DE102010016849A1 - Kameramodul - Google Patents

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DE102010016849A
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English (en)
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Soo-bong Changwon Lee
Ha-cheon Changwon Jeong
Min-kyu Changwon Kim
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Hanwha Vision Co Ltd
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Samsung Techwin Co Ltd
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Abstract

Ein Kameramodul und ein Verfahren zum Herstellen des Kameramoduls werden zur Verfügung gestellt. Das Kameramodul umfasst ein Substrat, das eine Öffnung, welche Licht durchläuft, eine Schaltungsstruktur zum Übertragen eines elektrischen Signals und erste und zweite Anschlüsse, die mit der Schaltungsstruktur verbunden sind, aufweist; einen Bildsensor, der mit dem Substrat verbunden ist, um das Licht über die Öffnung zu empfangen, und mit den ersten Anschlüssen elektrisch verbunden ist; einen Leitungsrahmen, der um den Bildsensor angeordnet ist und elektrisch mit den zweiten Anschlüssen des Substrats verbunden ist; ein Gehäuse, das mit einer Fläche des Substrats, die einer anderen Fläche, mit welcher der Bildsensor und der Leitungsrahmen verbunden sind, gegenüberliegt, verbunden ist; und eine Linse, die in dem Gehäuse angeordnet ist.

Description

  • Querverweis zu verwandter Patentanmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2009-0059295 , die am 30. Juni 2009 bei dem koreanischen Patentamt eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen ist.
  • Hintergrundwissen
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Vorrichtungen und Verfahren, die im Einklang mit dem vorliegenden erfinderischen Konzept sind, beziehen sich auf ein Kameramodul und insbesondere auf ein ultradünnes Kameramodul, welches leicht massengefertigt werden kann.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Kameramodule werden an derzeit gängigen Geräten, solchen wie Mobiltelefone, Organizer (PDA = engl. „personal digital assistant”), Notebooks, Hinteransichtkameras von Automobilen und Türsicherheitskameras, angebracht.
  • Da die Nachfrage an portablen Kommunikationsgeräten, an welchen Kameramodule befestigt werden, beispielsweise Kameratelefone, explosionsartig angestiegen ist, ist die Nachfrage nach dünneren und kleineren Kameramodulen ebenso angestiegen. Es ist erforderlich, dass Kameramodule eine sehr kleine Größe in Anbetracht der kleinen portablen Geräte aufweisen und ein ästhetisches Äußeres an Stellen festgelegt wird, an denen die Geräte die Kameramodule verwenden. Um ein kleines und dünnes Kameramodul herzustellen, muss ein kleiner und dünner Bildsensor in dem Kameramodul verwendet werden.
  • Ein Kameramodul, das an einem kleinen portablen Gerät befestigt ist, umfasst einen Bildsensor und ein Linsengehäuse, das mit einer Fläche des Bildsensors verbunden ist. Der Bildsensor umfasst einen Bildsensorchip, eine Leiterplatte (PCB = engl. „printed circuit board”), die elektrisch mit dem Bildsensorchip verbunden ist und ein aufgenommenes Bildsignal an eine externe Schaltung überträgt. Zumindest eine Linse und ein Infrarotfilter sind an dem Linsengehäuse angebracht.
  • Ein herkömmliches Kameramodul umfasst einen Bildsensorchip, der an einem Substrat, solch einem wie eine PCB, angebracht ist, und wird durch elektrisches Verbinden von Bondflächen des Bildsensorchips mit Verbindungsflächen des Substrats durch Anwenden von Drahtbonden verbunden. Jedoch kann bei einem bestehenden Drahtbondverfahren ein Package/Gehäuse nicht leicht eine kleine Dicke wegen einer Loop-Höhe (engl. „loop height”) eines Drahts (eine Strecke zwischen einer Fläche eines Chips zu der maximalen Höhe des Drahts, der auf den Chip gebondet ist) aufweisen.
