KR100385590B1 - Package module of solid state image sensing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부 하우징과 내부 하우징으로 이원화되어 있는 하우징을 하나의 단일 하우징으로 개편하면서도 이미지 모듈 전체의 기밀성을 유지 보장하며 이미지 모듈을 구성하는 고성요소들의 스트레스를 저하시키는 고체 촬상 장치의 패키지 모듈에 관한 것으로, F-PCB(1)의 일 측면에 부착되며 전체적으로 한꺼번에 몰딩(9)되어 있는 이미지 프로세서 칩(6)과 콘덴서(7)과; 상기 F-PCB(1)의 다른 일 측면에 설치되어 있는 보강제(stiffener; 8)와; 상기 보강제(stiffener; 8) 상면에 부착되어지며 상기 F-PCB(1)와 신호선의 연결을 위해 와이어 본딩 되어 있는 이미지 센서 칩(5)과; 상기 이미지 센서 칩(5)과 와이어 본딩 영역을 보호하도록 상기 보강제(stiffener; 8)상면에 고정 부착되는 글라스(10)가 고정되어 있는 글라스 고정용 하우징(3)과 렌즈(4)가 고정되어 있는 렌즈 고정용 하우징(2)의 조립체를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 패키지 모듈을 제공하면, 한 모듈안에서 이미지 센서부와 이미지 프로세서 부를 구현하면서, 모듈 전체의 기밀성을 보장할 수 있으며, 이미지 프로세서부가 몰딩되어 있으므로 이미지 프로세서 부의 안전성을 확보 할 수 있다.The present invention relates to a package module of a solid-state imaging device that reorganizes a housing, which is dualized into an outer housing and an inner housing, into a single housing while maintaining airtightness of the entire image module and reducing stress of high-performance elements constituting the image module. An image processor chip (6) and a capacitor (7) attached to one side of the F-PCB (1) and molded at a time (9) as a whole; A stiffener 8 provided on the other side of the F-PCB 1; An image sensor chip (5) attached to an upper surface of the stiffener (8) and wire-bonded to connect the F-PCB (1) and a signal line; The glass fixing housing 3 and the lens 4 are fixed with the glass 10 fixed to the upper surface of the stiffener 8 to protect the image sensor chip 5 and the wire bonding area. Providing the package module of the solid-state imaging device, characterized in that it comprises an assembly of the lens fixing housing (2), while ensuring the airtightness of the entire module, while implementing the image sensor unit and the image processor unit in one module, Since the processor unit is molded, it is possible to secure the safety of the image processor unit.
Description
본 발명은 고체 촬상 장치의 패키지 모듈에 관한 것으로 특히, 외부 하우징과 내부 하우징으로 이원화되어 있는 하우징을 하나의 단일 하우징으로 개편하면서도 이미지 모듈 전체의 기밀성을 유지 보장하며 이미지 모듈을 구성하는 고성요소들의 스트레스를 저하시키는 고체 촬상 장치의 패키지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a package module of a solid-state imaging device, and in particular, to reorganize a housing, which is dualized into an outer housing and an inner housing, into a single housing, while maintaining the airtightness of the entire image module and ensuring stress of the high-performance elements constituting the image module. It relates to a package module of a solid-state imaging device for lowering the.
일반적으로, 전자기기의 고기능성, 고집적도, 및 소형화가 진행됨에 따라 반도체 패키지는 단지 피치(pitch)의 축소나 표면 실장화 혹은 에리어( area) 단자화에 의한 고기능성, 고집적도를 실현하고 있다. 더욱이, 반도체 소자의 패키지에 있어서도 소형화, 박형화, 고밀도화 및 파인(fine)화를 기본으로 기술이 발전하고 있는 추세이다.In general, as the high functionality, high integration, and miniaturization of electronic devices are progressed, semiconductor packages realize high functionality and high integration by simply reducing pitch, surface mounting, or area terminal. . Moreover, even in the package of a semiconductor element, the technology is developing based on miniaturization, thinning, high density, and fineness.
