)이 고체 이미지 센서에 있어서의 기계적 응력의 축적을 야기시키는 것을 방지한다. 이러한 응력은 고체 이미지 센서(113)의 수명을 감소시킬 수 있거나 또는 고체 이미지 센서(113)를 손상시킬 수도 있다. 수 미크론 정도인 리세스(502)의 깊이는 이미 충분하다. 고체 이미지 센서(113)는 일반적인 방법, 예를 들면 적절한 아교에 의해 홀더(102)내의 제 위치에 고정될 수 있다. 접착제(104)가 기판(105)에 도포된 후에, 홀더(102)는 기판(105)상의 고체 이미지 센서(113) 위에 위치된다. 반면에, 고체 이미지 센서(113) 및 기판(105)을 구비하는 조립체가 홀더(102)내에 배치하는 것이 바람직할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시한다. 도 6a는 접착제(104)에 의해 기판(105)에 부착된 홀더(102)의 측면도로서, 보강재(200)가 기판의 다른 측면상에 존재한다. 도시된 측면도에 있어서, 고체 이미지 센서(113)가 광전도 채널(121)의 단부(122) 아래에 배치되고, 그 결과, 고체 이미지 센서(113)의 측면(125)중 하나, 및 본드 패드(115)에 접속된 본딩 와이어(116)가 도시된 측면 근처의 메인 표면(123)상에 존재한다. 도 6b는 접착제(104)에 의해 기판(105)에 부착된 홀더(102)의 평면도이다. 접착제(104)는 연장부(131)의 평면(500) 외측으로 부분적으로 연장될 수 있다. 이러한 것은 이전 단계에서 접착제를 기판(105)에 도포하는 작업을 단순화시키는데, 이는 접착제의 도포가 비교적 부정확하게 실시되는 경우에도 적절한 본드가 확실히 남기 때문이다. 또한, 고체 이미지 센서(113)의 일부 및 그 상에 존재하는 이미지 픽업 섹션(114)이 광전도 채널(121)을 통해 보여질 수 있다.

도 6c는 접착제(104)에 의해 기판(105)에 부착된 홀더(102)의 사시도이며, 보강재(200)가 기판(105)의 다른 측면에 존재한다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 계략적으로 도시하고 있다. 도 7a는 측면도로서, 도 6a에 도시된 요소 외에, 홀더(102)의 외측면 및 기판(105) 양자와 인접하며, 이들 양자 사이에 스크린되어 있고(screens), 이들 양자 사이의 조인트를 보강하는 글로브 탑 재료(103)가 도시되어 있다. 또한, 글로브 탑 재료는 홀더(102)와 기판(105) 사이의 접속을 강화시킨다. 도 7b는 평면도로서, 도 6a에 도시된 요소 외에, 글로브 탑 재료(103)가 도시되어 있다. 도 7c는 사시도로서, 도 6c에 도시된 요소 외에, 홀더(102) 둘레에서 연장되는 에지로서 글로브 탑 재료(103)가 도시되어 있다.

글로브 탑 재료(103)가 상당한 정도로 홀더(102)의 외측면에 접촉한채로 유지되지 않기 때문에, 글로브 탑 재료(103)의 적용시, 사용되는 글로브 탑 재료(103)의 점성은 너무 낮아서는 않된다. 접착제(104) 자체가 홀더(102)와 기판(105) 사이에 충분히 강한 접속을 제공하는 경우, 및 광전도 채널(121)과 고체 이미지 센서 사이의 잔존 개구를 밀봉할 필요가 없는 경우와 같은 특정 상황하에서 글로브 탑 재료의 제공이 생략될 수 있다. 렌즈(112)를 수납하는 배럴(101)이 홀더(102)내에 위치될 때까지 글로브 탑 재료(103)를 적용하는 것은 불가능할 수도 있다. 그러나, 일반적으로 글로브 탑 재료(103)가 비교적 높은 온도에서 고화되어야 하므로, 렌즈(112)의 재료는 이러한 높은 온도에 견딜 수 있어야 한다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 제조 단계를 개략적으로 도시한다. 도 8a는 측면도로서, 도 7a에 도시된 요소 외에, 렌즈(112)를 수납하는 배럴(101)을 도시한다. 도 8b는 평면도로서, 도 7b에 도시된 요소 외에, 홀더(102)에 장착된 배럴(101)을 도시하며, 상기 배럴은 렌즈(112)를 수납한다. 도 8c는 사시도로서, 도 7c에 도시된 요소 외에, 홀더(102)에 장착된 배럴(101)을 도시하며, 상기 배럴은 렌즈(112)를 수납한다.