  • Alternativ wird ein Flip-Chip-Bondverfahren ebenso verwendet, um ein kleines und dünnes Kameramodul herzustellen. Während die oben beschriebenen Drahtbondverfahren im allgemeinen eine Chip-on-board-Technologie (COB = engl. „chip-on-board”; Nacktchipmontage) zum Befestigen eines Bildsensorchips an einer festen Leiterplatte (HPCB = engl. „hard printed circuit board”) verwenden, verwendet das Flip-Chip-Bondverfahren eine Chip-on-film-Technologie (COF = engl. „chip an film technology”) zum Befestigen eines Bildsensorchips an einer flexiblen Leiterplatte (FPCB = engl. ”flexible printed circuit board”).
  • Ein Flip-Chip-Bondverfahren wird zum Herstellen eines dünneren Kameramoduls im Vergleich zu einem Drahtbondverfahren verwendet, aber dies verringert die Dicke des Kameramoduls nicht erheblich. Insbesondere werden ein Bildsensorchip und eine PCB der Reihe nach in einem Kameramodul gestapelt, das unter Verwendung eines Flip-Chip-Bondverfahrens hergestellt wird, wodurch das Kameramodul keine Dicke aufweisen kann, die kleiner als eine Summe der Dicken des Bildsensorchips und der PCB ist.
  • Da ein gewöhnliches Flip-Chip-Package bzw. -Gehäuse durch Anhaften eines Bildsensors an einer PCB hergestellt wird, wird viel Zeit zum Herstellen eines Kameramoduls benötigt, ist eine Produktionsausbeute gering und ist eine Massenproduktion des Kameramoduls daher beschränkt.
  • Überblick über die Erfindung
  • Die exemplarischen Ausführungsbeispiele des vorliegenden erfinderischen Konzepts stellen ein ultradünnes Kameramodul zur Verfügung.
  • Die exemplarischen Ausführungsbeispiele des vorliegenden erfinderischen Konzepts stellen ebenso ein Kameramodul zur Verfügung, welches leicht massengefertigt werden kann.
  • Gemäß einem Aspekt eines exemplarischen Ausführungsbeispiels wird ein Kameramodul zur Verfügung gestellt, aufweisend ein Substrat, das eine Öffnung, welche Licht durchläuft, eine Schaltungsstruktur zum Übertragen eines elektrischen Signals und erste und zweite Anschlüsse, die mit der Schaltungsstruktur verbunden sind, aufweist; einen Bildsensor, der mit dem Substrat verbunden ist, um das Licht über die Öffnung zu empfangen, und elektrisch mit den ersten Anschlüssen verbunden ist; einen Leitungsrahmen, der um den Bildsensor angeordnet ist und elektrisch mit den zweiten Anschlüssen des Substrats verbunden ist; ein Gehäuse, das mit einer Fläche des Substrats, die einer anderen Fläche, mit welcher der Bildsensor und der Leitungsrahmen verbunden sind, gegenüberliegt, verbunden ist; und eine Linse, die in dem Gehäuse angeordnet ist.
  • Das Substrat kann eine flexible Leiterplatte bzw. Leiterplatine (FPCB = engl. „flexible printed circuit board”) sein.
  • Das Substrat kann ein anderer Leitungsrahmen sein, der mit einem Harz abgedichtet bzw. verschlossen ist.
  • Das Kameramodul kann weiterhin einen optischen Filter aufweisen, der an der Fläche des Substrats, die der anderen Fläche, mit welcher der Bildsensor und der Leitungsrahmen verbunden sind, gegenüberliegt, angeordnet ist, um die Öffnung abzudecken.
  • Der Bildsensor kann Anschlusspads bzw. Anschlussflächen entsprechend den ersten Anschlüssen umfassen und kann mit dem Substrat durch Anwendung eines Flip-Chip-Bondverfahrens oder einer Oberflächenbefestigungstechnologie (SMT = engl. „surface mount technology”) verbunden werden, um die Anschlussflächen mit den ersten Anschlüssen zu bonden.
  • Der Leitungsrahmen kann Anschlussleitungen entsprechend den zweiten Anschlüssen aufweisen und kann mit dem Substrat durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondverfahrens oder einer SMT verbunden werden, um die Anschlussleitungen mit den zweiten Anschlüssen zu bonden.
