KR100497286B1 - Chip on board type image sensor module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an image sensor module and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a chip on board type image sensor module and a method of manufacturing the same.
본 발명에 의한 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈은 기판과 상기 기판에 부착된 이미지 센서 칩과 상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어와 상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 이용하여 부착된 유리판 또는 필터와 이 결과물을 덮어쓰는 하우징과 상기 하우징에 결합되는 렌즈 홀더 및 상기 렌즈 홀더에 결합되는 렌즈를 포함한다.The chip on board type image sensor module according to the present invention includes a bonding wire electrically connecting a substrate, an image sensor chip attached to the substrate, a bonding pad of the image sensor chip, and a bonding finger of the substrate, and an outer edge of the image sensor chip. A glass plate or filter attached to the site using an adhesive, a housing overlying the resultant, a lens holder coupled to the housing, and a lens coupled to the lens holder.
본 발명의 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법은 이미지 센서 칩이 파티클에 의해 오염되는 것을 최소화하며 제조 공정 중 용이하게 파티클을 제거할 수 있어 제품의 수율을 향상시킨다. The manufacturing method of the chip-on-board type image sensor module of the present invention minimizes contamination of the image sensor chip by particles and can easily remove particles during the manufacturing process, thereby improving product yield.
Description
본 발명은 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an image sensor module and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a chip on board type image sensor module and a method of manufacturing the same.
개인 휴대 단말기의 보급이 대중화되면서, 디지털 카메라의 수요가 급증하고 있는 상황에서, 이에 소요되는 이미지 센서 모듈(image sensor module)의 공급이 중요하게 되었다. As the popularity of personal digital assistants has become popular, the demand for digital cameras has increased, and the supply of an image sensor module required for this has become important.
그런데 이미지 센서 모듈은 그 제품의 특수성으로 인해 파티클(particle)에 의한 품질 저하가 가장 큰 문제가 된다. 이의 해결을 위해서는 이미지 센서 단품을 사용하거나, 플립 칩(flip chip) 형태의 모듈을 사용하여야 하는데, 이것은 칩 온 보드 타입(chip on board; COB) 모듈보다 제조 비용이 많이 든다.However, the image sensor module has the biggest problem due to the specificity of the product, the quality degradation due to particles (particles). In order to solve this problem, it is necessary to use an image sensor unit or a flip chip type module, which is more expensive to manufacture than a chip on board (COB) module.
도 1은 종래의 이미지 센서 모듈의 종단면도이다. 이를 참조하여 종래의 칩 온 보드(chip on board; COB) 타입 이미지 센서 모듈을 제조하는 방법을 설명한다. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional image sensor module. A method of manufacturing a conventional chip on board (COB) type image sensor module will be described with reference to this.
인쇄 회로 기판(PCB; 10) 위에 이미지 센서 칩(20)을 부착하고 전기적 연결을 위한 와이어 본딩(wire bonding)을 실시한 후, 적외선 차단 필터(IR cut filter; 50)가 장착되어 있는 하우징(housing; 40)으로 이미지 센서 칩(20)을 보호하고, 렌즈 홀더(lens holder; 60)를 하우징(40)에 결합하는 방식이 일반적으로 사용되어 왔다. After attaching the image sensor chip 20 on the printed circuit board (PCB) 10 and performing wire bonding for electrical connection, a housing in which an IR cut filter 50 is mounted; 40 has been commonly used to protect the image sensor chip 20 and to couple the lens holder 60 to the housing 40.
