KR100968971B1 - Image sensor module - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 아날로그 영역을 포함하는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서가 플립칩 본딩되는 인쇄회로 기판과, 상기 인쇄회로 기판에 형성되어 상기 이미지 센서를 외부 회로에 연결하는 신호라인, 및 상기 인쇄회로 기판에서 상기 이미지 센서의 아날로그 영역에 대향하는 영역에 형성되는 접지면을 포함하는 이미지 센서 모듈을 제공할 수 있다.The present invention provides an image sensor including an analog region, a printed circuit board on which the image sensor is flip chip bonded, a signal line formed on the printed circuit board to connect the image sensor to an external circuit, and the printed circuit board. In an embodiment, an image sensor module including a ground plane formed in an area facing an analog area of the image sensor may be provided.
이미지 센서(image sensor), 접지(ground), 차폐(shielding) Image sensor, ground, shielding
Description
본 발명은 이미지 센서 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상에 형성되는 신호라인이 이미지 센서에 미치는 영향을 줄여 디스플레이되는 화상의 노이즈를 감소시키기 위한 구조를 갖는 이미지 센서 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an image sensor module, and more particularly, to an image sensor module having a structure for reducing the effect of a signal line formed on a substrate to reduce the noise of the displayed image by reducing the effect on the image sensor.
일반적으로, 셀룰러 폰, CDMA 폰, PDA 등의 다양한 이동통신 단말기들은 일상 정보의 네트워크 전송 및 멀티미디어 기능을 갖는다. 그 점에 있어서, 이미지 전송이 대중화됨에 따라, 사진촬영은 이동통신 단말기의 기본적인 기능이 되고 있다. In general, various mobile communication terminals such as cellular phones, CDMA phones, PDAs, and the like have a network transmission and multimedia functions of daily information. In that regard, as image transmission becomes popular, photography has become a basic function of a mobile communication terminal.
카메라용 이미지 센서를 패키징하는 방식은 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Film) 방식, 와이어 방식의 COB(Chip On Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scale Package) 방식등이 있으며, 이 중 COF 패키징 방식과 COB 패키징 방식이 널리 사용되고 있다. Packaging methods for camera image sensors include flip-chip (Chip On Film), wire-based Chip On Board (COB), and Chip Scale Package (CSP). Medium COF packaging and COB packaging are widely used.
상기 COB 방식은 기존의 반도체 생산라인과 유사한 공정으로 다른 패키지 방 식에 비해 생산성이 높지만, 와이어를 이용하여 인쇄회로기판과 연결해야 하기 때문에 모듈의 크기가 커지고 추가적인 공정이 필요한 단점이 있다. 따라서, 칩 크기의 축소, 열 방출 및 전기적 수행능력 향상, 신뢰성 향상을 위한 새로운 패키징 기술이 요구되었다. 이에 따라 외부 돌출 접합부를 가진 범프를 기초로 한 COF 방식이 등장하였다.The COB method is similar to a conventional semiconductor production line, and has higher productivity than other package methods. However, since the COB method needs to be connected to a printed circuit board using a wire, the size of the module is increased and an additional process is required. Thus, new packaging technologies have been required to reduce chip size, improve heat dissipation and electrical performance, and improve reliability. This has led to the emergence of a bump-based COF scheme with externally projecting joints.
상기 COF 방식은 무엇보다 와이어를 부착할 공간이 필요하지 않으므로 패키지 면적이 줄어들고, 경통의 높이를 낮출 수가 있어 경박단소화가 가능하다는 장점이 있다. 그리고 얇은 필름(film)이나 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board : 이하 'FPCB')을 사용하기 때문에 외부 충격에 견디는 신뢰성이 높은 패키지가 가능하며 정이 상대적으로 간단한 장점이 있다. 그리고, 상기 COF 방식은 소형화와 더불어 저항의 절감으로 인한 신호의 고속처리, 고밀도, 다핀화 추세에도 부응한다.Since the COF method does not require a space for attaching the wire above all, the package area is reduced, and the height of the barrel can be reduced, thereby making it possible to reduce the weight and thickness. In addition, since a thin film or a flexible printed circuit board (FPCB) is used, a highly reliable package that can withstand external shocks is possible and the tablet 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, 소형화 및 집적화에 따라 실장된 소자 사이의 전자기적 간섭에 의해 디스플레이 화면에 노이즈가 발생되는 문제점이 있다.However, there is a problem in that noise is generated on the display screen due to electromagnetic interference between the mounted devices according to miniaturization and integration.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 이미지 센서에서 아날로그 회로가 형성된 영역을 외부의 전자기적 간섭으로부터 차폐할 수 있는 구조를 갖는 이미지 센서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an image sensor module having a structure capable of shielding an area in which an analog circuit is formed in the image sensor from external electromagnetic interference.