  • Der Leitungsrahmen kann weiterhin eine Formeinheit aufweisen, die Räume zwischen den Anschlussleitungen ausfüllt bzw. in diese eingefüllt ist.
  • Das Kameramodul kann weiterhin Lotkugeln bzw. Lötperlen umfassen, die an den Anschlussleitungen an einer Fläche des Leitungsrahmens, die einer anderen Fläche, die dem Substrat zugewandt ist, gegenüberliegt, anhaften.
  • Gemäß einem Aspekt eines exemplarischen Ausführungsbeispiels wird ein Verfahren zum Herstellen eines Kameramoduls zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: zur Verfügung stellen eines Substrats, das eine Öffnung, welche Licht durchläuft, eine Schaltungsstruktur zum übertragen eines elektrischen Signals und erste und zweite Anschlüsse, die mit der Schaltungsstruktur verbunden sind, aufweist; Verbinden eines Bildsensors mit dem Substrat durch elektrisches Verbinden von Anschlussflächen des Bildsensors mit den ersten Anschlüssen, wobei der Bildsensor das Licht, welches die Öffnung durchläuft, empfängt, um optische Informationen des Lichts in ein elektrisches Signal umzuwandeln; Anordnen eines Leitungsrahmens, der eine Öffnung in einem Zentrum aufweist, um den Bildsensor, so dass der Leitungsrahmen den Bildsensor in der Öffnung in einer horizontalen Richtung aufnimmt, und elektrisches Verbinden des Leitungsrahmens mit den zweiten Anschlüssen des Substrats; Anordnen eines Gehäuses an einer Fläche des Substrats, die einer anderen Fläche, mit welcher der Bildsensor und der Leitungsrahmen verbunden sind, gegenüberliegt; und Anordnen einer Linse in dem Gehäuse und oberhalb des Bildsensors.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorgenannten und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die ausführliche Beschreibung der exemplarischen Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich:
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Kameramoduls gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
  • 2 ist eine perspektivische Unteransicht des Kameramoduls gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel in Explosionsdarstellung, das in 1 veranschaulicht ist;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht des Leitungsrahmens, der in 1 veranschaulicht ist, wenn Lotkugeln bzw. Lötperlen verbunden werden, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorganges des Verbindens von Lötperlen bzw. Lotkugeln mit dem Leitungsrahmen, der in 3 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
  • 5 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens eines Bildsensors mit einem Substrat des Kameramoduls, das in 1 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
  • 6 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens eines Leitungsrahmens mit dem Substrat, das in 5 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
  • 7 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens eines optischen Filters mit dem Substrat, das in 6 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
  • 8 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens eines Gehäuses mit dem Substrat, das in 7 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
  • 9 ist eine Draufsicht eines beispielhaften Leitungsrahmenstreifens, der zum Herstellen des Kameramoduls, das in 1 veranschaulicht ist, verwendet wird, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel; und
  • 10 ist eine Draufsicht eines beispielhaften Substratstreifens, der zum Herstellen des Kameramoduls, das in 1 veranschaulicht ist, verwendet wird, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend wird das erfinderische Konzept ausführlich durch Erläuterung der exemplarischen Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Kameramoduls gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel. 2 ist eine perspektivische Unteransicht des Kameramoduls gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel in Explosionsdarstellung, das in 1 veranschaulicht ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 umfasst das Kameramodul ein Substrat 10, das eine Öffnung 11 aufweist, einen Bildsensor 20, der mit dem Substrat 10 verbunden ist, einen Leitungsrahmen bzw. einen Anschlussleitungsrahmen 30, der um den Bildsensor 20 angeordnet ist und mit dem Substrat 10 verbunden ist, ein Gehäuse 40, das gegenüberliegend oder oberhalb des Bildsensors 20 angeordnet ist und mit dem Substrat 10 verbunden ist, und eine Linse 50, die in dem Gehäuse 40 aufgenommen ist.