이러한 방식으로 제작된 이미지 센서 모듈은 하우징(40) 및 렌즈(도면에 미도시)를 조립하는 과정에서 생성되는 파티클에 이미지 센서 칩(20)이 직접적으로 노출되어 있어 파티클에 의한 이미지 센서 칩(20)의 오염이 발생되기 쉽고, 오염이 발생된 이미지 센서 칩(20)에서 파티클을 제거하기가 매우 어렵기 때문에 이미지 센서 모듈 완제품의 수율이 저하되는 문제가 있었다.In the image sensor module fabricated in this manner, the image sensor chip 20 is directly exposed to particles generated during the assembly of the housing 40 and the lens (not shown). ) Contamination is likely to occur, and since it is very difficult to remove particles from the image sensor chip 20 in which contamination occurs, there is a problem in that the yield of the finished image sensor module is lowered.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하우징 및 렌즈의 조립 과정에서 발생하는 파티클에 의한 오염을 최소화할 수 있는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a chip-on-board type image sensor module and a method of manufacturing the same that can minimize contamination by particles generated during the assembly of the housing and lens. It is.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈은 기판과 상기 기판에 부착된 이미지 센서 칩과 상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어와 상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 이용하여 부착된 유리판 또는 필터와 이 결과물을 덮어쓰는 하우징과 상기 하우징에 결합되는 렌즈 홀더 및 상기 렌즈 홀더에 결합되는 렌즈를 포함한다.In order to achieve the above object, a chip on board type image sensor module according to the present invention includes a bonding wire electrically connecting a substrate, an image sensor chip attached to the substrate, a bonding pad of the image sensor chip, and a bonding finger of the substrate; It includes a glass plate or filter attached to the outer portion of the image sensor chip using an adhesive, a housing overwriting the resulting product, a lens holder coupled to the housing and a lens coupled to the lens holder.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법은 기판에 이미지 센서 칩을 부착하는 단계와 상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 와이어 본딩하는 단계와 상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 도포하여 유리 또는 필터를 부착하는 단계와 및 이 결과물에 하우징, 렌즈 홀더, 및 렌즈를 결합하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a chip on board type image sensor module includes attaching an image sensor chip to a substrate, wire bonding a bonding pad of the image sensor chip and a bonding finger of the substrate; Applying an adhesive to an outer portion of the image sensor chip to attach glass or a filter, and coupling the housing, lens holder, and lens to the resulting product.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예들을 도시한 것이다. 이를 참조하면 본 발명의 센서 모듈은 아래로부터 기판(10), 이미지 센서 칩(20), 본딩 와이어(30), 유리판 또는 필터(50), 하우징(40), 렌즈 홀더(60), 및 렌즈(도면에 미도시)를 포함한다. 2 and 3 illustrate embodiments of the present invention. Referring to this, the sensor module of the present invention includes a substrate 10, an image sensor chip 20, a bonding wire 30, a glass plate or a filter 50, a housing 40, a lens holder 60, and a lens (from below). Not shown).
상기 기판(10)으로는 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 플렉서블 배선 기판(flexible printed circuit film)이 바람직하다. 인쇄 회로 기판이 사용되는 경우에는 그것이 플렉서블 배선 기판에 결합된다. The substrate 10 is preferably a printed circuit board (PCB) or a flexible printed circuit film (flexible printed circuit film). If a printed circuit board is used, it is bonded to the flexible wiring board.
