KR100741823B1 - Camera module package equipped with camera shake correction function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모바일용 단말기에 있어서 손떨림 방지 내지 보정기능을 구비한 카메라모듈 패키지에 관한 것으로서, 메인보드 상에 있어서의 각종 IC 칩 배치의 자유도를 높이면서 메인 보드의 크기를 줄일 수 있어 휴대용 단말기의 소형화가 가능함과 동시에, 이러한 소형화에도 불구하고 노이즈 간섭 없이 손떨림 보정 및 방지가 가능하고 다양한 유저의 요구에 만족시킬 수 있는 설계 유연성을 갖는 이점이 있다. The present invention relates to a camera module package having an anti-shake or correction function in a mobile terminal, which can reduce the size of the main board while increasing the degree of freedom of arrangement of various IC chips on the main board. At the same time, despite such miniaturization, image stabilization and prevention are possible without noise interference, and there is an advantage in design flexibility that can satisfy various user's requirements.
이를 위한 본 발명에 의한 카메라모듈 패키지는, 복수의 렌즈가 장착되고, 하부 개방구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 하부 개방구에 결합하며, 중앙부에 윈도우창이 형성되고, 상기 하우징과 결합하는 면의 반대방향으로 캐비티가 형성되도록 그 테두리 부분이 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 외면에 형성된 콘택 패드를 구비하는 세라믹기판(ceramic substrate); 상기 캐비티 내부의 상기 세라믹기판의 윈도우창에 대응하는 위치에 플립칩 본딩된 이미지센서; 상기 세라믹기판의 이미지센서가 실장된 면의 반대방향에 형성된 기판면 상에 실장된 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서를 포함한다. Camera module package according to the present invention for this purpose, a plurality of lenses is mounted, the lower opening is formed in the housing; It is coupled to the lower opening of the housing, a window window is formed in the center, and a protrusion protruding the edge portion so as to form a cavity in a direction opposite to the surface engaging with the housing, and a contact pad formed on the outer surface of the protrusion A ceramic substrate; An image sensor flip-chip bonded at a position corresponding to the window window of the ceramic substrate in the cavity; It includes a gyro sensor IC or an angular velocity sensor mounted on the substrate surface formed in the opposite direction to the surface on which the image sensor of the ceramic substrate is mounted.
카메라 모듈 패키지, 이미지센서 모듈, 세라믹기판, COB, COF, 캐비티, 콘택 패드, 자이로 센서, 각속도 센서 Camera Module Package, Image Sensor Module, Ceramic Board, COB, COF, Cavity, Contact Pad, Gyro Sensor, Angular Velocity Sensor
Description
도 1a는 종래기술에 의한 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서가 실장된 휴대용 단말기 본체 내부 장착용 메인보드의 개략도이며, 도 1b는 자이로 센서 IC에 대한 도면.1A is a schematic diagram of a main board for mounting inside a portable terminal main body in which a gyro sensor IC or an angular velocity sensor is mounted according to the prior art, and FIG. 1B is a diagram of a gyro sensor IC.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 COF 패키징 방식에 의하여 형성된 이미지센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 패키지의 정면도.2A and 2B are front views of an image sensor module formed by a COF packaging method and a camera module package including the same according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 COF 패키징 방식에 의하여 형성된 이미지센서 모듈의 사시도.3 is a perspective view of an image sensor module formed by the COF packaging method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 적용되는 세라믹기판에 대한 도면.4 is a view of a ceramic substrate applied to the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 COB 패키징 방식에 의하여 형성된 이미지센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 패키지의 정면도.5 is a front view of an image sensor module formed by a COB packaging method and a camera module package including the same according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
10 : 렌즈배럴(Barrel) 20 : 하우징(Housing)10: Lens Barrel 20: Housing
30 : 이미지센서 모듈 31 : 세라믹기판30: image sensor module 31: ceramic substrate
311 : 캐비티 312 : 돌출부311: cavity 312: protrusion
313 : 하부콘택패드 314 : 측면콘택패드313: lower contact pad 314: side contact pad
32 : 윈도우창 33 : 이미지센서(Image sensor)32: Window 33: Image sensor
34 : 자이로(Gyro) 센서 IC 또는 각속도 센서34: Gyro sensor IC or angular velocity sensor
35 : 적층형 세라믹 커패시터(MLCC: Multi Layer Ceramic Capacitor) 또는 전자부품을 포함하는 수동소자 35: Multi Layer Ceramic Capacitor (MLCC) or Passive Device Including Electronic Component
40 : 적외선 차단용 필터(IR cut filter)40: IR cut filter
본 발명은 모바일용 단말기에 사용되는 이미지센서 모듈을 포함하는 카메라모듈 패키지에 관한 것으로, 보다 구체적으로 모바일용 단말기에 있어서 손떨림 방지 내지 보정기능을 구비한 카메라모듈 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a camera module package including an image sensor module used in a mobile terminal, and more particularly, to a camera module package having an anti-shake function or a correction function in a mobile terminal.