  • Der Bildsensor 20 ist eine Halbleitereinrichtung zum Umwandeln von optischen Informationen in ein elektrisches Signal und kann beispielsweise ein CCD-Bildsensor (CCD = engl. „charge coupled device”; ladungsgekoppeltes Gerät) oder ein CMOS-Bildsensor (CMOS = engl. „complementary metal Oxide semiconductor”; komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter) sein.
  • Der Bildsensor 20 umfasst an seiner Frontfläche einen Lichtempfangsbereich 22 zum Empfangen von Licht und Umwandeln des Lichts in ein elektrisches Signal und Anschlussflächen 21 zum elektrischen Verbinden des Lichtempfangsbereichs 22 mit einem externen Gerät. Die Anschlussflächen 21 sind um den Lichtempfangsbereich 22 ausgebildet und sind elektrisch mit den ersten Anschlüssen 13 des Substrats 10, welches nachstehend beschrieben wird, verbunden.
  • Das Substrat 10 umfasst eine Öffnung 11, welche Licht durchläuft, eine Schaltungsstruktur bzw. einen Schaltkreis 12 (engl. „circuit pattern”) zum Übertragen des elektrischen Signals und die ersten Anschlüsse 13 und zweiten Anschlüsse 14, die mit der Schaltungsstruktur 12 verbunden sind. Die ersten Anschlüsse 13 sind elektrisch mit den Anschlussflächen 21 des Bildsensors 20 verbunden. Falls notwendig kann eine passive Einrichtung, solch eine wie ein Kondensator, an einer Frontfläche des Substrats 10 befestigt sein.
  • Das Substrat 10 kann eine feste Leiterplatte (HPCB = engl. „hard printed circuit board”) oder eine flexible Leiterplatte (FPCB = engl. „flexible printed circuit board”) sein. Das Substrat 10 ist nicht auf eine Leiterplatte (PCB = engl. „printed circuit board”) beschränkt und kann durch verschiedene Elemente ausgebildet sein, die die Schaltungsstruktur 12 zum Verwirklichen der ersten und zweiten Anschlüsse 13 und 14 umfassen. Z. B. kann das Substrat 10 durch Verwendung eines Leitungsrahmens ausgebildet werden, der in einem QFN-Package (QFN = engl. „quad flat no-lead”) verwendet wird. Wenn das Substrat 10 durch Verwendung eines Leitungsrahmens ausgebildet wird, können Hohlräume des Leitungsrahmens mit einem Harz ausgefüllt oder abgedichtet bzw. verschlossen werden, um ein stabiles Stützvermögen zu gewährleisten.
  • Im Allgemeinen wird Drahtbonden (engl. „wire bonding method”) zum elektrischen Verbinden eines Bildsensors mit einer PCB verwendet. Drahtbonden betrifft ein Verfahren zum elektrischen Verbinden von Anschlüssen unter Verwendung von leitenden Drähten, die aus einem metallischen Material ausgebildet werden, solch einem wie Kupfer (Cu) oder Gold (Au). Jedoch kann, wenn das Drahtbonden verwendet wird, ein Package bzw. ein Gehäuse wegen einer Loop-Höhe (engl. „loop height”) nicht leicht in einer geringen Dicke ausgebildet werden.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens des Bildsensors 20 mit dem Substrat 10 des Kameramoduls, das in 1 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
  • Unter Bezugnahme auf 5 können das Substrat 10 und der Bildsensor 20 elektrisch miteinander verbunden werden, nämlich durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondens oder einer Oberflächenbefestigungstechnologie (SMT = engl. „surface mount technology”).
  • Das Flip-Chip-Bonden betrifft eine Technologie zum Befestigen eines ungehäusten Halbleiter-Chips (engl. „bare die”) an einer Platine ohne ein Packaging bzw. Einhausen eines Halbleiterchips, nämlich durch Ausbilden von Kontaktierhügeln (engl. „bumps”) auf dem Halbleiterchip und elektrisches Verbinden der Kontaktierhügel mit den Verbindungsflächen, die auf eine PCB gedruckt sind.