이러한 패키지 기술의 발전을 도입하여, 이미지 센서 칩과 이미지 프로세서칩을 하나의 모듈 안에 장착하는 CMOS 렌즈 모듈을 구현되었다. 그 배경에는 최근 비디오 카메라 특히 가정용으로서 소형 경량으로 운반하기에 편리한 비디오 카메라의 고기능화가 진행되고 있으며, 특히 충실한 색채 재현성이나 미세한 디테일(detail)의 표현 등 고화질에 대한 소비자의 요구는 최근 현저히 고도화되고 있다. 이러한 경향에 대하여 비디오 카메라의 많은 구성 부품에 관한 기술 레벨도 현저히 향상하여, 특히 비디오 카메라의 심장부라고 흔히들 일컫는 고체 촬상 소자, 이른바 CCD 혹은 CMOS의 화소수 확대 등의 성능 향상에는 괄목할 만한 것이 있다.By introducing such developments in package technology, a CMOS lens module is implemented that mounts an image sensor chip and an image processor chip in one module. Background of the Invention Recently, high performance of video cameras, especially video cameras, which are convenient for transporting in small size and light weight for home use, is progressing, and consumer demand for high definition, such as faithful color reproduction and expressing fine details, has recently been significantly advanced. . In response to this tendency, the technical level of many component parts of a video camera has also been remarkably improved, and there is a remarkable improvement in performance such as the increase in the number of pixels of a solid-state image pickup device, commonly referred to as the heart of a video camera, and so-called CCD or CMOS.
첨부한 도 1은 현재까지 제안되어진 CMOS 렌즈 모듈의 패키지 구도의 단면 예시도로서, F-PCB(1)위의 같은 면에 이미지 센서 칩(5)과 이미지 프로세서 칩(6)을 모두 부착한 후 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 보강제(stiffener; 8)를 대고 상기 F-PCB(1)를 "U"자형으로 꺾음으로써, 상기 이미지 센서 칩(5)과 이미지 프로세서 칩(6)은 상기 보강제(stiffener; 8)의 양면에 위치하게 된다.1 is a cross-sectional view illustrating a package structure of a CMOS lens module proposed so far, after attaching both the image sensor chip 5 and the image processor chip 6 to the same surface on the F-PCB 1. As shown in FIG. 1, the image sensor chip 5 and the image processor chip 6 may be folded by bending the F-PCB 1 into a “U” shape by applying a stiffener 8. It is located on both sides of the stiffener 8.
이후, 상기 이미지 센서 칩(5)에 와이어 본딩 공정이 수행되고 렌즈(4)가 부착된 내부 하우징(inner housing)(3)을 상기 F-PCB(1) 위에 첨부한 도 1에서와 같이 부착하게 된다.Thereafter, a wire bonding process is performed on the image sensor chip 5 and an inner housing 3 to which the lens 4 is attached is attached as shown in FIG. 1 attached on the F-PCB 1. do.
상술한 바와 같이, 내부 하우징(inner housing)(3)을 부착한 경우 실제적으로 이미지 센서 칩(5) 부분은 상기 내부 하우징(inner housing)(3)에 의해 보호될 수 있으나 이미지 프로세서 칩(6) 부분은 상기 내부 하우징(inner housing)(3) 만으로는 보호되지 않기 때문에 상기 F-PCB(1)의 소켓 연결부위가 밖으로 도출되도록설계된 외부 하우징(outer housing)(2)으로 모듈 전체를 둘러싸도록 커버하는 것이다.As described above, when the inner housing 3 is attached, the portion of the image sensor chip 5 may actually be protected by the inner housing 3, but the image processor chip 6 Since the part is not protected by the inner housing 3 alone, it covers the entire module with an outer housing 2 designed to draw out the socket connection of the F-PCB 1. will be.