현대의 모바일용 단말기는 단순한 음성통화 기능 외에도 다양한 부가기능을 구비하여 사용자에게 편의를 제공해 주고 있다. 최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전에 의하여 데이터 통신 속도의 향상이나 데이터 통신량의 확대가 실현되고, 휴대전화나 노트북 등의 모바일계의 전자기기에는 CCD 이미지센서나 CMOS 이미지센서 등의 촬상소자가 실장되는 것이 보급되고 있으며, 이들은 문자 데이터 외에 카메라 모듈에 의하여 촬상된 화상 데이터를 실시간 처리로 송신할 수 있게 된다. Modern mobile terminals are provided with a variety of additional functions in addition to the simple voice call function to provide convenience to the user. Recently, due to the rapid development of information and communication technology, the improvement of data communication speed and the increase of data communication amount are realized, and the imaging devices such as CCD image sensor and CMOS image sensor are mounted on mobile electronic devices such as mobile phones and laptops. It is spread | distributing and these can transmit the image data image | photographed by the camera module besides the text data by real-time process.
이러한 모바일용 단말기, 특히 휴대폰의 다기능화 추세로 인하여 향후 출시되는 휴대폰에는 고화소의 카메라가 내장되고 있어, 기존의 CIF 급에서 VGA 급을 거쳐 현재는 MEGA 급으로 확대됨에 의하여 기존의 고화소를 자랑하는 디지털 카메라와 실질적인 경쟁관계를 이루고 있다.Due to the multi-functionality of mobile terminals, especially mobile phones, high-resolution cameras are built into the mobile phones that will be released in the future, and from digital CIF class to VGA class, it is now expanded to MEGA class. There is a real competition with the camera.
이처럼 고화소 이미지센서가 적용됨에 따라 해상도가 증가하여 고화질의 사진을 촬상할 수 있지만 휴대폰의 소형화로 인하여 촬상 중 셔터 누름 동작에 의하여 손떨림 문제가 야기되고 있다. 이러한 손떨림 현상의 보정을 위하여 휴대폰 업체에서는 자이로(Gyro) 센서 IC 또는 각속도 센서를 휴대폰 내부에 실장하여 해결하고자 하고 있다. 통상적으로 자이로 센서 IC 또는 회전 각속도를 검출하는 진동 자이로스코프를 구비하여 구성된 각속도 센서는 비디오 카메라의 떨림을 보정하기 위해서 이용되고 있으며, 이 때에 있어서의 진동 자이로스코프에 의해서는, 이미지센서와 평행한 면 상에서 서로 직교하는 2축의 각각을 중심으로 한 회전 각속도가 검출되게 되어 있다. As the high-pixel image sensor is applied as described above, the resolution is increased, so that a high-quality photograph can be taken. However, due to the miniaturization of a mobile phone, a hand shake problem is caused by a shutter pressing operation during imaging. In order to compensate for this camera shake, mobile phone companies are trying to solve the problem by mounting a gyro sensor IC or an angular velocity sensor inside the mobile phone. The angular velocity sensor, which is usually provided with a gyro sensor IC or a vibrating gyroscope for detecting the rotational angular velocity, is used to compensate for the shaking of the video camera. In this case, the vibrating gyroscope has a plane parallel to the image sensor. The rotational angular velocity around each of the two axes perpendicular to each other in the phase is detected.
한편, 최근에 출시되고 있는 휴대용 단말기는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 단말기 본체 내부에 장착되는 메인보드 상에 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서를 실장하고 있으며, 상기 센서 이외에도 다양한 기능을 수행할 수 있도록 하는 각종 IC 칩 뿐만 아니라 LCD 패널 및 각종 구동 부품이 포함된 수백 가지의 회로 부품이 실장되고 있다.Meanwhile, recently released portable terminals have a gyro sensor IC or an angular velocity sensor mounted on a main board mounted inside the terminal main body, as shown in FIG. 1A, so that various functions can be performed in addition to the sensors. Hundreds of circuit components including LCD panels and various driving components are mounted, as well as various IC chips.