  • Die SMT betrifft ein Verfahren zum Anhaften bzw. Ankleben von oberflächenmontierbaren Komponenten (SMC = engl. „surface mounted components”), welche direkt an einer Fläche einer Platine befestigbar sind, an einer elektronischen Schaltung.
  • Wenn das Flip-Chip-Bonden (Flip-Chip-Montage) oder die SMT als ein elektrisches Verbindungsverfahren verwendet wird, kann die Größe und Dicke eines Packages bzw. Gehäuses im Vergleich zum Drahtbonden verringert werden, Eingang-/Ausgangsanschlüsse können irgendwo an einem Chip angeordnet werden und Verarbeitungs- und Herstellungskosten können verringert werden. Ebenso können Flip-Chip-Packages bzw. -Gehäuse, die unter Verwendung des Flip-Chip-Bondens hergestellt sind, schnelle elektrische Eigenschaften und exzellente thermische Eigenschaften aufweisen.
  • Zum Beispiel sind bei dem Flip-Chip-Bonden die Kontaktierhügel an den Anschlussflächen 21 des Bildsensors 20 ausgebildet und eine anisotropische leitende Schicht (ACF = engl. „anisotropic conductive film) 41 wird auf den Bildsensor 20 laminiert, um die Kontaktierhügel abzudecken. Danach wird der Bildsensor 20 mit dem Substrat 10 verbunden.
  • Wenn der Bildsensor 20 mit dem Substrat 10 durch Anwenden des Flip-Chip-Bondens verbunden ist, können der Bildsensor 20 und das Substrat 10 unter Verwendung eines leitenden Materials gebondet werden, das zwischen den Anschlussflächen 21 des Bildsensors 20 und den ersten Anschlüssen 13 des Substrats 10 ausgebildet ist. Zusätzlich zu der ACF 41 kann das leitfähige Material eines von zahlreichen Bondmaterialien sein, das eine Leitfähigkeit aufweist, solch eines wie ein Epoxid enthaltendes Silber (Ag) oder eine anisotrope leitfähige Paste (ACP = engl. = „anisotropic conductive Paste”). Alternativ kann ein Bondmaterial, das beim Flip-Chip-Bonden verwendet wird, ebenso eine nicht leitfähige Paste (NCP = engl. „non-conductive Paste”) sein.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorganges des Herstellens des Leitungsrahmens 30 des Kameramoduls, das in 1 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel. 4 ist eine Querschnittsansicht des Leitungsrahmens 30, der in 3 veranschaulicht ist, wenn die Lotkugeln bzw. Lötperlen 34 verbunden sind, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
  • Unter Bezugnahme auf die 1, 3 und 4 wird der Leitungsrahmen 30 um den Bildsensor 20 angeordnet und mit den zweiten Anschlüssen 14 des Substrats 10 elektrisch verbunden. Der Leitungsrahmen 30 umfasst Leitungen bzw. Anschlussleitungen 31 entsprechend den zweiten Anschlüssen 14 des Substrats 10 und eine Formeinheit 32, die Räume zwischen den Anschlussleitungen 31 ausfüllt. Die Anschlussleitungen 31 des Leitungsrahmens 30 enthalten ein elektrisch leitfähiges metallisches Material, solch eines wie Cu, und die Formeinheit 32 enthält aushärtbares leitfähiges Material, solch eines wie einen Epoxidharz.
  • Ein Chipflächenbereich bzw. Die-Pad-Bereich (engl. „die pad region”), der am Zentrum des Leitungsrahmens 30 ausgebildet ist, wird entfernt, um den Bildsensor 20 aufzunehmen. Wenn der Die-Pad-Bereich entfernt ist, wie in 2 veranschaulicht ist, wird die Öffnung 38 zum Aufnehmen des Bildsensors 20 an dem Zentrum des Leitungsrahmens 30 ausgebildet. Die Lötperlen bzw. Lotkugeln 34 können unter dem Leitungsrahmen 30 ausgebildet werden, um das Kameramodul mit einer externen Steuerschaltungsplatine zu verbinden.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens des Leitungsrahmens 30 mit dem Substrat 10, das in 5 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
  • Unter Bezugnahme auf 6 kann, nachdem das Substrat 10 und der Bildsensor 20 verbunden sind, der Leitungsrahmen 30 mit dem Substrat 10 verbunden werden. Der Leitungsrahmen 30 fungiert als Anschlusselement zum Verbinden des Bildsensors 20 und des Substrats 10 mit einer externen Einrichtung. Der Leitungsrahmen 30 ist außerhalb des Bildsensors 20 derart angeordnet, dass dieser den Bildsensor 20 umgibt, und kann elektrisch mit den zweiten Anschlüssen 14 des Substrats 10 verbunden werden.
