KR100867512B1 - 표면 실장형 카메라 모듈 패키지 - Google Patents

Abstract

표면실장형 카메라 모듈 패키지를 제공한다.

본 발명은 하나 이상의 렌즈를 내부에 적층배치한 렌즈배럴과 광축방향으로 이동가능하도록 조립되는 하우징 ; 상기 렌즈를 통과한 빛을 결상하는 이미지 센서가 상부면에 탑재되는 리지드 기판 ; 상기 리지드기판의 외부접속단자와 전기적으로 접속되는 접속패드를 갖추어 상기 리지드 기판과 상하접합되는 플렉시블 기판 ; 을 포함하고, 상기 리지드 기판에는 상기 하우징의 하부단으로부터 일정길이 연장된 복수개의 위치결정핀이 삽입배치되는 위치결정홀을 복수개 구비하고, 상기 플렉시블 기판에는 상기 위치결정홀을 통과한 위치결정핀의 하부단이 삽입되는 고정홀을 복수개 구비한다.

본 발명에 의하면, 리지드 기판과 플렉시블 기판간의 접합강도를 높여 진행성 불량을 방지하고, 기판간의 접합을 높은 정밀도로 수행하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

리지드, 플렉시블, 기판, 렌즈배럴, 하우징, 위치결정핀, 고정홀

Description

표면 실장형 카메라 모듈 패키지{A Surface Mount Type Camera Module Package}

도 1은 종래 카메라 모듈 패키지를 도시한 외관 사시도이다.

도 2는 종래 카메라 모듈 패키지를 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 도시한 외관 사시도이다.

도 4는 본발명에 따른 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 하부에서 바라본 사시도이다.

도 6(a)(b)는 본 발명에 따른 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 조립하는 상태를 도시한 부분 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 렌즈배럴 120 : 하우징

126 : 위치결정핀 126a,126b : 제1,2핀부재

130 : 이미지 센서 140a : 리지드 기판

140b : 플렉시블 기판 141 : 외부접속단자.

142 : 접속패드 146 : 위치결정홀

149 : 콘넥터 150 : 고정홀

본 발명은 카메라 모듈 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세히는 리지드 기판과 플렉시블 기판간의 접합강도를 높여 진행성 불량을 방지하고, 기판간의 접합을 높은 정밀도로 수행하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 수 있는 카메라 모듈 패키지에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰, PDA, 휴대용 PC 등과 같은 휴대 통신단말기는 최근 문자 또는 음성 데이터를 전송하는 것뿐만 아니라 화상 데이터 전송까지 수행하는 것이 일반화되어 가고 있다.

이러한 추세에 부응하여 화상 데이터 전송이나 화상 채팅 등을 할 수 있기 위해서 최근에 휴대 통신단말기에 카메라 모듈 패키지가 기본적으로 설치되고 있다.

도 1은 종래 카메라 모듈 패키지를 도시한 외관 사시도이고, 도 2는 종래 카메라 모듈 패키지를 도시한 분해 사시도이다.

종래 카메라 모듈 패키지(1)는 하나이상의 렌즈(L)가 내부공간에 적층되는 렌즈배럴(10)과, 상기 렌즈배럴(10)의 외부면에 형성된 수나사부(12)와 나사결합되는 암나사부(22)를 형성한 하우징(20)과, 상기 하우징의 하부단에 조립되고 상부면 에 이미지 센서(30)를 탑재한 리지드 기판(40a) 및 상기 리지드 기판(40a)과 전기적으로 접합되는 플렉시블 기판(40b)을 포함한다.

상기 렌즈배럴(10)은 상부면에 렌즈공(13)을 관통형성하며, 상기 하우징(20)에는 렌즈(L)를 통과한 빛을 필터링하는 IR필터(25)를 구비하며, 상기 하우징(20)의 하부단에는 상기 리지드 기판(40a)의 각 모서리부에 배치되는 형성된 위치결정홀(46)에 삽입배치되는 위치결정용핀(26)을 구비한다.

또한, 상기 플렉시블 기판(40b)의 타단부에는 미도시된 디스플레이수단과 전기적으로 연결되도록 콘넥터(45)를 구비한다.

상기 리지드(rigid) 기판(40a)은 상기 이미지센서(30)가 복수개의 금속 와이어부재(33)를 매개로 와이어본딩되는 기판부재이며, 상기 플렉시블(flexible) 기판(40b)은 상기 리지드 기판(40a)에 형성된 복수개의 외부접속단자(41)와 전기적으로 접하는 복수개의 접속패드(42)를 상부면에 탑재한 기판부재이다.

이러한 리지드 기판(40a)과 플렉시블 기판(40b)은 서로 대응하는 외부접속단자(41)와 접속패드(42)를 보호하도록 PSR 이나 커버레이(coveray)와 같은 보호층을 각각 도포한 상태에서 상기 리지드 기판(40a)과 플렉시블 기판(40b)사이에 ACF(Antisotrofic Conductive Film)(43)이나 솔더(solder)(44)와 같은 전도성 접합제를 매개로 하여 서로 접한상태에서 접합부위에 열과 압력을 제공하여 접함으로서 상기 이미지센서(30)가 탑재되는 리지드기판(40a)과 콘넥터(45)가 구비되는 플렉시블기판(40b)을 서로 전기적으로 접합하였다.

그러나, 상기 리지드 기판(40a)과 플렉시블 기판(40b)사이에 ACF(Antisotrofic Conductive Film)나 솔더(solder)와 같은 전도성 접합제를 개재한 상태에서 핫바(hot)와 같은 가압수단을 사용하여 열과 압력을 가압하여 이들을 접합하는 공정은 초기 설비 투자가 과다하게 소요되고, 접합완료된 양품의 패키지가 시간이 경과함에 따라 접착력의 저하로 인하여 리지드 기판(40a)의 외부접속단자(41)와 플렉시블 기판(40b)의 접속패드(42)사이의 접합부위가 외부로 개방되는 오픈불량이 발생하는 한편, 플렉시블 기판(40b)의 도금 사양이 복잡하고 까다로워 제조원가를 상승시키는 요인으로 작용하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 그 목적은 리지드 기판과 플렉시블 기판간의 접합강도를 높여 진행성 불량을 방지하고, 기판간의 접합을 높은 정밀도로 수행하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하나 이상의 렌즈를 내부에 적층배치한 렌즈배럴과 광축방향으로 이동가능하도록 조립되는 하우징 ; 상기 렌즈를 통과한 빛을 결상하는 이미지 센서가 상부면에 탑재되는 리지드 기판 ; 상기 리지드기판의 외부접속단자와 전기적으로 접속되는 접속패드를 갖추어 상기 리지드 기판과 상하접합되는 플렉시블 기판 ; 을 포함하고, 상기 리지드 기판에는 상기 하우징 의 하부단으로부터 일정길이 연장된 복수개의 위치결정핀이 삽입배치되는 위치결정홀을 복수개 구비하고, 상기 플렉시블 기판에는 상기 위치결정홀을 통과한 위치결정핀의 하부단이 삽입되는 고정홀을 복수개 구비함을 특징으로 하는 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 제공한다.

바람직하게, 상기 위치결정핀은 상기 위치결정홀에 삽입배치되는 한쌍의 제1핀부재와, 상기 위치결정홀을 통과하여 고정홀에 삽입배치되는 한쌍의 제2핀부재를 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 한쌍의 제1핀부재는 대각방향으로 서로 마주하도록 배치되고, 상기 한쌍의 제2핀부재는 대각방향으로 서로 마주하도록 배치된다.

바람직하게, 상기 고정홀은 상기 위치결정핀의 외경보다 큰 내경크기로 구비된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 도시한 외관 사시도이고, 도 4는 본발명에 따른 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 표면실장형 카메라 모듈 패키지를 하부에서 바라본 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 패키지는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 렌즈배럴(110), 하우징(120), 이미지 센서(130), 리지드 기판(140a) 및 플렉시블기판(140b)을 포함하여 구성된다.

상기 렌즈 배럴(110)은 일정크기의 내부공간을 갖추어 하나이상의 렌즈(L)가 광축을 따라 배열되는 중공원통형의 렌즈수용부이며, 상기 렌즈배럴의 상부면에는 렌즈공(113)을 관통형성한다.

이러한 렌즈배럴(110)에 복수개 배치되는 렌즈는 인접하는 렌즈사이에 일정크기의 간격을 유지하도록 적어도 하나의 스페이서(미도시)를 구비하여도 좋다.

상기 렌즈배럴(110)의 외부면에는 수나사부(112)를 형성하여 상기 하우징(120)의 내부면에 형성된 암나사부(122)와 나사결합된다.

여기서, 상기 렌즈배럴(110)은 몸체상부에 나사조립되는 리테이너에 의해서 몸체내부공간에 적층되는 복수개의 렌즈를 위치고정하는 리테이너 결합방식이나 몸체하부에 강제압입되는 압입링에 의해서 몸체내부에 적층되는 복수개의 렌즈를 위치고정하는 압입링방식으로 구비된다.

상기 하우징(120)은 상기 렌즈배럴(110)의 외부면에 형성된 수나사부(112)와 나사결합되는 암나사부(122)를 내부공의 내주면에 형성하여 상기 렌즈배럴(110)과 나사결합되는 배럴수용부이다.