본 발명은, 아날로그 영역을 포함하는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서가 플립칩 본딩되는 인쇄회로 기판과, 상기 인쇄회로 기판에 형성되어 상기 이미지 센서를 외부 회로에 연결하는 신호라인, 및 상기 인쇄회로 기판에서 상기 이미지 센서의 아날로그 영역과 상기 신호라인 사이에 형성되는 접지면을 포함하는 이미지 센서 모듈을 제공할 수 있다.The present invention provides an image sensor including an analog region, a printed circuit board on which the image sensor is flip chip bonded, a signal line formed on the printed circuit board to connect the image sensor to an external circuit, and the printed circuit board. An image sensor module may include a ground plane formed between an analog region of the image sensor and the signal line.
상기 아날로그 영역은, 아날로그 신호를 처리하는 회로가 형성되는 영역일 수 있다. The analog area may be an area where a circuit for processing an analog signal is formed.
상기 접지면은, 상기 이미지 센서와 접하는 일면에 형성될 수 있으며, 이 때, 상기 신호라인은, 상기 이미지 센서가 실장되는 일면에 대향하는 타면에 형성될 수 있다. The ground plane may be formed on one surface in contact with the image sensor, and in this case, the signal line may be formed on the other surface opposite to the surface on which the image sensor is mounted.
이 경우, 상기 접지면은, 상기 아날로그 영역과 상기 신호라인 사이를 차폐할 수 있다.In this case, the ground plane may shield between the analog region and the signal line.
상기 접지면은, 상기 아날로그 영역에 대향하는 차폐부, 및 상기 차폐부를 외부회로의 접지부에 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.The ground plane may include a shield facing the analog region, and a connection part connecting the shield to a ground of an external circuit.
상기 연결부는, 복수개의 지선으로 형성된 콤(comb) 형상일 수 있다.The connection part may have a comb shape formed of a plurality of branch lines.
상기 인쇄회로 기판은, 연성 인쇄회로 기판(FPCB : flexible printed circuit board)일 수 있다.The printed circuit board may be a flexible printed circuit board (FPCB).
본 발명에 따르면, 이미지 센서에서 아날로그 회로가 형성된 영역이 외부의 전자기적 간섭으로부터 차폐될 수 있어 디스플레이되는 화상의 노이즈를 감소시킬 수 있는 이미지 센서 모듈을 얻을 수 있다.According to the present invention, an area in which an analog circuit is formed in the image sensor can be shielded from external electromagnetic interference, thereby obtaining an image sensor module capable of reducing noise of the displayed image.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 이미지 센서 모듈의 분해 사시도이 다.1 is an exploded perspective view of an image sensor module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 이미지 센서 모듈(100)은, 이미지 센서(110), 인쇄회로 기판(120), 신호라인(130) 및 접지면(140)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
상기 이미지 센서(110)에서는, 피사체의 이미지를 마이크로 렌즈를 통해 촬상하고, 컬러 필터를 경유하여 각 색상별로 분리한 후 광전변환부인 포토 다이오드에 의해 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 이러한 전기적인 신호는 캐패시터에 저장된 후, 후속적으로 이미지 처리 프로세서에 의해 처리될 수 있다.In the
실질적으로, 카메라 모듈은, 이미지 센서가 평판 표시장치의 기판 상에 픽셀 어레이 형태로 실장될 수 있다. 그리고 이미지 센서의 상측에 외부로부터 광을 모으는 렌즈와 적외선을 차단하는 필터가 고정될 수 있다.In practice, the camera module may include an image sensor mounted in a pixel array on a substrate of a flat panel display. In addition, a lens for blocking infrared rays and a lens for collecting light from the outside may be fixed to an image sensor.