  • Wie der Bildsensor 20 kann der Leitungsrahmen 30 ebenso mit dem Substrat 10 durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondens verbunden werden. Das heißt, dass der Leitungsrahmen 30 mit dem Substrat 10 durch Ausbilden eines elektrisch leitfähigen Materials, solch einem wie die ACF 42, zwischen den Anschlussleitungen 31 und den zweiten Anschlüssen 14 verbunden wird. Zusätzlich zu der ACF 42 kann das leitfähige Material eines von zahlreichen Bondmaterialien sein, die eine Leitfähigkeit aufweisen, solch eines wie ein Epoxid enthaltendes Ag.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens eines optischen Filters 60 mit dem Substrat 10, das in 6 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
  • Unter Bezugnahme auf 7 kann der optische Filter 60 mit einer Fläche des Substrats 10 gegenüberliegend zu der Fläche, mit der der Bildsensor 20 verbunden ist, verbunden werden, um die Öffnung 11 abzudecken. Das heißt, dass der optische Filter 60 zwischen dem Gehäuse 40 und dem Substrat 10 angeordnet ist. Der optische Filter 60 blockiert Infrarotstrahlen, die auf das Gehäuse 40 einfallen, derart, dass diese nicht den Bildsensor 20 erreichen, und verhindert, dass einfallendes Licht reflektiert wird. Zu diesem Zweck kann eine Infrarotsperrbeschichtung bzw. Infrarot-Cut-Beschichtung an einer Frontfläche des optischen Filters 60 ausgebildet werden und eine Antireflexionsbeschichtung kann an einer Hinterfläche des optischen Filters 60 ausgebildet werden.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Vorgangs des Verbindens des Gehäuses 40 mit dem Substrat 10, das in 7 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
  • Unter Bezugnahme auf 8 wird, wenn das Gehäuse 40 mit dem Substrat verbunden wird, nachdem der Bildsensor 20 und der Leitungsrahmen 30 an dem Substrat 10 befestigt sind, das Kameramodul vervollständigt.
  • Das Gehäuse 40 umfasst eine Öffnung 45 und wird mit einer Frontfläche des Substrats 10 verbunden. Eine Linse 50 ist in dem Gehäuse 40 angeordnet. Die Öffnung 45 des Gehäuses 40 mündet nach vorne, so dass Licht vor dem Kameramodul in Richtung des Lichtempfangsbereichs 22 des Bildsensors 20 einfällt. Die Linse 50 kann direkt mit dem Gehäuse 40 verbunden sein, wie in 8 veranschaulicht ist, oder kann indirekt mit dem Gehäuse 40 verbunden werden, nämlich unter Verwendung eines Zylinders, der die Linse 50 umgibt und stützt. Da das Gehäuse 40 mit der Frontfläche des Substrats 10 verbunden ist, werden die Komponenten des Bildsensors 20 und das Substrat geschützt.
  • 9 ist eine Draufsicht eines beispielhaften Leitungsrahmensstreifens, der zum Herstellen des Kameramoduls verwendet wird, das in 1 veranschaulicht ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel. 10 ist eine Draufsicht eines beispielhaften Substratstreifens, der zum Herstellen des Kameramoduls, das in 1 veranschaulicht ist, verwendet wird, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.