도 4를 참조하면, 상기 기판(10)에 이미지 센서 칩(20)이 부착된다. 이미지 센서 칩(20)의 본딩 패드(bonding pad; 32)와 상기 기판(10)의 본딩 핑거(bondding finger; 12)를 본딩 와이어(bonding wire; 30)가 전기적으로 연결한다. 여기서 본딩 와이어(30)의 재질은 금이 바람직하며, 와이어 본딩(wire bonding) 방식으로 포워드 본딩(forward bonding) 방식을 적용할 수도 있지만, 범프 리버스 본딩(bump reverse bonding) 방식을 적용하는 것이 바람직하다. 범프 리버스 본딩 방식은 기판(10)에서 이미지 센서 칩(20) 방향으로 본딩이 이루어지는 것으로서 본딩 패드(24) 상에 범프(bump; 32)를 형성하게 된다. 이 방식을 적용하게 되면 이미지 센서 칩 표면(chip top)에서 본딩 와이어의 최고 지점(wire loop top)까지의 거리(루프 높이; loop height; H)를 최저로 유지할 수 있다. 루프 높이(H)를 최저로 유지해야, 이후의 공정에서 외곽 부위(22)에 접착제(34) 도포시 접착제(34)의 양을 줄일 수 있고 도포 후의 편평도도 좋아진다. 한편 도 1의 경우는 종래의 포워드 본딩 방식에 의한 것으로서 상기 루프 높이(G)가 도 4의 경우(H)보다 큰 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, an image sensor chip 20 is attached to the substrate 10. A bonding wire 30 electrically connects a bonding pad 32 of the image sensor chip 20 and a bonding finger 12 of the substrate 10. Herein, the material of the bonding wire 30 is preferably gold, and a forward bonding method may be applied as a wire bonding method, but a bump reverse bonding method is preferably applied. . In the bump reverse bonding method, bonding is performed in the direction of the image sensor chip 20 on the substrate 10 to form a bump 32 on the bonding pad 24. This approach keeps the distance (loop height, H) from the image sensor chip top to the wire loop top at the minimum. When the roof height H is kept to a minimum, the amount of the adhesive 34 can be reduced when the adhesive 34 is applied to the outer portion 22 in a subsequent process, and the flatness after the coating is also improved. On the other hand, in the case of Figure 1 is a conventional forward bonding method it can be seen that the loop height (G) is larger than the case (H) of FIG.
상기 이미지 센서 칩(20)의 외곽 부위(23)에 접착제(34)를 이용하여 유리판 또는 필터(50)를 부착한다. 이 때 접착제 도포 방식으로서 외곽 부위(23)의 네 모서리 부분에 접착제(34)를 닷팅(dotting)하거나(도 5의 첫번째 평면도 참조), 외곽 부위(23) 전체에 선형으로 접착제(34)를 도포하는 방식(도 5의 두번째 평면도 참조)이 바람직하다. 이 때 접착제(34)가 활성 부위(array area; 22)를 간섭하지 않도록 주의하여야 한다.The glass plate or the filter 50 is attached to the outer portion 23 of the image sensor chip 20 by using the adhesive 34. At this time, as the adhesive coating method, the adhesive 34 is doted on the four corners of the outer portion 23 (see the first plan view of FIG. 5), or the adhesive 34 is linearly applied to the entire outer portion 23. Is preferred (see second plan view in FIG. 5). At this time, care should be taken that the adhesive 34 does not interfere with the array area 22.
도 6을 참조하면, 접착제(34) 도포 후에 유리판 또는 필터(50)를 부착하게 된다. 여기서 필터로는 적외선 차단 필터(IR cut filter)가 바람직하다. 이후에 유리 또는 필터(50)의 하부, 본딩 와이어(30), 및 기판(10)의 본딩 핑거(bonding finger; 12)를 덮도록 인캡슐런트(encapsulant; 38)를 도포하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 유리 또는 필터(50)가 보다 견고하게 부착되며 본딩 와이어(30)를 보호하게 된다. 한편 유리 또는 필터(50)와 인캡슐런트(38)에 의해서, 이후의 하우징(40) 및 렌즈의 조립 과정에서 발생하는 파티클에 의한 이미지 센서 칩(20)의 오염을 막을 수 있게 된다. 또한 유리 또는 필터(50)에 가라앉아 있는 파티클은 단순히 닦아내는 방식으로 쉽게 제거할 수 있게 된다. Referring to FIG. 6, the glass plate or the filter 50 may be attached after the adhesive 34 is applied. In this case, an IR cut filter is preferable as the filter. It is then desirable to apply an encapsulant 38 to cover the bottom of the glass or filter 50, the bonding wire 30, and the bonding finger 12 of the substrate 10. This allows the glass or filter 50 to be more firmly attached and to protect the bonding wire 30. On the other hand, by the glass or filter 50 and the encapsulant 38, it is possible to prevent contamination of the image sensor chip 20 by particles generated during the subsequent assembly of the housing 40 and the lens. In addition, the particles settled in the glass or filter 50 can be easily removed by simply wiping.