상술한 종래 방식의 이미지 센서의 패키지 모듈은 기밀성이 유지되지 않으므로 화상을 보장할 수 없으며, 외부 하우징(outer housing)의 적용방식으로 인해 소형화에도 문제점을 발생시키고 있다.Since the package module of the conventional image sensor described above does not maintain airtightness, an image cannot be guaranteed and a problem of miniaturization is caused by an application method of an outer housing.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 외부 하우징과 내부 하우징으로 이원화되어 있는 하우징을 하나의 단일 하우징으로 개편하면서도 이미지 모듈 전체의 기밀성을 유지 보장하며 이미지 모듈을 구성하는 고성요소들의 스트레스를 저하시키는 고체 촬상 장치의 패키지 모듈을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to reorganize the housing, which is dualized into the outer housing and the inner housing into one single housing, while maintaining the airtightness of the entire image module and to reduce the stress of the high-performance elements constituting the image module. It is providing the package module of the solid-state imaging device to reduce.
도 1은 현재까지 제안되어진 CMOS 렌즈 모듈의 패키지 구도의 단면 예시도,1 is an exemplary cross-sectional view of a package structure of a CMOS lens module proposed up to now;
도 2는 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 패키지 모듈의 단면 구성 예시도,2 is an exemplary cross sectional view of a package module of the solid-state imaging device according to the present invention;
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 패키지의 중앙 부분에 고체 촬상 소자가 도전성 접착제 등에 의해 다이 본딩되어 고정되고, 고체 촬상 소자의 전극 패드가 와이어 본딩되어 있는 고체 촬상 장치에 있어서: 플랙시블 인쇄회로 기판(F-PCB)의 일 측면에 부착되며 전체적으로 한꺼번에 몰딩되어 있는 이미지 프로세서 칩과 콘덴서와; 상기 F-PCB의 다른 일 측면에 설치되어 있는 보강제와; 상기 보강제 상면에 부착되어지며 상기 F-PCB와 신호선의 연결을 위해 와이어 본딩 되어 있는 이미지 센서 칩과, 상기 이미지 센서 칩과 와이어 본딩 영역을 보호하도록 상기 보강제상면에 고정 부착되는 글라스가 고정되어 있는 글라스 고정용 하우징과 렌즈가 고정되어 있는 렌즈 고정용 하우징의 조립체를 구비하는 데 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is a solid-state imaging device in which a solid-state imaging device is die-bonded and fixed to a central portion of a package by a conductive adhesive or the like, and the electrode pad of the solid-state imaging device is wire-bonded: flexible An image processor chip and a capacitor attached to one side of a printed circuit board (F-PCB) and molded at a time; A reinforcing agent installed on the other side of the F-PCB; An image sensor chip attached to an upper surface of the stiffener and wire-bonded to connect the F-PCB and a signal line, and a glass fixed to the upper surface of the stiffener so as to protect the image sensor chip and a wire bonding area. It is provided with the assembly of the housing for fixing and the lens fixing for fixing the lens.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above object and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 패키지 모듈의 단면 구성 예시 도이다.2 is an exemplary cross-sectional view of a package module of the solid-state imaging device according to the present invention.