  • Substrate und Leitungsrahmen werden in Streifen hergestellt, in welchen eine Vielzahl von Mustereinheiten zum Herstellen von Kameramodulen in Reihen und Spalten verbunden werden. In einem Verfahren zum Herstellen von Substraten und Leitungsrahmen in Streifeneinheiten werden Mustereinheiten in Reihen und Spalten angeordnet, um eine Matrix auszubilden, wobei Kameramodule durch Befestigen des Bildsensors 20 an jeder der Mustereinheiten massengefertigt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 9 bilden in einem Leitungsrahmenstreifen 3 die Anschlussdrähte 31 und ein Die-Pad-Bereich 33 ein Leitungsrahmenmuster 30a aus, wobei das gleiche Leitungsrahmenmuster 30a in horizontaler und vertikaler Richtung wiederholt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 10 bilden in einem Substratstreifen 2 die Öffnung 11, die ersten und zweiten Anschlüsse 13 und 14, die um die Öffnung 11 angeordnet sind, und die Schaltungsstruktur 12 ein Substratmuster 10a aus, wobei das gleiche Substratmuster 10a in horizontaler und vertikaler Richtung wiederholt wird.
  • Das Leitungsrahmenmuster 30a und das Substratmuster 10a haben einander entsprechende Größen und werden an einander entsprechenden Stellen angeordnet. Dementsprechend werden die Bildsensoren 20 an dem Substratstreifen 2 durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondens befestigt, um die Öffnungen 11 des Substratstreifens 2 abzudecken, wobei der Leitungsrahmenstreifen 3, von welchem die Die-Pad-Bereiche 33 entfernt werden, mit dem Substratstreifen 2 verbunden wird, wodurch die Baugruppen aus dem Substrat 10, dem Bildsensor 20 und dem Leitungsrahmen 30, wie in 6 veranschaulicht ist, vervollständigt werden.
  • Da der Bildsensor 20 und der Leitungsrahmen 30 mit dem Substrat 10 durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondens verbunden werden, kann ein ultradünnes Kameramodul leicht massengefertigt werden.
  • Wie oben beschrieben ist, können gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen des vorliegenden erfinderischen Konzepts ein Bildsensor und ein Leitungsrahmen um den Bildsensor mit einem Substrat durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondens oder einer SMT verbunden werden, wodurch ein ultradünnes Kameramodul hergestellt werden kann. Ebenso können Leitungsrahmen und Substrate unter Verwendung von Streifen, an welchen eine Vielzahl von Schaltungsstrukturen sequenziell ausgebildet werden, hergestellt werden, wodurch Kameramodule massengefertigt werden können.
  • Eine große Anzahl von Technologien wird entwickelt, um ultradünne Kameramodule herzustellen. Zum Beispiel wird ein Verfahren zum Bonden von Lötperlen bzw. Lotkugeln an Anschlussflächen eines Bildsensors und zum Verbinden des Bildsensors mit einem Schaltungssubstrat durch Verwendung der Lotkugeln verwendet. Jedoch ist bei diesem Verfahren ein Bereich für die Lotkugeln groß, so dass die Größe eines Kameramoduls ansteigt, eine Rückflusslösung der Lotkugeln dringt in den Bildsensor ein, wodurch der Bildsensor beschädigt wird, und ein Schleifprozess muss ausgeführt werden, nachdem die Lotkugeln an die Anschlussflächen des Bildsensors gebondet werden. Hingegen verwendet ein Kameramodul gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen des vorliegenden erfinderischen Konzepts einen Leitungsrahmen, wodurch die Breite bzw. der Querschnitt eines Bereichs zum Verbinden einer Anschlussfläche von einem Bildsensor mit einer externen Einrichtung erheblich verringert werden kann. Dementsprechend kann eine Chipgrößenordnungsausgestaltung (engl. „chip-scale design”) ermöglicht werden, ein Schaden des Bildsensors wegen Eindringens einer Rückflusslösung kann verhindert werden und ein Schleifprozess ist nicht erforderlich.