그러나, 이러한 메인보드 상에 도 1b에 도시된 바와 같은 자이로 센서 IC 또 는 각속도 센서를 포함하는 회로부품을 실장할 경우에는 필연적으로 메인보드의 크기가 커질 수 밖에 없는 문제점이 있으며, 이는, 휴대용 단말기를 사용하는 소비자의 최신 트랜드를 반영하기 위하여 휴대용 단말기는 점차 소형화되고 슬림화되는 추세에 따라 상기 단말기 내에 장착되는 메인 보드의 크기가 점차 작아져야만 하는 소비자의 요구와 상출될 수 밖에 없다. However, when mounting a circuit component including a gyro sensor IC or an angular velocity sensor as shown in Figure 1b on the main board, there is a problem that the size of the main board inevitably increases, which is a portable terminal In order to reflect the latest trends of the consumer using the portable terminal according to the trend of miniaturization and slimming, it is inevitable to meet the needs of consumers that the size of the main board mounted in the terminal should be gradually reduced.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 메인보드 상에 있어서의 각종 IC 칩 배치의 자유도를 높이면서 메인 보드의 크기를 줄일 수 있어 휴대용 단말기의 소형화가 가능함과 동시에, 이러한 소형화에도 불구하고 손떨림 보정 및 방지가 가능한 카메라 모듈을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention was devised to solve the above-described problems, and the size of the main board can be reduced while increasing the degree of freedom of arrangement of various IC chips on the main board, thereby miniaturizing the portable terminal, and at the same time, minimizing such miniaturization. Nevertheless, the present invention provides a camera module capable of stabilizing and preventing camera shake.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정기능을 구비한 카메라모듈 패키지는, 복수의 렌즈가 장착되고, 하부 개방구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 하부 개방구에 결합하며, 상기 하우징과 결합하는 면의 반대방향으로 캐비티가 형성되도록 그 테두리 부분이 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 외면에 형성된 콘택 패드를 구비하는 세라믹기판(ceramic substrate); 상기 세라믹기판의 하우징과 결합하는 면 상에 와이어 본딩된 이미지 센서; 상기 세라믹기판의 이미지센서가 실장된 면의 반대방향에 형성된 캐비티 내부에 실장된 자이로 (Gyro) 센서 IC 또는 각속도 센서를 포함한다. In order to achieve the above object, a camera module package having a camera shake correction function according to an embodiment of the present invention, a plurality of lenses is mounted, the lower opening is formed housing; A ceramic substrate coupled to the lower opening of the housing and having a protrusion protruding the edge portion thereof so as to form a cavity in a direction opposite to the surface engaging with the housing, and a contact pad formed on an outer surface of the protrusion. ; An image sensor wire-bonded on a surface engaging with the housing of the ceramic substrate; It includes a gyro sensor IC or an angular velocity sensor mounted in the cavity formed in the opposite direction to the surface on which the image sensor of the ceramic substrate is mounted.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 손떨림 보정기능을 구비한 카메라모듈 패키지는, 복수의 렌즈가 장착되고, 하부 개방구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 하부 개방구에 결합하며, 중앙부에 윈도우창이 형성되고, 상기 하우징과 결합하는 면의 반대방향으로 캐비티가 형성되도록 그 테두리 부분이 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 외면에 형성된 콘택 패드를 구비하는 세라믹기판(ceramic substrate); 상기 캐비티 내부의 상기 세라믹기판의 윈도우창에 대응하는 위치에 플립칩 본딩된 이미지센서; 상기 세라믹기판의 이미지센서가 실장된 면의 반대방향에 형성된 기판면 상에 실장된 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서를 포함한다. In accordance with another aspect of the present invention, a camera module package having a camera shake correction function includes: a housing in which a plurality of lenses are mounted and a lower opening is formed; It is coupled to the lower opening of the housing, a window window is formed in the center, and a protrusion protruding the edge portion so as to form a cavity in a direction opposite to the surface engaging with the housing, and a contact pad formed on the outer surface of the protrusion A ceramic substrate; An image sensor flip-chip bonded at a position corresponding to the window window of the ceramic substrate in the cavity; It includes a gyro sensor IC or an angular velocity sensor mounted on the substrate surface formed in the opposite direction to the surface on which the image sensor of the ceramic substrate is mounted.
또한, 상기 콘택 패드는, 상기 돌출부의 저면과 외측면 중 적어도 어느 하나의 면에 형성된 것을 특징으로 한다. The contact pad may be formed on at least one of a bottom surface and an outer surface of the protrusion.
그리고, 상기 와이어본딩 타입의 카메라모듈 패키지에 있어서, 상기 세라믹기판의 이미지센서가 실장된 면의 반대방향에 형성된 캐비티 내부에 실장된 복수의 수동소자를 더 포함하는 것이 바람직하다. The wire bonding type camera module package may further include a plurality of passive elements mounted in a cavity formed in a direction opposite to a surface on which the image sensor of the ceramic substrate is mounted.
그리고, 상기 플립칩 타입의 카메라모듈 패키지에 있어서, 상기 세라믹기판의 이미지센서가 실장된 면의 반대방향에 형성된 기판면 상에 실장된 복수의 수동소자를 더 포함하는 것이 바람직하다. The flip chip type camera module package may further include a plurality of passive elements mounted on a substrate surface formed in a direction opposite to a surface on which the image sensor of the ceramic substrate is mounted.
아울러, 상기 플립칩 타입의 카메라모듈 패키지에 있어서, 상기 돌출부의 내측면과 상기 이미지센서의 외측면은 서로 접하는 것이 바람직하다. In the flip chip type camera module package, the inner surface of the protrusion and the outer surface of the image sensor may be in contact with each other.
일반적으로 카메라용 이미지센서를 패키징하는 방식은 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Flim) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scale Package) 방식 등이 있으며, 이 중 COF 패키징 방식과 COB 패키징 방식이 널리 이용된다.In general, the packaging method of an image sensor for a camera includes a flip-chip (Chip On Flim) method, a wire bonding method of a chip on board (COB) method, and a chip scale package (CSP) method. Among them, a COF packaging method and a COB packaging method are widely used.
특히, 외부 돌출 접합부를 가진 범프를 기초로 한 COF 방식은, COB 방식에 비하여 무엇보다 와이어를 부착할 공간이 필요하지 않으므로 패키지 면적이 줄어들고, 경통의 높이를 낮출 수가 있어 경박 단소가 가능하다는 장점이 있다. 그리고 얇은 필름(film)이나 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; 이하, 'FPCB'라 함)을 사용하기 때문에 외부 충격에 견디는 신뢰성 있는 패키지가 가능하며 공정이 상대적으로 간단한 장점이 있다. 그리고, 상기 COF 방식은 소형화와 더불어 저항의 절감으로 인한 신호의 고속처리, 고밀도, 다핀화 추세에도 부응한다.In particular, the bump-based COF method, which has an external projecting joint, does not require a space for attaching the wire, as compared to the COB method, which reduces the package area and reduces the height of the barrel. have. In addition, since a thin film or flexible printed circuit board (FPCB) is used, a reliable package that can withstand external shocks is possible, and the process is relatively simple. In addition, the COF system meets the trend of high-speed processing, high density, and multipinning of signals due to miniaturization and resistance reduction.
그러나, 상기 COF 방식은 경박 최소의 칩 사이즈 웨이퍼 레벨 패키지로 집약되고 있으나 공정 비용이 고가이며, 납기대응이 불안정하다는 단점으로 이미지 센서용으로는 한계를 가지고 있다. 또한, COF 방식은 단층 구조로 인하여 현재 다양한 기능들이 추가되고 있는 메가(Mega)급 이상의 센서를 사용하는 모듈에서는 COF 방식의 장점이었던 모듈 소형화가 더이상 기능을 발휘하지 못하고 COB 방식보다 더 크게 설계될 수밖에 없었다. 현재는 양면 연성인쇄회로기판(FPCB)를 사용하여 COB 방식에서와 비슷한 크기를 사용할 수 있으나 상술한 바와 같은 COF 방식의 장점인 소형화에 못 미치기 때문에 점차 COB를 사용하는 추세로 진행되으므로, COF 방식의 장점인 소형화를 살리기 위한 설계 및 공정상의 기술개발 등이 요구되고 있다. However, the COF method is concentrated in the smallest and lightest chip size wafer level package, but the process cost is high and the delivery time is unstable, and thus there is a limitation for the image sensor. In addition, the module miniaturization, which is an advantage of the COF method, cannot be used in a module that uses a mega-level or higher sensor, in which a variety of functions are added due to the single-layer structure. There was no. Currently, a double-sided flexible printed circuit board (FPCB) can be used to have a size similar to that of the COB method, but since it is less than the miniaturization of the above-described COF method, the COB method is gradually used. Design and process technology development is required to take advantage of the miniaturization of the advantage.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when a detailed description of a related well-known configuration or function is apparent to those skilled in the art, or it is determined that the subject matter of the present invention may be obscured, the detailed description thereof will be omitted.
먼저, 본 발명에 의한 손떨림 보정기능을 구비한 카메라 모듈 패키지에 있어서, 복수의 렌즈가 하우징 내부에 직접 장착될 수도 있으며, 또는 복수의 렌즈가 장착된 렌즈배럴이 하우징과 결합할 수도 있음을 밝혀둔다. 이하, 일 예로서 도 2및 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 렌즈가 장착된 렌즈배럴이 하우징과 결합하는 경우에 대하여 설명하도록 한다. First, in a camera module package having a camera shake correction function according to the present invention, it is noted that a plurality of lenses may be mounted directly inside the housing, or a lens barrel equipped with a plurality of lenses may be combined with the housing. . Hereinafter, as an example, a case in which a lens barrel equipped with a plurality of lenses is coupled to a housing as shown in FIGS. 2 and 4 will be described.
렌즈배럴(10)는, 렌즈 홀더(lens holder)의 기능을 하며 통상적으로 폴리카보네이트(polycarbonate) 등과 같은 수지에 의해 형성되고, 하우징(20) 내부에 삽입되는 바닥부측에 어퍼처(aperture) 및 집광렌즈 등이 설치된다. 어퍼처는 집광렌즈를 통과하는 빛의 통로를 규정하고, 집광렌즈는 어퍼처를 통과한 빛을 후술하는 이미지센서(33) 소자의 수광부에 수광하도록 한다. 상기 렌즈배럴(10)의 상면에는 IR 코팅된 유리(IR coating glass)가 접착되어 있으며, 어퍼처나 집광렌즈 측으로 이물질이 침투하는 것을 방지하고 있다. The
하우징(20)은 상부 및 하부 개방구가 형성되어 있으며, 상기 상부 개방구에서 상기 렌즈배럴(10)과 결합하며 상기 하부 개방구에서 후술하는 이미지센서 모듈(30)의 세라믹기판(31)(ceramic substrate)과 결합한다. 상기 하우징(20)의 내부에는 적외선 차단용 필터(IR CUT FILTER)를 장착한다. 한편, 하우징(20)의 하단면에는 상기 세라믹기판(31)과 결합하기 위한 결합돌기가 형성되어 세라믹기판(31)에 형성된 홀과 결합하게 된다. The
이미지센서 모듈(30)은 앞서 설명한 바와 같이 손떨림 방지 및 보정을 위한 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서를 포함하는 COB 패키징 방식 및 COF 패키징으로 구현할 수 있으며, 이에 따른 소자들의 구체적인 배열 및 구성에 대하여 설명하기로 한다. As described above, the
COFCOF 패키징 방식 Package way
도 2는 본 발명에 의한 COF 패키징 방식에 의하여 형성된 이미지센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 패키지의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 COF 패키징 방식에 의하여 형성된 이미지센서 모듈의 사시도이다.2 is a front view of an image sensor module formed by a COF packaging method according to the present invention and a camera module package including the same, and FIG. 3 is a perspective view of the image sensor module formed by a COF packaging method according to the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 하우징의 하부 개구부에 결합되는 이미지센서 모듈(30)은, 렌즈부를 통과한 광이 통과될 수 있는 윈도우창(32)을 구비한 세라믹기판(31)과, 상기 윈도우창(32)을 통과한 광을 수광하고 처리하기 위하여 상기 세라믹기판(31)에 부착되는 이미지센서(33)를 포함한다. 2 and 3, the
상기 이미지센서(33)는, 상기 세라믹기판(31)의 일면에 부착되며, 일 예로서 렌즈부(10)의 집광렌즈로부터 받아들여진 빛을 수광하고 광전변환을 행하는 수광부(pixel area)와, 상기 수광부에 의하여 발생한 신호를 화상 데이터로서 송신하는 등의 신호처리부(ISP)로 구성된다. 상기 세라믹기판(31)의 일면(하면)과 부착되는 면에 다수의 전극 패드(미도시)가 형성되며, 상기 전극패드에는 범프(bump)가 형성된다. 이때, 상기 이미지센서(33)를 플립칩(flip-chip) 방식으로 부착할 경우, 전극 패드 외관에 돌출시킨 범프와 이방성 전도성 필름(ACF: Anisotropic Condunctive Film) 또는 비전도성 패이스트(NCP: Non-Conductive Paste) 또는 비전도성 필름(NCF: Non-Conductive Film)을 사용하여 부착하거나 초음파 본딩방법을 사용할 수 있다. 상기 범프는 스터드형 범프, 무전해형 범프, 전해형 범프 중 어느 하나로 구성할 수 있으며, 이 중 스터드형 범프는 플립칩 가압시 범프의 높이를 줄일 수 있어 세라믹 리드간 단차를 개선시킬 수 있기 때문에 제품의 신뢰성 향상면에서도 유리하다.The
한편, 종래에는 가요성을 갖는 폴리이미드(polyimide) 등의 수지기판이 사용되지만 이 경우에는 제조공정상 기판의 측면에 콘택패드를 형성하기 어려울 뿐만 아니라 후술하는 캐비티를 가공하기도 어려운 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는 도 4에 도시된 바와 같이 다층으로 성형된 세라믹기판(31)을 사용하며, 이러한 세라믹기판(31)에 의하여 상기 이미지센서(33)가 부착된 세라믹기판(31)의 일면(하면)의 반대쪽 면(상면) 상에 적어도 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34)를 포함하는 하나 이상의 전자부품(35)을 실장할 수 있어서, 전체 이미지센서 모듈의 크기를 줄일 수 있게 된다. 다층으로 소정의 도선이 패터닝된 세라믹기판(31) 의 제조방법에 대하여는 일반적으로 당업자에게 공지된 방법과 동일한 방법이 적용될 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 여기서 도 4는 본 발명에 적용되는 세라믹기판(31)에 대한 도면이다. On the other hand, conventionally, a resin substrate such as a polyimide having flexibility is used, but in this case, it is difficult to form a contact pad on the side of the substrate in the manufacturing process, and there is also a problem in that the cavity described later is difficult to process. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4, a
한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹기판(31)은 상기 하우징과 결합하는 면의 반대방향(하방향)으로 캐비티(311)(cavity)가 형성되도록 기판 테두리 부분이 소정길이만큼 돌출된 돌출부(312)가 형성되어 있다. 이러한 돌출부(312)는 상기 세라믹기판(31)의 윈도우창에 대응하는 위치에 이미지센서(33)가 플립칩 본딩될 경우 그에 상응하는 높이를 고려하여 형성된 것으로 이미지센서(33)를 상기 캐비티(311) 내부에 포함하도록 하기 위함이다. On the other hand, as shown in Figures 2 to 4, the
여기서 상기 캐비티(311)의 크기는, 도 2b에 도시된 바와 같이 이미지센서(33)의 외주면, 즉 상기 돌출부(312)의 내측면과 상기 이미지센서(33)의 외측면은 서로 접하는 것이 바람직하다. 이미지센서(33)는 일반적으로 화소수에 따라서 그 크기가 정해져 있기 때문에, 소정 크기의 이미지센서(33)의 크기에 맞추어 상기 세라믹기판(31)의 캐비티(311) 내주면 크기를 동일하게 제조하여 서로 부착한다. 즉, 이 경우 이미지센서 모듈은 세라믹기판의 크기와 이미지센서의 크기가 거의 CSP(Chip Scale Package)급으로 동일하게 된다. 이와 같이 세라믹기판(31)의 크기를 이미지센서(33)의 크기와 실질적으로 동일하게 형성하여 이미지센서(33)의 절단면을 기판과의 결합시 가이드로써 사용하면, 종래의 COF 패키징 방식에 있어서의 가공된 IR 필터를 FPCB 상에 부착할 경우 IR 필터가 틀어져서 부착됨으로 인하여 발생되는 IR 필터 위치공차로 인하여, 렌즈부를 통과하는 광축이 이미지센서의 픽 셀 센터로부터 소정간격 이격되는 광축 틀어짐과 틸팅 및 로테이션 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다. In this case, the size of the
또한, 상기 세라믹기판(31)의 돌출부(312) 외면, 바람직하게는 상기 돌출부(312)의 외측면에 콘택패드(314)(contact pad)가 형성된다. 앞서 언급한 바와 같이, 수지형 PCB의 경우에는 표면실장기술(SMT) 또는 하부 콘택(bottom contact)이 가능하도록 PCB 하부에만 패드를 형성하는 데 비하여 본 발명과 같은 세라믹기판(31)의 경우에는 측면 콘택(side contact) 방식 구현에 제약이 없으므로 하부/측면 콘택(313,314)이 동시에 가능하도록 만들수 있어 유저(user)의 요구를 쉽게 만족시킬 수 있게 된다. 즉, 바 타입(bar type)의 휴대폰 모델에 있어서는 소켓(socket)을 사용하여 휴대폰에 적용할 수 있으며 폴더 타입의 휴대폰에는 고객 사양에 맞추어 별도의 FPCB를 설계하여 FPCB와 조립 후 납품할 수 있어 신속한 대응이 가능하다는 장점이 있다. In addition, a
그리고, 상기 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34)는, 상기 세라믹기판(31)의 이미지센서(33)가 실장된 면(하면)의 반대방향에 형성된 기판면(상면) 상에 실장되며, 상기 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34)가 실장된 기판면 상에 필요한 복수의 수동소자(35)를 더 실장하는 것이 바람직하다. 이로 인하여 이미지센서 모듈 사이즈를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 특히 여러 IC가 탑재되기에 EMI 차폐에 더욱 주의를 기울여야 하는데 기존 방식에 비하여 면적 대비 소자 실장 면적이 작아지며 이미지센서(33)와 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34) 및 기타 수동소자(35)를 서로 다른 면에 배치함으로 인하여 노이즈 간섭을 줄일 수 있는 장점이 있다. 여기서, 상기 이미지센서 모듈(30) 상에 실장될 수 있는 기타 수동소자인 전자부품(35)은 적층형 세라믹 커패시터(MLCC)를 적어도 하나 이상 포함하며, 그 밖에 저항, 다이오드, 트랜지스터 등의 다른 전자부품도 추가로 포함할 수 있다. 상기 적층형 세라믹 커패시터(35)의 부착 부위에 솔더 크림(solder cream)을 도포한 후 경화 공정을 통해 부착하는 방법이 사용될 수 있는데, 다른 방법에 비해 제조 비용이 저렴한 솔더 크림을 이용하여 부착하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 적층형 세라믹 커패시터(MLCC)는 카메라 모듈에서 발생하는 화면 노이즈(noise) 문제를 제거하는 역할을 하며, 그 밖에 사용된 다른 전자부품은 화면 노이즈 문제 이외의 다른 품질 개선을 위하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 적층형 세라믹 커패시터(MLCC)는 근래 반도체가 고성능, 고집적, 고속화 방향으로 발전함에 따라 단칩 패키지보다는 다칩 패키지와 다층화의 3차원 적층구조를 접목시킴으로써 경박단소 패키지를 실현할 수 있다. 한편, 손떨림 보정 및 방지기능을 갖는 IC를 웨이퍼 레벨에서 CSP 타입으로 기판(Substrate)에 이미지센서와 같이 실장할 수도 있다. The gyro sensor IC or the
COB 패키징 방식COB packaging method
도 5는 본 발명에 의한 COB 패키징 방식에 의하여 형성된 이미지센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 패키지의 정면도이다.5 is a front view of an image sensor module formed by a COB packaging method according to the present invention and a camera module package including the same.
일반적으로 하우징의 하부 개구부에 결합되는 이미지센서 모듈(30)은, 렌즈부를 통과한 광을 수광하고 처리하기 위하여 세라믹기판(31)에 부착되는 이미지센서(33)를 포함한다. In general, the
상기 이미지센서(33)는, 렌즈부(10)의 집광렌즈로부터 받아들여진 빛을 수광하고 광전변환을 행하는 수광부(pixel area)와, 상기 수광부에 의하여 발생한 신호를 화상 데이터로서 송신하는 등의 신호처리부(ISP)로 구성될 수 있다. 한편, 상기 이미지센서(33)는, 공지된 다이본딩 및 와이어 본딩공법에 의해 기판에 실장된다. 즉, 메탈라이즈 도체가 형성되어 있는 기판 상면에 이미지센서가 도전성 접착제 등에 의해 다이 본딩(die bonding)되어 고정되고, 이미지센서의 전극 패드가 메탈라이즈 도체에 금속선에 의해 와이어 본딩(wire bonding)되어 실장될 수 있다.The
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 종래에는 가요성을 갖는 폴리이미드(polyimide) 등의 수지기판이 사용되지만 이 경우에는 제조공정상 기판의 측면에 콘택 패드를 형성하기 어려울 뿐만 아니라 후술하는 캐비티(311)를 가공하기도 어려운 문제점이 있다. 따라서, COF 패키징 방식에서와 마찬가지로, 본 발명에 있어서는 다층으로 성형되어 각 층마다 소정의 배선라인이 패터닝된 세라믹기판(31)을 사용하며, 이러한 세라믹기판(31)에 의하여 상기 이미지센서(33)가 부착된 세라믹기판(31)의 일면(상면)의 반대쪽 면(하면) 상에 적어도 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34)를 포함하는 하나 이상의 전자부품(35)을 실장할 수 있어서, 기판의 상면에 이미지센서(33)와 기타 IC 소자 등을 실장할 경우에 비하여 전체 이미지센서 모듈의 크기를 줄일 수 있게 된다. On the other hand, as described above, conventionally, a resin substrate such as polyimide having flexibility is used, but in this case, it is difficult to form contact pads on the side surfaces of the substrate in the manufacturing process, and the
한편, 상기 세라믹기판(31)은 상기 하우징과 결합하는 면의 반대방향(하방향)으로 캐비티(311)가 형성되도록 기판 테두리 부분이 소정길이만큼 돌출된 돌출부(312)가 형성되어 있다. 이러한 돌출부(312)는 자이로 센서 IC 또는 각속도 센 서(34)가 기판 하면에 실장될 경우 그에 상응하는 높이를 고려하여 형성된 것으로 상기 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34) 및 기타 수동소자(35)를 상기 캐비티(311) 내부에 포함하도록 하기 위함이다. On the other hand, the
또한, COF 패키징 방식에서와 마찬가지로, 상기 세라믹기판(31)의 돌출부(312) 외면, 바람직하게는 상기 돌출부(312)의 외측면에 콘택패드(314)가 형성되는데, 이는, 종래의 수지형 PCB의 경우에는 표면실장기술 또는 하부 콘택이 가능하도록 PCB 하부에만 패드를 형성하는 데 비하여 본 발명과 같은 세라믹기판(31)의 경우에는 측면 콘택 방식 구현에 제약이 없으므로 하부/측면 콘택(313,314)이 동시에 가능하도록 만들수 있어 유저의 요구를 쉽게 만족시킬 수 있기 때문이다. 즉, 바 타입의 휴대폰 모델에 있어서는 소켓을 사용하여 휴대폰에 적용할 수 있으며 폴더 타입의 휴대폰에는 고객 사양에 맞추어 별도의 FPCB를 설계하여 FPCB와 조립 후 납품할 수 있어 신속한 대응이 가능하다는 장점이 있다. In addition, as in the COF packaging method, a
그리고, 상기 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34)는, 상기 세라믹기판(31)의 이미지센서(33)가 실장된 면(상면)의 반대방향에 형성된 기판면(하면) 상에 실장되며, 상기 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34)가 실장된 기판면(하면) 상에 필요한 복수의 수동소자(35)를 더 실장하는 것이 바람직하다. 이로 인하여 이미지센서 모듈 사이즈를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 특히 여러 IC가 탑재되기에 EMI 차폐에 더욱 주의를 기울여야 하는데 기존 방식에 비하여 면적 대비 소자 실장 면적이 작아지며 이미지센서(33)와 자이로 센서 IC 또는 각속도 센서(34) 및 기타 수동소자(35)를 서로 다른 면에 배치함으로 인하여 노이즈 간섭을 줄일 수 있는 장 점이 있다. 여기서, 상기 이미지센서 모듈(30) 상에 실장될 수 있는 기타 수동소자인 전자부품(35)에 대하여는 COF 패키징 방식 부분에서 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다. The gyro sensor IC or the
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and changed by those skilled in the art, which should be regarded as included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. something to do.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 손떨림 보정기능을 구비한 카메라모듈 패키지에 의하면, 메인보드 상에 있어서의 각종 IC 칩 배치의 자유도를 높이면서 메인 보드의 크기를 줄일 수 있어 휴대용 단말기의 소형화가 가능함과 동시에, 이러한 소형화에도 불구하고 노이즈 간섭 없이 손떨림 보정 및 방지가 가능하고 다양한 유저의 요구에 만족시킬 수 있는 설계 유연성을 갖는 효과를 창출하게 된다. As described above, according to the camera module package having the image stabilization function according to the present invention, the size of the main board can be reduced while increasing the degree of freedom of various IC chip arrangements on the main board. At the same time, despite this miniaturization, image stabilization and prevention can be performed without noise interference, and an effect having design flexibility that can satisfy various user's demands is created.
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