KR100814922B1

KR100814922B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR100814922B1
Application number: KR1020070035288A
Authority: KR
Inventors: 김용구; 한철민
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2008-03-19

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 부착되는 기판 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.

본 발명에 따른 카메라 모듈은, 사각판형으로 구성되어 상면에 패드가 인쇄되고, 각 테두리부에 단차가 형성된 기판; 상기 기판 상부에 안착되는 하우징; 및 상기 하우징 상단에 내입 장착되며, 내부에 다수의 렌즈가 다단으로 적층 결합된 렌즈배럴;을 포함하고, 상기 기판의 단차와 하우징의 하단부 사이에 접착제 개재하여 접착 고정시킴으로써, 들뜸 및 뒤틀림 현상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 소형화 시킬 수 있는 효과가 있다.

카메라 모듈, 이미지센서, 세라믹 기판, 단차, 이물불량

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

도 1은 종래 카메라 모듈의 분해 사시도.

도 2는 종래 카메라 모듈에 부착되는 기판의 평면도.

도 3은 종래 카메라 모듈의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 부착되는 기판의 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 기판 11: 단차면

12 : 단차부 13 : 단차

14 : 패드 20 : 이미지센서

30 : IR 필터 40 : 하우징

50 : 렌즈배럴 L : 렌즈

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 하우징 저면에 결합되는 기판의 각 측면을 단차가 생기도록 형성하여 접착 고정시킴으로써 공정을 단순화시킬 수 있으며 이물불량을 방지할 수 있는 기판을 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 카메라 모듈(Camera Module)은 피사체를 촬상한 후 촬상된 피사체를 전기적인 신호로 변환하는 장치로써 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 휴대폰, 및 감시카메라 등의 피사체를 촬상하기 위한 디지털 기기에 채용되고 있으며, 기술의 발달에 따라 점차 소형화, 박형화가 이루어져 그 수요가 기하급수적으로 증가되고 있는 추세이다.

이와 같은 카메라 모듈은, 크게 하우징, IR 필터, 이미지센서 및 기판으로 구성되며, 상기 하우징의 전방에 피사체의 이미지를 촬상하여 촬상된 이미지가 IR 필터를 통해 이미지센서로 집광되도록 하는 렌즈부가 결합됨으로써 제작된다.

또한, 최근의 카메라 모듈 제작 방식은 IR 필터가 결합된 하우징과 렌즈군이 장착된 배럴을 결합하여 모듈 패키지가 제작되고, 다수의 회로부품이 실장된 기판이 단품으로 별도 제작되어 각 대응면이 맞대어 본딩 접합됨으로써, 카메라 모듈 제품의 제작 공정을 단순화하고 제작 비용이 절감될 수 있는 제작 방법이 채택되고 있다.

이하, 종래 기술에 의한 카메라 모듈의 조립방법을 관련도면을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 종래 카메라 모듈에 부착되는 기판의 평면도이며, 도 3은 종래 카메라 모듈의 사시도이다.

종래 기술에 의한 카메라 모듈은 다수의 패드(1a)가 인쇄된 기판(1)과, 상기 기판(1)의 상부 중앙에 고정 결합되며 상기 패드(1a)와 전기적으로 연결된 이미지센서(3)와, 상기 이미지센서(3)로 입사되는 광을 필터링시키는 IR 필터(4)와, 다수의 렌즈가 장착된 렌즈배럴(6) 및 상기 렌즈배럴(6)이 삽입되며 상기 기판(1)과 하단부가 접착 결합되는 하우징(5)으로 이루어진다.

먼저, 상기 카메라 모듈의 조립방법은, 상기 기판(1)의 상부 일면에 에폭시(EPOXY)를 이용하여 이미지센서(3)를 접착시키고, 상기 이미지센서(3)의 접착이 완료되면 상기 기판(10)과 이미지센서(3)에 형성된 패드(1a, 3a)를 와이어 본딩 공정을 이용하여 서로 통전되도록 연결한다.