도 3을 참조하면, 접착제(34)가 도포된 상태에서 유리판 또는 필터(50) 부착시, 와이어 본딩된 본딩 핑거(12) 부분까지 상부에서 커버할 수 있는 유리판 또는 필터(50)를 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우에는 상기 인캡슐런트(38)를 도포할 필요가 없게 된다. 상기 본딩 핑거(12) 부분까지 위에서 유리판 또는 필터(50)가 커버해주어서, 이후의 하우징(40) 및 렌즈의 조립 과정에서 발생하는 파티클에 의한 이미지 센서 칩(20)의 오염을 막을 수 있기 때문이다. 이러한 파티클은 이 유리판 또는 필터(50)에 내려앉게 되어 단순히 닦아내는 방법으로 쉽게 제거할 수 있게 된다.Referring to FIG. 3, when the glass plate or the filter 50 is attached in the state where the adhesive 34 is applied, it is preferable to use the glass plate or the filter 50 that can cover the upper portion of the wire bonded bonding finger 12. desirable. In this case, it is not necessary to apply the encapsulant 38. Since the glass plate or the filter 50 covers the bonding finger 12 from above, it is possible to prevent contamination of the image sensor chip 20 by particles generated in the subsequent assembly process of the housing 40 and the lens. to be. These particles settle on this glass plate or filter 50 so that they can be easily removed by simply wiping.
마지막으로 하우징(40), 렌즈 홀더(60), 및 렌즈(도면에 미도시)를 조립하여 제품이 완성된다. Finally, the housing 40, the lens holder 60, and the lens (not shown) are assembled to complete the product.
본 발명의 이미지 센서 모듈은 파티클에 의한 오염 방지 효과가 탁월하여, 이미지 센서 칩만이 단독으로 패키징된 고가의 이미지 센서 단품과 대등한 효과를 낸다. The image sensor module of the present invention is excellent in preventing contamination by particles, and has an effect equivalent to that of an expensive image sensor unit packaged by only an image sensor chip alone.
본 발명의 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법은 이미지 센서 칩이 파티클에 의해 오염되는 것을 최소화하며 제조 공정 중 용이하게 파티클을 제거할 수 있어 제품의 수율을 향상시킨다. The manufacturing method of the chip-on-board type image sensor module of the present invention minimizes contamination of the image sensor chip by particles and can easily remove particles during the manufacturing process, thereby improving product yield.
이상에서 살펴본 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention described above has been described in detail only with respect to the specific examples described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. will be.
도 1은 종래의 이미지 센서 모듈의 종단면도1 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional image sensor module
도 2는 본 발명의 일 실시예를 도시한 종단면도Figure 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 종단면도Figure 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention
도 4는 본 발명에 있어서 범프 리버스 본딩 방식으로 와이어 본딩된 것을 보여주는 종단면도 및 평면도Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view and a plan view showing that the wire bonded in a bump reverse bonding method in the present invention
도 5는 본 발명에 있어서 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제가 도포되는 두 가지 방식을 보여주는 종단면도 및 평면도Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view and plan view showing two ways the adhesive is applied to the outer portion of the image sensor chip in the present invention
도 6은 본 발명에 있어서 본딩 와이어에 인캡슐레이션된 상태를 도시한 종단면도Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing a state encapsulated in the bonding wire in the present invention
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing
10: 기판 12: 본딩 핑거10: substrate 12: bonding finger
20: 이미지 센서 칩 22: 활성 부위20: image sensor chip 22: active site
23: 외곽 부위 24: 본딩 패드23: outer portion 24: bonding pad
30: 본딩 와이어 32: 범프30: bonding wire 32: bump
34: 접착제 50: 유리 또는 필터34: adhesive 50: glass or filter
60: 렌즈 홀더 G, H: 루프 높이60: lens holder G, H: loop height
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Legal Events
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