필요한 경우, 예를 들면 비교적 큰 치수 공차로 인해, 렌즈(101)는 고체 이미지 센서(113)의 이미지 픽업 섹션(114)에 대해서 초점을 맞출 필요가 있으며, 그 후, 배럴(101)은 일반적인 방법, 예를 들면 적절히 선택된 아교, 또는 레이저 용접 또는 초음파 용접에 의해 홀더(102)에 대해 제 위치에 고정된다. 렌즈(112) 및 배럴의 치수 공차가 충분히 작은 경우, 포커싱은 생략될 수 있으며, 이는 홀더(102)내에 배럴(101)을 위치시키기에 충분하다.

본 발명은 전술된 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위내에서 여러 다양한 변형이 가능함을 알 수 있다. 따라서, 카메라 모듈(100)의 여러 요소가 조립되는 순서는 제조 환경에 따라 바뀔 수 있다. 또한, 전술된 실시예에서는 하나의 렌즈를 수납하는 배럴이 개시되었지만, 상기 렌즈를 렌즈계(system of lenses)로 대체할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 기판(105)이 가요성 포일일 필요는 없지만, 상기 목적을 위해 일반적인 PCB[인쇄 회로 기판(printed circuit board)] 재료를 사용할 수 있음을 알 수 있다. PCB 기판을 이용하는데 있어서의 일 장점은, 검사 패드가 상기 기판에 비교적 용이하게 부착될 수 있기 때문에, 카메라 모듈를 검사를 용이하게 한다고 하는 것이다. 이는 홀더(102)가 부착되는 기판의 측면상의 사용되지 않은 부분에서 이루어질 수 있다. 많은 경우에 있어서, 검사 패드가 기판의 다른 측면에서 상기 기판에 부착될 수도 있다.

요약하면, 본 발명은 카메라 모듈(100)에 관한 것이다. 카메라 모듈(100)은 홀더(102)를 구비하며, 이 홀더(102)는 광전도 채널(121)을 제공한다. 광전도 채널(121)내에는 광축(106)을 갖는 렌즈(112)가 존재한다. 고체 이미지 센서(113)가 상기 광전도 채널(121)의 단부(122) 근처에 존재하며, 이미지 센서(113)에는 광축(106)에 수직으로 배향된 이미지 픽업 섹션(114)가 설치되어 있다. 홀더(102)의 일부를 형성하는 정렬 수단(131)이 광전도 채널의 단부(122) 근처에 존재한다. 상기 정렬 수단은 이미지 픽업 섹션(114)을 광축(106)에 대해 정렬시킨다. 카메라 모듈(100)의 일 실시예에 있어서, 홀더(102) 외벽(126)은 광축(106)에 수직인 방향의 단면도에서 보면 단부(122)에 근접한 실질적으로 장방형이며, 정렬 수단은 장방체의 모서리 근처에 배치된 연장부(131)에 의해 형성된다. 연장부(131)에는 리세스(132)가 제공되고, 이 리세스는 고체 이미지 센서(113)의 측면(125)과 실질적으로 틈새 없이 인접한다. 이미지 픽업 섹션(114)을 광축에 대해 정렬시키는 이러한 방법은 카메라 모듈(100)의 제조를 단순화시킨다.

Claims

광축을 갖는 렌즈가 내부에 존재하는 광전도 채널이 설치된 홀더와, 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하고 상기 광축에 수직하게 배향된 이미지 픽업 섹션을 갖는 고체 이미지 센서를 구비하는 카메라 모듈에 있어서,

상기 홀더의 일부를 형성하는 정렬 수단이 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하고, 상기 정렬 수단은 상기 이미지 픽업 섹션을 상기 광축에 대해 정렬시키는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 이미지 픽업 섹션은 상기 고체 이미지 센서의 메인 표면과 평행한 평면으로 연장되고, 상기 고체 이미지 센서는 상기 메인 표면에 적어도 실질적으로 수직하게 배향된 측면을 갖고, 상기 홀더는 상기 광축에 수직인 방향의 단면도에서 보면 상기 단부 근처에서 적어도 실질적으로 다각형인 외벽을 가지며, 상기 정렬 수단은 상기 다각형의 모서리 근처에서 상기 외벽상에 존재하는 연장부를 갖고, 상기 연장부는 상기 광전도 채널의 단부를 지나 연장하고 상기 고체 이미지 센서의 측면중 적어도 하나에 인접하는 내측면을 가지며, 그 결과 상기 고체 이미지 센서는 상기 광축에 수직인 방향으로 실질적으로 틈새 없이 상기 홀더내에 수납되는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 2 항에 있어서,

상기 다각형은 장방형인 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 연장부의 내측면은 L자형 리세스를 가지며, 그 결과 각각의 연장부는 상기 고체 이미지 센서의 2개의 서로 인접한 측면에 대해 실질적으로 틈새 없이 인접하는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 4 항에 있어서,

상기 리세스는 상기 광축에 수직한 평면에 평행하게 연장되는 표면을 더 가지며, 상기 표면은 상기 고체 이미지 센서의 메인 표면이 실질적으로 틈새 없이 인접하는 인접 표면을 연합해서 형성하고, 그에 따라 상기 이미지 픽업 섹션에서 상기 렌즈까지의 거리가 결정되는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 5 항에 있어서,

상기 리세스는 상기 광전도 채널의 단부 근처에서 홀더에 존재하고, 그 결과 상기 고체 이미지 센서의 메인 표면이 상기 리세스의 위치에서 상기 홀더와 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 2 항에 있어서,

상기 연장부 각각은 단부를 가지며, 상기 단부는 상기 광축에 적어도 실질적으로 수직하게 배향된 본딩 영역을 연합해서 형성하는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 7 항에 있어서,

상기 카메라 모듈은 기판을 구비하며, 상기 고체 이미지 센서에는 상기 기판에 본딩된 제 2 메인 표면이 제공되고, 상기 기판이 상기 연장부의 단부에 의해 형성된 본딩 영역에 접착제에 의해 본딩되는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
제 2 항에 있어서,

상기 고체 이미지 센서의 메인 표면과 상기 다각형은 적어도 실질적으로 동일한 형상이고, 상기 다각형은 보다 작은 표면적을 가지며, 그 결과 상기 측면 근처에 위치된 메인 표면의 일부는 상기 광전도 채널의 단부 근처에서 상기 홀더의 외벽보다 상기 광축에서 더욱 이격되어 놓이는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈.
카메라 모듈에 사용되고, 광전도 채널이 설치되며, 광축을 갖는 렌즈를 수용하도록 구성되고, 상기 광전도 채널의 단부 근처에서 이미지 픽업 섹션을 갖는 고체 이미지 센서를 위치시키도록 구성된 홀더에 있어서,

상기 홀더의 일부를 형성하는 정렬 수단이 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하여 상기 이미지 픽업 섹션을 상기 광축에 대해 정렬시키는 것을 특징으로 하는

홀더.
광축을 갖는 렌즈가 그 내에 존재하는 광전도 채널이 설치된 홀더를 갖는 카메라 모듈을 구비하는 카메라 시스템에 있어서,

상기 광축에 수직하게 배향된 이미지 픽업 섹션이 설치된 고체 이미지 센서가 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하고, 상기 홀더의 일부를 형성하는 정렬 수단이 상기 광전도 채널의 단부 근처에 존재하여 상기 이미지 픽업 섹션을 상기 광축에 대해 정렬시키는 것을 특징으로 하는

카메라 시스템.
홀더를 갖는 카메라 모듈의 제조 방법에 있어서,

상기 홀더에는 정렬 수단이 설치되고, 고체 이미지 센서가 상기 홀더내에 배치될 때 상기 고체 이미지 센서는 상기 정렬 수단과 접촉하며, 그 결과, 상기 고체 이미지 센서상에 존재하는 이미지 픽업 섹션이 광축에 대해 정렬되는 것을 특징으로 하는

카메라 모듈의 제조 방법.