상기 기판(1)과 이미지센서(3)가 와이어 연결되어 서로 통전되면 상기 이미지센서(3)가 점유하고 있지 않는 부분, 즉 상기 기판(10)의 외측 둘레의 가장자리부분에 접착제의 기능을 하는 에폭시를 도포하고, 상기 이미지센서(3)와 대응되도록 상기 하우징(5) 하부 내측에 상기 IR 필터(4)를 위치시키며, 에폭시가 도포된 기판(1)에 상기 하우징(5)을 접착시킨 후 소정 온도에서 에폭시를 경화시켜 하우징(5)을 상기 기판(1)에 고정시킨다.

이때, 상기 기판(1)과 하우징(5)이 접착되면 하우징(5)에 렌즈배럴(6)을 삽입시킴으로써 카메라 모듈의 조립이 완료된다.

상기의 조립과정을 거쳐 제작되는 카메라 모듈은, 상기 기판(1)과 하우징(5)의 결합력을 높이고 결합 위치를 정렬시키기 위해 상기 기판(1)의 하나 이상의 모서리 영역에 핀삽입공(2)이 형성되고, 이에 대응되는 위치의 하우징(5) 하단부에 소정 개수의 가이드핀(5a)이 형성된다.

상기 기판(1)에 형성된 핀삽입공(2)의 직경은 상기 하우징(5)에 형성된 가이드핀(5a)이 삽입될 수 있는 직경으로 형성되며, 상기 기판(1)에 에폭시가 도포된 후에 상기 하우징(5)에 형성된 가이드핀(5a)을 핀삽입공(2)에 삽입하여 정렬시키고, 하우징(5)을 기판(1)에 접착시켜 에폭시가 소정 온도에서 경화되도록 함으로써 상기 기판(1)이 하우징(5)에 고정시킨다.

이와 같이, 상기 하우징(5)의 가이드핀(5a)이 상기 기판(1)의 핀삽입공(2)에 삽입되어 조립되는 경우에는 상기 기판(1) 상에 도포된 에폭시가 핀삽입공(2)을 통해 기판(1)의 저면으로 흘러내리게 되어 상기 기판(1)이 상기 흘러나온 에폭시에 의해 오염되는 단점이 있었다.

또한, 상기 핀삽입공(2)과 가이드핀(5a) 사이가 완전하게 접착되지 않거나 상기 핀삽입공(2)과 가이드핀(5a)의 위치가 서로 일치하지 않게 형성될 경우에는 들뜸 및 틀어짐 현상이 발생되고, 상기 발생된 틈새로 인해 외부의 이물질이 침투하여 이미지센서(3)의 화소 영역을 오염시켜 신뢰성을 저하시킬 수 있는 문제점이 있었다.

아울러, 상기 기판(1)에 핀삽입공(2)을 형성하고 상기 하우징(5) 하부에 가이드핀(5a)을 형성해야 하므로 생산 공정이 길어지며, 상기 기판(1)은 핀삽입공(2)을 형성할 공간이 필요하기 때문에 패드(1a) 등의 도전성 패턴을 형성할 공간적 제약을 받게 됨에 따라, 점차적으로 소형화되어 가는 카메라 모듈 제작시 내부 공간을 확보하기 어려워 소형화에 한계가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈과 이를 구성하는 기판에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 하우징의 하부에 형성된 가이드핀 및 기판의 핀삽입공을 제거하고, 상기 기판의 외측 둘레의 가장자리에 단차가 발생하도록 형성하여 상기 하우징과 접착 결합시킴으로써, 들뜸 및 뒤틀림 현상을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 사각판형으로 구성되어 상면에 패드가 인쇄되고, 각 테두리부에 단차가 형성된 기판; 상기 기판 상부에 안착되는 하우징; 및 상기 하우징 상단에 내입 장착되며, 내부에 다수의 렌즈가 다단으로 적층 결합된 렌즈배럴;을 포함한다.

이때, 상기 기판의 단차는, 기판의 각 테두리부가 수직면인 단차부와 수평면인 단차면으로 이루어지며, 상기 기판의 단차면 폭은 상기 하우징 하단부의 두께보 다 좁거나 또는 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈에 있어서, 상기 기판과 하우징은, 기판의 단차면과 하우징의 하단부 사이에 접착제가 개재되어 서로 접착 고정되고, 상기 기판의 단차부는 상기 하우징의 하단 내측단부와 맞닿아 상기 하우징에 기판을 정렬시킨다.

또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈에 있어서, 상기 기판은 세라믹 기판 또는 인쇄회로기판 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 하우징 또는 렌즈배럴 중 어느 하나에 IR 필터가 장착된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 부착되는 기판의 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 단면도.

우선, 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 다수의 패드(14)가 인쇄된 카메라 모듈용 기판(10)과, 내부에 다수의 렌즈(L)가 다단으로 적층 결합된 렌즈배럴(50)과 IR 필터(30) 및 이미지센서(20)가 장착되며 상기 카메라 모듈용 기판(10)에 접착 고정되는 하우징(40)으로 구성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 카메라 모듈의 조립방법은, 상기 기판(10)의 상부 중앙면에 에폭시 등의 접착제를 이용하여 상기 이미지센서(20)를 접착시키고, 상기 이미지센서(20)의 접착이 완료되면 상기 기판(10)에 형성된 패드(14)를 이미지센서(20)와 와이어 본딩 공정을 진행하여 서로 통전되도록 전기적으로 연결한다.

이때, 상기 기판(10)은 사각판형으로 구성되어 상면에 상기 패드(14)가 인쇄되고, 각 테두리부는 서로 높이가 다른 단차(13)가 형성되는데, 상기 단차(13)는 상기 기판(10)의 각 테두리부 중 수평면인 단차면(11)과 수직면인 단차부(12)로 이루어져 상기 단차부(12) 높이 만큼의 단차(13)를 갖게 된다.

이렇게 각 테두리부에 상기 단차면(11)과 단차부(12)로 이루어진 단차(13)가 형성된 기판(10) 상면 중앙부에는 촬상될 피사체의 상을 전기적 신호로 변환하기 위한 이미지센서(20)가 접착된다.

상기 기판(10)과 이미지센서(20)가 와이어 연결되어 서로 통전되면 외부로부터 입사되는 광을 필터링 시키기 위한 IR 필터(30)를 상기 하우징(40) 하부 내측 중앙 또는 렌즈배럴(50) 하부 중 어느 한 곳에 고정시키고, 상기 기판(10)의 단차면(11) 상면에 에폭시 등의 접착제 기능을 하는 물질을 도포하며, 상기 접착제가 도포된 기판(10)에 상기 하우징(40)을 위치시켜 접착시킨 후 소정 온도에서 접착제를 경화시켜 상기 하우징(40)을 기판(10)에 고정시킨다.

이때, 상기 기판(10)의 단차부(12)는 상기 하우징(40)의 하단 내측단부와 맞닿게 되어 상기 기판(10)과 하우징(40)을 정렬시키게 되고, 상기 단차부(12) 상에 접착제를 개재할 경우 상기 접착제에 의해 상기 하우징(40)과 맞닿는 하단 내측단부에 접착 고정됨에 따라 상기 기판(10)과 하우징(40)을 더욱 견고하게 접착 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 하우징(40)을 기판(10)에 밀착 고정시킨 후 상기 다수의 렌즈(L)가 다단으로 적층 결합된 렌즈배럴(50)을 상기 기판(10)이 위치하지 않은 하우징(40)의 상부에 삽입 고정시킴으로써 카메라 모듈의 조립이 완료된다.

이때, 상기 카메라 모듈용 기판(10)은 통상적으로 인쇄회로기판(PFC: Printed Circuit Board) 또는 세라믹(Ceramics) 소재로 이루어진 세라믹 기판으로 제작될 수 있으며, 그 내부에는 상기 이미지센서(20)로부터 변환된 피사체의 전기적신호를 외부로 전달하기 위한 도전성 패턴(미도시함)이 형성되어 있다.

상기와 같은 카메라 모듈에 사용되는 카메라 모듈용 기판(10)에 대하여 보다 자세히 살펴보면, 상기 카메라 모듈용 기판(10)은 상기 하우징(40)과의 결합력을 증가시키기 위하여 소정의 단차(13)를 갖도록 각 테두리부가 단차면(11)과 단차부(12)로 이루어진다.

특히, 상기 단차면(11)은 상기 기판(10)의 테두리부에 수평면으로 형성되어 상기 하우징(40)과 결합시 하우징(40)의 하단부와 접착제를 통해 결합되며, 상기 단차부(12)는 상기 단차면(11)을 기준으로 하여 상방향으로 절곡되어 상기 기판(10)의 테두리부에 수직면으로 형성됨으로써 상기 하우징(40)과 결합시 상기 하우징(40)의 하단 내측단부와 맞닿게 되어 상기 기판(10)을 정렬시키고, 상기 하우징(40)과 맞닿는 면 사이에 접착제가 개재되어 이들을 더욱 견고하게 결합시킴으로 써 상기 기판(10)이 외력에 의해서 상기 하우징(40)으로부터 이동되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 카메라 모듈용으로 사용되는 상기 기판(10)에 종래와 같이 하나 이상의 모서리에 핀삽입공(2)을 형성하지 않기 때문에 상기 하우징(5)과 접착시 접착제의 넘침현상 또는 이물불량 등의 발생을 방지할 수 있으며, 상기 기판(10)에 접착되는 하우징(40)의 하단부에 형성된 상기 핀삽입공(2)에 삽입 고정되는 가이드핀(5a)을 제거함으로써 하우징(40)의 생산공정을 단순화시킬 수 있는 이점이 있다.

아울러, 상기 기판(10)에 종래의 핀삽입공(2)을 형성하지 않게 됨에 따라, 상기 핀삽입공(2)을 형성하기 위한 공간적 여유가 생기게 되어 상기 기판(10) 상면에 형성되는 패드(14) 또는 도전성 패턴을 형성할 공간이 증가하며, 상기 제거된 핀삽입공(2)의 공간을 제거함으로써 상기 기판(10)의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 기술적 구성에만 한정되지 않고, 당업자들에 의해 구조적으로 다양한 변형과 변경이 있을 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 하우징의 하부에 형성된 가이드핀 및 기판의 핀삽입공을 제거하고, 상기 기판의 외측 둘레의 가장자리에 단차가 발생하도록 형성하여 상기 하우징과 접착 결합시킴으로써, 들뜸 및 뒤틀림 현상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

사각판형으로 구성되어 상면에 패드가 인쇄되고, 각 테두리부에 단차가 형성된 기판;

상기 기판 상부에 안착되는 하우징; 및

상기 하우징 상단에 내입 장착되며, 내부에 다수의 렌즈가 다단으로 적층 결합된 렌즈배럴;

을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 기판의 단차는, 기판의 각 테두리부가 수직면인 단차부와 수평면인 단차면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,

상기 기판의 단차면 폭은 상기 하우징 하단부의 두께보다 좁은 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,

상기 기판의 단차면 폭은 상기 하우징 하단부의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,

상기 기판과 하우징은, 기판의 단차면과 하우징의 하단부 사이에 접착제가 개재되어 서로 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,

상기 기판의 단차부는 상기 하우징의 하단 내측단부와 맞닿는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 기판은 세라믹 기판인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 기판은 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 하우징 또는 렌즈배럴 중 어느 하나에 IR 필터가 장착된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.