  • Während das vorliegende erfinderische Konzept insbesondere unter Bezugnahme auf die exemplarischen Ausführungsbeispiele aufgezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen von deren Ausbildung und Einzelheiten gemacht werden können, ohne das Wesen und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - KR 10-2009-0059295 [0001]

Claims (14)

  1. Kameramodul, aufweisend: ein Substrat, das eine Öffnung, welche Licht durchläuft, eine Schaltungsstruktur zum übertragen eines elektrischen Signals und erste und zweite Anschlüsse, die mit der Schaltungsstruktur verbunden sind, aufweist; einen Bildsensor, der mit dem Substrat verbunden ist, um das Licht über die Öffnung zu empfangen, und elektrisch mit den ersten Anschlüssen verbunden ist; einen Leitungsrahmen, der um den Bildsensor angeordnet ist und elektrisch mit den zweiten Anschlüssen des Substrats verbunden ist; ein Gehäuse, das mit einer Fläche des Substrats, die einer anderen Fläche, mit welcher der Bildsensor und der Leitungsrahmen verbunden sind, gegenüberliegt, verbunden ist; und eine Linse, die in dem Gehäuse angeordnet ist.
  2. Kameramodul gemäß Anspruch 1, wobei das Substrat eine flexible Leiterplatte (FPCB) ist.
  3. Kameramodul gemäß Anspruch 1, wobei das Substrat ein anderer Leitungsrahmen ist, der mit einem Harz abgedichtet ist.
  4. Kameramodul gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen optischen Filter, der an der Fläche des Substrats, die der anderen Fläche, mit welcher der Bildsensor und der Leitungsrahmen verbunden sind, gegenüberliegt, angeordnet ist, um die Öffnung abzudecken.
  5. Kameramodul gemäß Anspruch 1, wobei der Bildsensor Anschlussflächen entsprechend den ersten Anschlüssen des Substrats aufweist und mit dem Substrat durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondens oder einer Oberflächenbefestigungstechnologie (SMT) verbunden wird, um die Anschlussflächen mit den ersten Anschlüssen des Substrats zu bonden.
  6. Kameramodul gemäß Anspruch 1, wobei der Bildsensor Anschlussflächen und erste leitfähige Schichten, die an den Anschlussflächen angeordnet sind, aufweist, und wobei die Anschlussflächen mit den ersten Anschlüssen des Substrats über die ersten leitfähigen Schichten verbunden sind.
  7. Kameramodul gemäß Anspruch 6, wobei die ersten leitfähigen Schichten anisotropische leitfähige Schichten umfassen.
  8. Kameramodul gemäß Anspruch 6, wobei der Leitungsrahmen Anschlussleitungen und zweite leitfähige Schichten, die an den Anschlussleitungen angeordnet sind, aufweist und wobei die Anschlussleitungen mit den zweiten Anschlüssen des Substrats über die zweiten leitfähigen Schichten verbunden sind.
  9. Kameramodul gemäß Anspruch 8, wobei die ersten und zweiten leitfähigen Schichten anisotropische leitfähige Schichten umfassen.
  10. Kameramodul gemäß Anspruch 1, wobei der Leitungsrahmen Anschlussleitungen entsprechend den zweiten Anschlüssen aufweist und mit dem Substrat durch Anwenden eines Flip-Chip-Bondens oder einer SMT verbunden wird, um die Anschlussleitungen mit den zweiten Anschlüssen zu bonden.
  11. Kameramodul gemäß Anspruch 10, wobei der Leitungsrahmen weiterhin eine Formeinheit aufweist, die Räume zwischen den Anschlussleitungen ausfüllt.
  12. Kameramodul gemäß Anspruch 11, weiterhin aufweisend Lotkugeln, die an den Anschlussleitungen an einer Fläche des Leitungsrahmens, die einer anderen Fläche, die mit dem Substrat verbunden ist, gegenüberliegt, anhaften.
  13. Kameramodul gemäß Anspruch 1, wobei der Leitungsrahmen Anschlussleitungen und leitfähige Schichten, die an den Anschlussleitungen angeordnet sind, aufweist, und wobei die Anschlussleitungen mit den zweiten Anschlüssen des Substrats über die leitfähigen Schichten verbunden werden.
  14. Kameramodul gemäß Anspruch 13, wobei die leitfähigen Schichten anisotropische leitfähige Schichten umfassen.
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