이에 따라, 상기 렌즈배럴(110)은 상기 하우징(120)과의 나사결합에 의해서 위치고정된 하우징(120)에 대하여 광축방향으로 상기 렌즈와 더불어 이동되면서 상기 렌즈와 이미지센서(130)간의 초점거리를 가변시켜 포커싱 조정작업을 수행하며, 포커싱 조정작업이 완료되면, 상기 렌즈배럴(110)과 하우징(120)사이의 갭으로 도포되는 본딩제에 의해서 위치고정된다.

이러한 하우징(120)의 내부에는 상기 렌즈을 통과한 빛의 적외선을 필터링하 는 IR필터(125)를 본딩접착하여 구비하며, 이러한 IR필터(125)는 상기 렌즈배럴(110)의 하부단에 본딩접착하여 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 하우징(120)은 하부단에 직하부로 일정길이 연장되는 위치결정핀(126)을 구비하며, 이러한 위치결정핀(126)은 한쌍의 제1핀부재(126a)와 한쌍의 제2핀부재(126b)를 구비하며, 상기 제1,2핀부재(126a,126b)은 서로 다른 형성길이를 갖는다.

상기 이미지 센서(130)는 상기 렌즈배럴(110)에 구비된 렌즈를 통해 입사되는 빛을 결상할 수 있도록 상부면에 이미지 결상영역을 구비하는 촬상소자이다.

상기 리지드 기판(140a)은 상부면에 상기 이미지 센서(130)가 복수개의 금속 와이어(133)를 매개로 와이어본딩방식으로 탑재되는 기판부재이다.

이러한 리지드 기판(140a)의 각 모서리부에는 상기 하우징(120)의 하부단으로부터 연장되는 위치결정핀(126)이 삽입배치되거나 통과하는 위치결정홀(146)을 복수개 구비한다.

여기서, 상기 위치결정홀(146)은 사각판상으로 구비되는 리지드 기판(140a)의 각 모서리부에 관통형성된다.

상기 리지드 기판(140a)의 외측테두리에는 복수개의 외부접속단자(141)를 구비하며, 이러한 외부접속단자(141)는 상기 플렉시블 기판(140b)의 일측단 상부면에 패턴인쇄되는 접속패드(142)와 일대일 대응한다.

상기 플렉시블 기판(140b)의 타단부에는 미도시된 메인기판과 전기적으로 연결되어 신호를 송수신하는 콘넥터(149)를 구비한다.

한편, 상기 플렉시블 기판(140b)은 상기 위치결정홀(146)에 삽입되는 위치결정핀(126)중 보다 긴 형성길이를 갖는 제2핀부재(126b)의 하부단이 삽입되는 고정홀(150)을 복수개 구비한다.

이에 따라, 상기 플렉시블 기판의 고정홀에 상기 리지드 기판과 접합완료된 하우징의 제2핀부재가 삽입배치됨으로서, 상기 리지드 기판과 플렉시블 기판을 상하 적층하여 리플루 공정의 고온으로 접합하는 공정시 플렉시블 기판에 대하여 리지드 기판의 움직임을 제한할 수 있기 때문에, 기판접합공정을 보다 높은 정밀도로 수행할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 하우징(120)에 구비되는 위치결정핀(126)은 상기 리지드 기판(140a)의 위치결정홀(146)에 삽입배치되는 한쌍의 제1핀부재(126a)와, 상기 위치결정홀(146)을 통과하여 상기 플렉시블 기판(140b)의 고정홀(150)에 삽입배치되는 한쌍의 제2핀부재(126b)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 한쌍의 제1핀부재(126a)는 대각방향으로 서로 마주하도록 배치되고, 상기 한쌍의 제2핀부재(126b)는 대각방향으로 서로 마주하도록 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2핀부재(126a)가 삽입배치되는 고정홀(150)은 상기 제2핀부재(126a)의 외경보다 큰 내경크기로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 제2핀부재(126a)의 외경크기와 상기 고정홀(150)의 내경크기간의 차이는 50㎛ 내외정도로 하는 것이 바람직하다.

상기한 구성을 갖는 카메라 모듈 패키지(100)를 제조하는 작업은, 먼저 렌즈 배럴(110)과 나사결합된 하우징(120)을 리지드 기판(140a)의 상부면에 본딩제를 매개로 접합한다.

그리고, 상기 하우징(120)의 하부단 모서리부에 형성된 위치결정핀(126)을 구성하는 제1,2핀부재(126a,126b)는 상기 리지드 기판(140)의 각 모서리부에 형성된 위치결정홀(146)에 각각 대응 배치된다.

이때, 상기 위치결정핀(126)의 제1핀부재(126a)은 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 리지드 기판(140)의 하부로 돌출되지 않고 해당하는 위치결정홀(146)에 삽입배치되는 반면에, 상기 제1핀부재(126a)보다 긴 형성길이를 갖는 제2핀부재(126b)는 해당하는 위치결정홀(146)을 통과하여 상기 리지드 기판(140)의 하부로 돌출된다.

연속하여, 상기 하우징(120)과 결합완료된 리지드 기판(140a)은 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 고정홀(150)을 형성한 플렉시블 기판(140b)의 일단부에 배치하고, 상기 제2핀부재(126b)와 고정홀(150)을 동일한 수직선상에 배치한 상태에서 도 6(b)에 도시한 바와같이, 상기 제2핀부재(126b)를 고정홀(150)에 삽입하게 되면, 상기 리지드 기판(140a)은 플렉시블기판(140b)의 상부면에 좌우이동이 곤란하도록 가조립된다.

이때, 상기 리지드 기판(140a)에 구비된 외부접속단자(141)와 상기 플렉시블 기판(140b)에 구비된 접속패드(142)는 서로 일대일 대응하여 서로 접하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 리지드 기판(140a)과 가조립된 플렉시블기판(140b)이 리플로우(reflow)공정으로 투입되어 이들의 접합부위에 높은 열원이 제공되면, 상 기 외부접속단자(141) 또는 접속패드(142)중 어느 하나에 형성된 솔더가 크림형태로 용착되면서 상기 리지드 기판과 플렉시블기판은 표면실장방식으로 간편하고 신속하게 서로 전기적으로 접속하면서 접합하게 된다.

상기 리지드 기판과 플렉시블 기판간의 접합이 리플로우 공정에서 표면실장방식으로 이루어지는 동안, 상기 리지드 기판과 플렉시블 기판간의 움직임은 상기 제2핀부재가 고정홀에 삽입되는 것에 의해서 근본적으로 방지하여 기판간의 접합작업을 보다 높은 정밀도로 수행할 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 리지드 기판에 접합조립되는 하우징의 하부단에 리지드 기판을 통과하여 플렉시블 기판의 고정홀에 삽입배치되는 위치결정핀을 구비함으로서, 리지드 기판과 플렉시블 기판의 접합시 위치결정핀과 고정홀간의 결합에 의해서 기판의 움직임을 제한할 수 있기 때문에 기판 접합작업을 보다 높은 정밀도로 수행하여 제품에 대한 신뢰성을 높일 수 있고, 리지드 기판과 플렉시블 기판간의 접합강도를 높여 진행성 불량을 방지할 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (5)

1. 하나 이상의 렌즈를 내부에 적층배치한 렌즈배럴과 광축방향으로 이동가능하도록 조립되는 하우징 ;

   상기 렌즈를 통과한 빛을 결상하는 이미지 센서가 상부면에 탑재되며, 하면에서 측면으로 연장되는 외부접속단자를 구비하는 리지드 기판 ;

   상기 리지드기판의 외부접속단자와 접합되어 전기적으로 연결되는 접속패드를 구비하는 플렉시블 기판;

   상기 하우징의 하부단으로부터 일정길이 연장되어 마련되는 복수개의 위치결정핀;

   상기 리지드 기판에 상기 위치결정핀이 삽입배치되는 복수개의 위치결정홀;

   상기 플렉시블 기판에는 상기 위치결정홀을 통과한 상기 위치결정핀의 하부단이 삽입되도록 복수개가 형성되는 고정홀;을 복수개 구비함을 특징으로 하는 표면실장형 카메라 모듈 패키지.
2. 제1항에 있어서, 상기 위치결정핀은 상기 위치결정홀에 삽입배치되는 한쌍의 제1핀부재와, 상기 위치결정홀을 통과하여 고정홀에 삽입배치되는 한쌍의 제2핀부재를 포함함을 특징으로 하는 표면실장형 카메라 모듈 패키지.
3. 제2항에 있어서, 상기 한쌍의 제1핀부재는 대각방향으로 서로 마주하도록 배치되고, 상기 한쌍의 제2핀부재는 대각방향으로 서로 마주하도록 배치됨을 특징으로 하는 표면실장형 카메라 모듈 패키지.
4. 제1항에 있어서, 상기 고정홀은 상기 위치결정핀의 외경보다 큰 내경크기로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장형 카메라 모듈 패키지.
5. 제1항에 있어서, 상기 위치 결정홀은 상기 리지드 기판의 각 모서리에 측면이 개방된 홀로서 형성되는 것을 특징으로 하는 표면실장형 카메라 모듈 패키지.

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