첨부한 도 2에 도시되어 있는 구성을 살펴보면, F-PCB(1)의 일 측면에 부착되며 전체적으로 한꺼번에 몰딩(9)되어 있는 이미지 프로세서 칩(6)과 콘덴서(7)과, 상기 F-PCB(1)의 다른 일 측면에 설치되어 있는 보강제(stiffener; 8)와, 상기 보강제(stiffener; 8) 상면에 부착되어지며 상기 F-PCB(1)와 신호선의 연결을 위해 와이어 본딩 되어 있는 이미지 센서 칩(5)과, 상기 이미지 센서 칩(5)과 화이어 본딩 영역을 보호하도록 상기 보강제(stiffener; 8)상면에 고정 부착되는 글라스(10)가 고정되어 있는 글라스 고정용 하우징(3)과 렌즈(4)가 고정되어 있는 렌즈 고정용 하우징(2)의 조립체를 구비한다.Referring to the configuration illustrated in FIG. 2, an image processor chip 6 and a capacitor 7 attached to one side of the F-PCB 1 and molded at the same time as a whole 9, and the F-PCB ( The image sensor chip is attached to the stiffener (8) and the upper surface of the stiffener (8) installed on the other side of 1) and wire-bonded for connection of the signal line to the F-PCB (1) (5) and the glass fixing housing (3) and the lens (4) to which the glass (10) fixed to the upper surface of the stiffener (8) is fixed to protect the image sensor chip (5) and the fire bonding area. ), The assembly of the lens fixing housing (2) is fixed.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 패키지 모듈의 제작과정을 간략히 살펴보면, F-PCB(1)위의 한 면에 이미지 프로세서 칩(6)과 콘덴서(7)를 부착한 뒤, 상기 이미지 프로세서 칩(6)과 콘덴서(7)를 한꺼번에 몰딩(9)한다. 이후, 상기 F-PCB(1)를 뒤집어서 상기 참조번호 9로 지칭되고 있는 몰딩되어 있는 상기 F-PCB(1)면의 반대편에 보강제(stiffener; 8)를 설치한 후 상기보강제(stiffener; 8)상면에 이미지 센서 칩(5)을 부착하고 상기 이미지 센서 칩(5)과 F-PCB(1)간에 신호선의 연결을 위해 와이어 본딩 작업을 수행한다.Looking briefly at the manufacturing process of the package module of the solid-state imaging device according to the present invention configured as described above, after attaching the image processor chip 6 and the condenser 7 on one side on the F-PCB (1), The image processor chip 6 and the condenser 7 are molded 9 at a time. The F-PCB 1 is then flipped over and a stiffener 8 is installed on the opposite side of the molded F-PCB 1 surface, which is referred to by reference number 9, and then the stiffener 8 The image sensor chip 5 is attached to the upper surface, and wire bonding is performed to connect a signal line between the image sensor chip 5 and the F-PCB 1.
이후, 상기 이미지 센서 칩(5)의 보호를 위한 글라스(10)를 고정하기 위한 글라스 고정용 하우징(3)에 상기 글라스(10)를 부착한 후 상기 글라스 고정용 하우징(3)상면에 렌즈(4)가 고정되어 있는 렌즈 고정용 하우징(2)을 조립한다.Subsequently, the glass 10 is attached to a glass fixing housing 3 for fixing the glass 10 for protecting the image sensor chip 5, and then a lens is formed on the upper surface of the glass fixing housing 3. Assemble the lens fixing housing (2) in which 4) is fixed.
이렇게 조립되어 생성되어진 하우징(2, 3)을 상기 이미지 센서 칩(5)과 화이어 본딩 영역을 보호하도록 상기 보강제(stiffener; 8)상면에 고정 부착하게 된다.The assembled housings 2 and 3 are fixedly attached to an upper surface of the stiffener 8 to protect the image sensor chip 5 and the fire bonding region.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
상술한 바와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 패키지 모듈을 제공하면, 한 모듈안에서 이미지 센서부와 이미지 프로세서 부를 구현하면서, 모듈 전체의 기밀성을 보장할 수 있으며, 이미지 프로세서부가 몰딩되어 있으므로 이미지 프로세서 부의 안전성을 확보 할 수 있다.Providing the package module of the solid-state imaging device according to the present invention configured as described above, while implementing the image sensor unit and the image processor unit in one module, it is possible to ensure the confidentiality of the entire module, since the image processor unit is molded It can secure the safety of the image processor.
또한, 종래 기술에 비하여 외부 하우징이 존재하지 않으므로 인해 모듈을 소형화 할 수 있고, F-PCB에 무리를 주지 않으면서 F-PCB의 사이즈를 줄일 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the external housing does not exist compared to the prior art, the module can be miniaturized, and the size of the F-PCB can be reduced without burdening the F-PCB.
더욱이 이미지 센서가 불량인 경우에도 이미지 프로세서를 재사용하는 것이가능하다.Moreover, it is possible to reuse the image processor even if the image sensor is defective.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080328 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |