KR20110000952A - Camera module and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 카메라모듈과 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module and a method of manufacturing the same.
최근 휴대폰을 비롯한 모바일 기기의 소형화와 슬림화의 추세에 따라 이에 실장되는 부품의 크기를 줄이는 것이 업계의 화두로 대두되고 있는 가운데 실장되는 부품의 소형화와 더불어 더욱 향상된 기능을 발휘하기 위하여 고집적화 기술이 접목되고 있다.With the recent trend of miniaturization and slimming of mobile devices including mobile phones, reducing the size of components mounted on them has become a hot topic in the industry. have.
특히, 현재의 모바일 기기 등에 채용되고 있는 카메라모듈은 카메라폰이나 PDA, 스마트폰 및 노트북 컴퓨터 등에 적용되고 있는바, 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형이면서도 고성능의 촬상 기능을 구비하여야 한다. In particular, the camera module employed in the current mobile devices are applied to camera phones, PDAs, smartphones and notebook computers, etc., and should have a small and high performance imaging function according to various tastes of consumers.
보다 구체적으로, 최근 휴대전화나 노트북 등의 모바일 기기에는 CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서 등의 촬상소자가 실장된 카메라모듈이 구비되고 있으며, 이와 같은 카메라모듈은 고화소 및 고기능화됨에 따라 일반 고사양의 디지털 카메 라와 유사한 정도의 성능을 갖추고 있다. More specifically, recently, mobile devices such as mobile phones and laptops are equipped with a camera module mounted with an image pickup device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and such a camera module is a high-definition digital camera as it is highly functionalized and highly functionalized. It has a performance similar to that of Ra.
도 5과 도 6에 나타난 바와 같이, 종래기술에 따른 카메라모듈(10)은 하나이상의 렌즈로 구성된 렌즈배럴(11)이 하우징(12)으로 둘러싸이며 하우징(12)의 하부에 적외선을 차단하는 IR 필터(13)가 장착되고 이미지센서(14)가 전기적으로 연결된 회로기판(15)이 구비된다.As shown in Figure 5 and 6, the
렌즈배럴(11)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈로 외부의 사물을 카메라모듈 내부의 이미지센서(14)로 모아주기 위한 것으로, 그 외주면에 형성된 나사산에 의해 하우징(12)에 나사결합된다.The
하우징(12)은 렌즈배럴(11)을 지지함과 동시에 회로기판(15)에 고정되게 결합되어 이미지센서(14)를 보호하기 위한 것으로, 렌즈배럴(11)이 결합되는 부위의 내주면에는 렌즈배럴(11)의 나사산과 치합되는 나사홈이 형성되어 있다.The
IR 필터(13)는 적외선을 차단하기 위한 것으로, 이미지센서(14)가 인식하는 가시광선만을 통과하고 적외선은 차단하도록 하우징(12)에 설치된다. IR 필터(13)는 렌즈배럴(11)의 뒤 또는 렌즈배럴(11)의 상면에 부착될 수도 있다.The
이미지센서(14)는 렌즈배럴(11)을 통해 전달된 외부 이미지를 영상신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(15)의 상부에 와이어본딩을 통해 전기적으로 연결된다.The
회로기판(15)은 이미지센서(14)로부터 생성된 전기 신호를 카메라폰 등의 전자 기기로 전송하기 위한 것으로 그 상면에는 이미지센서(14) 및 각종 수동소자들 이 전기적으로 연결되는 회로가 형성된다.The
이와 같은 종래기술에 따른 카메라모듈(10)은 일반적으로 회로기판(15)의 상면에 이미지센서(14)를 부착하고 와이어본딩(16)을 한다. The
이러한 방법은 특허문헌 공개번호 KR 2004-44718호의 기술과도 유사하며, 회로기판(15)의 두께에 이미지센서(14)의 두께가 추가되므로 전체적인 카메라모듈(10)의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있었다. This method is similar to the technique of Patent Publication No. KR 2004-44718, the thickness of the
따라서, 점차 소형화되는 카메라모듈의 추세에 따라 카메라모듈의 전체 높이를 최소화하고 내부의 공간확보가 유리한 카메라모듈에 대한 연구가 시급한 실정이다.Therefore, according to the trend of gradually miniaturizing the camera module, it is urgent to study a camera module that minimizes the overall height of the camera module and secures the space inside.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 PCB와 이미지센서를 패키지화함에 따라 카메라모듈의 전체높이를 줄이고 소형화된 카메라모듈을 제공하는 것이다. The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the overall height of the camera module by packaging the PCB and the image sensor and to provide a compact camera module.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 카메라모듈은 외부 피사체의 이미지를 모으기 위한 다수개의 렌즈들이 내장된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴DL 고정설치되며 서로 마주보는 측면 중앙부에 적외선을 차단하는 IR 필터가 삽입되는 삽입홈이 형성된 하우징과, 상기 렌즈배럴를 통해 전달된 외부 이미지를 전기 신호로 변환하며 상부외곽에 전기적연결을 위해 하나 이상의 센서패드가 형성된 이미지센서와, 상기 이미지센서가 상부중앙에 설치되며 각종 전기소자가 장착된 FPC와, 상기 이미지센서를 내장하도록 중앙에 개구부가 형성되며 내부측면에 하나 이상의 PCB패드가 구비되어 상기 FPC의 상부에 부착되는 PCB 및 상기 센서패드와 상기 PCB패드를 전기적으로 연결하는 본딩부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the camera module of the present invention is a lens barrel with a plurality of lenses for collecting an image of an external subject, and the lens barrel DL is installed fixed to block the infrared rays in the central side facing each other A housing having an insertion groove into which an IR filter is inserted, an image sensor converting an external image transmitted through the lens barrel into an electrical signal, and at least one sensor pad formed at an upper edge thereof for electrical connection, and the image sensor at the top center. FPC and various electrical elements installed in the opening, the opening is formed in the center to embed the image sensor and one or more PCB pads are provided on the inner side and the PCB attached to the upper portion of the FPC and the sensor pad and the PCB pad Bonding unit for electrically connecting the.
여기서, 상기 PCB의 높이는 상기 이미지센서의 높이에 대응되어 상기 센서패드와 상기 PCB패드가 수평방향으로 본딩되는 것을 특징으로 한다.Here, the height of the PCB corresponds to the height of the image sensor is characterized in that the sensor pad and the PCB pad is bonded in the horizontal direction.
또한, 상기 본딩은 금과 같은 도전성 재질로 된 와이어본딩 또는 도전성본딩인 것을 특징으로 한다.In addition, the bonding is characterized in that the wire bonding or conductive bonding of a conductive material such as gold.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라모둘의 제조방법은 (a) 상기 FPC의 상부중앙에 상기 이미지센서를 부착하는 단계와, (b) 상기 FPC의 상부외곽에 직사각형 테두리형상의 상기 PCB를 부착하는 단계와, (c) 상기 PCB의 내부 옆면에 형성된 상기 PCB패드와 상기 이미지센서의 상부외곽에 형성된 상기 센서패드를 본딩하는 단계 및 (d) 상기 IR 필터와 상기 렌즈배럴이 내장된 상기 하우징을 상기 PCB의 상부에 조립하는 단계를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a method of manufacturing a camera module includes (a) attaching the image sensor to an upper center of the FPC, and (b) attaching the PCB of a rectangular border shape to an upper edge of the FPC. (C) bonding the PCB pad formed on the inner side surface of the PCB and the sensor pad formed on the upper outside of the image sensor, and (d) the housing including the IR filter and the lens barrel. Assembling on top of the PCB.
여기서, 상기 (b)단계는, 상기 PCB의 내부에 상기 이미지센서가 배치되고, 상기 PCB의 높이는 상기 이미지센서의 높이에 대응될 수 있는 것을 특징으로 한다.Here, the step (b) is characterized in that the image sensor is disposed inside the PCB, the height of the PCB may correspond to the height of the image sensor.
또한, 상기 (c)단계는 상기 PCB패드와 상기 센서패드가 수평방향으로 와이어본딩 또는 도전성본딩되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (c) is characterized in that the PCB pad and the sensor pad is wire bonded or conductive bonded in a horizontal direction.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of a term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.
본 발명에 따르면 PCB의 내부에 이미지센서가 배치되고 PCB패드와 센서패드 가 수평방향으로 연결되는 본딩부가 형성되어 이미지센서의 높이가 전체높이에 영향을 주지않음에 따라 카메라 전체의 높이를 최소화할 수 있고 더욱 소형화된 카메라모듈을 제공할 수 있다. According to the present invention, the image sensor is disposed inside the PCB, and a bonding part is formed in which the PCB pad and the sensor pad are connected in a horizontal direction, thereby minimizing the height of the entire camera as the height of the image sensor does not affect the overall height. And a more compact camera module can be provided.
또한, 중앙에 개구부가 형성된 PCB의 내부에 이미지센서가 장착되어 카메라의 패키지화를 이룰 수 있음에 따라 향후 패키지화된 카메라모듈을 설계하는데 유리하다.In addition, the image sensor is mounted on the inside of the PCB having an opening in the center, so that the camera can be packaged, which is advantageous in designing a packaged camera module in the future.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components as possible, even if displayed on different drawings have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라모듈에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a camera module according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라모듈(100)은 렌즈배럴(110), 하우징(120), IR 필터(130), 이미지센서(140), PCB(150), FPC(160; Flexible PCB))를 포함하여 구성된다.As shown in Figures 1 to 4, the
렌즈배럴(110)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈로 구성되며 외부의 사물을 카메라모듈 내부의 이미지센서(140)로 모아주기 위한 것으로, 그 외주면에 형성된 나사산에 의해 하우징(120)에 나사결합된다.The
하우징(120)은 렌즈배럴(110)을 지지함과 동시에 PCB(150)에 고정되게 결합되어 이미지센서(140)를 보호하기 위한 것으로, 렌즈배럴(110)이 결합되는 부위의 내주면에는 렌즈배럴(110)의 나사산과 치합되는 나사홈이 형성되어 있다. The
IR 필터(130)는 적외선을 차단하기 위한 것으로, 이미지센서(140)가 인식하는 가시광선만이 통과되도록 적외선을 차단하며 PCB(150)의 상부에 고정 설치된다. IR 필터(130)는 PCB(150)의 상면에 삽입홈을 통해 고정되거나 본딩제를 통해 고정되며, 렌즈배럴(110)의 뒤 또는 렌즈배럴(110)의 상면에 부착될 수도 있다.The
본딩제는 일반적으로 UV 본딩제를 많이 사용하는바, UV 본딩제는 일명 자외선 경화본딩제라 불리는 것으로, 액상의 접착제에 자외선 램프를 이용하여 자외선 빛을 접착제에 조사하면 접착제 안에 있는 광반응 개시제가 반응을 시작하여 빠른 시간내에 고체의 접착제로 고형화되는 제품을 말한다.The bonding agent generally uses a lot of UV bonding agents. UV bonding agent is also called UV curing bonding agent. When UV light is irradiated to the adhesive by using an ultraviolet lamp to the liquid adhesive, the photoinitiator in the adhesive reacts. It refers to a product that starts and solidifies with a solid adhesive in a short time.
이미지센서(140)는 렌즈배럴(110)을 통해 전달된 외부 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 것이며, FPC(160)의 상부에 부착된다.The
FPC(160)는 유연성있는 회로기판으로 상부에 각종 수동소자 및 집적소자들이 장착되어 전기적 회로를 구성하고 있다.The FPC 160 is a flexible circuit board, and various passive devices and integrated devices are mounted on the upper portion of the FPC 160 to configure an electric circuit.
FPC(160)의 상부중앙에는 이미지센서(140)가 부착되고 상부외곽에는 PCB(150)가 장착된다. The
PCB(150)는 이미지센서(140)로부터 생성된 전기 신호를 카메라폰 등의 전자 기기로 전송하기 위한 것으로, 세라믹 혹은 리지드(Rigid) 재질로 이루어진다. PCB(150)는 FPC(160)의 상부에 장착된 이미지센서(140)가 배치될 개구부가 중앙에 형성된 직사각형상이다.The PCB 150 transmits an electrical signal generated from the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라모듈(100)의 이미지센서(140)는 각종 수동소자들이 전기적으로 연결된 FPC(160)의 상부중앙에 부착되고, PCB(150)가 FPC(160)의 상부외곽에 맞게 부착된다. 따라서, PCB(150)의 중앙 개구부에 이미지센서(140)가 배치된다.1 and 2, the
PCB(150)의 내부 옆면에 형성된 PCB패드(151)와 이미지센서(140)의 상부외곽에 형성된 센서패드(141)는 수직방향으로 배치된다. PCB(150)의 높이는 이미지센서(140)의 위치만큼 줄일 수 있으며 PCB패드(151)와 센서패드(141)가 수평방향으로 본딩부(152)가 형성되어 전기적으로 연결된다.The
본딩부(152)는 금과 같은 전도성 재질로 와이어본딩 또는 도전성본딩이 실시된다.The
이처럼, PCB(150)의 중앙 개구부에 이미지센서(140)가 배치되고 PCB패드(151)와 센서패드(141)가 수평방향으로 본딩됨에 따라, PCB(150)의 높이를 이미지센서(140)의 높이만큼 낮출 수 있고 이미지센서(140)의 높이가 전체 카메라에 영향을 주지않음에 따라 전체적인 카메라모듈의 높이를 최소화할 수 있다.As such, as the
또한, PCB(150)의 내부에 이미지센서(140)가 배치되고 패드 간 본딩부(152)가 형성됨에 따라, 이미지센서(140)의 두께는 전체 카메라모듈의 두께에 전혀 영향을 미치지 않게 된다.In addition, as the
예컨대, 이미지센서(140)의 두께가 0.2mm이고, PCB(150)의 두께가 0.4mm 내지 1.0mm일 때, 종래기술에 따른 카메라 모듈은 PCB의 상부에 이미지센서가 부착되므로 PCB와 이미지센서의 총 두께가 0.6mm 내지 1.2mm가 되나, 본 발명에 따른 카 메라 모듈은 PCB(150)의 내부에 이미지센서(140)가 배치되므로 이미지센서(140)의 두께인 0.2mm가 축소될 수 있다.For example, when the thickness of the
이처럼, PCB패드(151)와 센서패드(141)가 수평방향으로 본딩부(152)가 형성되어 패키지화됨에 따라 카메라모듈이 소형화될 수 있다.As such, as the
이와 같은 본 발명에 따른 카메라모듈(100)의 제조방법은, 먼저 FPC(150)의 상부중앙에 이미지센서(140)를 부착한 후, FPC(160)의 상부외곽에 PCB(150)가 결합홈을 이용하거나 접착제를 이용하여 조립된다. In the manufacturing method of the
그런 다음, PCB(150)의 내부 옆면에 형성된 PCB패드(151)와 이미지센서(140)의 상부외곽에 형성된 센서패드(140)를 수평방향으로 본딩(152)한다. 본딩(152)은 회로적연결을 말하며 금과 같은 도전성재질을 이용하여 와이어본딩이나 도전성본딩이 실시될 수 있다. 그 후, 최종적으로 IR 필터(130)와 렌즈배럴(110)가 내장된 하우징(120)을 PCB(150)의 상부에 조립하는 단계가 실행된다.Then, the
상기와 같은 구성을 가지는 카메라모듈(100)의 제조방법은, PCB(150)의 내부에 이미지센서(140)가 위치되고 PCB패드(151)와 센서패드(141)가 수평방향으로 본딩(152)됨에 따라, PCB(150)의 높이를 이미지센서(140)의 높이만큼 낮출 수 있다. In the manufacturing method of the
본딩(152)은 금과 같은 재질의 와이어본딩 또는 도전성본딩으로 실시된다.The
이처럼, 이미지센서(140)의 높이가 카메라모듈의 전체높이에 영향을 주지 않음에 따라 카메라모듈의 높이를 최소화할 수 있다. 또한, PCB(150)의 중앙 개구부에 이미지센서(150)가 배치되어 패키지화됨에 따라 추후 패키지화된 카메라모듈의 개발을 유리하게 할 수 있다.As such, since the height of the
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 카메라모듈과 그 제조방법에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.The camera module of the present invention and its manufacturing method have been described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, but it is apparent to those skilled in the art that modifications, changes, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 카메라모듈의 단면도;1 is a cross-sectional view of a camera module according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 카메라모듈의 사시도;2 is a perspective view of a camera module according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 카메라모듈의 전체도;3 is an overall view of a camera module according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 카메라모듈의 분해도;4 is an exploded view of a camera module according to the present invention;
도 5는 종래기술에 따른 카메라모듈의 단면도;5 is a sectional view of a camera module according to the prior art;
도 6은 종래기술에 따른 카메라모듈의 사시도이다.6 is a perspective view of a camera module according to the prior art.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100: 카메라모듈 110: 렌즈배럴100: camera module 110: lens barrel
120: 하우징 130: IR 필터 120: housing 130: IR filter
140: 이미지센서 141: 센서패드140: image sensor 141: sensor pad
150: PCB 151: PCB패드150: PCB 151: PCB pad
152: 본딩부 160: FPC152: bonding unit 160: FPC
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