상기 이미지 센서는 카메라 모듈에서 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로서, 피사체의 정보를 감지하여 전기적인 이미지 신호로 변환하는 장치이다. 상기 이미지 센서는 필요에 다라 VGA, SVGA, SXGA에 해당하는 화소를 갖는 CMOS 이미지 센서 칩이거나 CCD 이미지 센서 칩일 수 있다. 상기 이미지 센서는 외부로부터 이미지 신호를 포토다이오드 또는 포토 트랜지스터를 통해 받아들인 후 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter : ADC)를 이용하여 전기적인 디지털 이미지 신호로 변환시키는 소자를 말한다. The image sensor plays a very important role in the camera module and is a device that detects information of a subject and converts it into an electrical image signal. The image sensor may be a CMOS image sensor chip or a CCD image sensor chip having pixels corresponding to VGA, SVGA, and SXGA as necessary. The image sensor refers to a device that receives an image signal from the outside through a photodiode or photo transistor and converts the image signal into an electrical digital image signal using an analog-to-digital converter (ADC).
본 실시형태에서, 상기 이미지 센서(110)는, 상기 아날로그 신호를 처리하기 위한 회로가 포함되며, 본 실시형태에서는, 상기 아날로그 신호를 처리하기 위한 회로가 형성된 영역을 아날로그 영역으로 정의하였다. 상기 이미지 센서(110)에 형 성되는 디지털 회로영역 및 다른 구성부분들에 대해서는 종래의 이미지 센서와 동일 할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.In the present embodiment, the
본 실시형태에서는, 상기 아날로그 신호를 처리하기 위한 아날로그 영역(111)은 상기 이미지 센서(110)의 일측부에 형성될 수 있다. In the present embodiment, the
상기 인쇄회로 기판(120)은, 상기 이미지 센서(110)의 실장영역을 제공할 수 있다.The printed
상기 인쇄회로 기판(120)은 연성 인쇄회로 기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다. 상기 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로 기판을 연성 기판으로 형성함으로서, 상기 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈을 이동통신 단말기 등의 메인보드와 연결할 때 실장의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 인쇄회로 기판을 연성 기판으로 형성함으로써 외부 충격에 대해 상기 이미지 센서를 보호할 수 있다.The printed
상기 연성 인쇄회로 기판의 일례로서 연성을 갖는 폴리이미드 등의 수지기판이 사용될 수 있다. 상기 연성 인쇄회로 기판으로 양면 연성 인쇄회로 기판(two - layered FPCB) 또는 경 연성 인쇄회로 기판(Rigid FPCB)을 사용하는 경우, 상기 이미지 센서가 부착된 연성 인쇄회로 기판의 일면의 반대쪽 면에 적어도 하나 이상의 전자 부품을 실장할 수 있어서 카메라 모듈의 크기를 줄일 수 있다. As an example of the flexible printed circuit board, a resin substrate such as polyimide having flexibility may be used. When using a two-layered flexible printed circuit board (FPCB) or a rigid printed circuit board (Rigid FPCB) as the flexible printed circuit board, at least one on the opposite side of one side of the flexible printed circuit board to which the image sensor is attached Since the above electronic components can be mounted, the size of the camera module can be reduced.
상기 인쇄회로 기판(120)의 일면에는 상기 이미지 센서(110)가 플립칩 본딩되어 실장될 수 있다. 상기 실장되는 이미지 센서와의 전기적인 연결을 위해 상기 인쇄회로 기판(120)의 일면에는 복수개의 연결패드가 형성될 수 있다. 상기 연결패드는 상기 인쇄회로 기판을 관통하도록 형성된 비아홀을 통해 상기 인쇄회로 기판의 타면에 형성되는 신호라인과 연결될 수 있다. The
본 실시형태에서 이미지 센서(110)는 상기 인쇄회로 기판(120)의 중앙부에 위치하도록 실장될 수 있다. 상기 인쇄회로 기판의 중앙부에는 상기 이미지 센서(110)가 렌즈를 통과한 광을 수광할 수 있도록 개구부(122)가 형성될 수 있다. In the present embodiment, the
상기 인쇄회로 기판(120)은 상기 이미지 센서(110)를 외부의 메인보드 등에 연결하기 위해서 일측으로 연장되는 연장부(121)가 형성될 수 있다. 상기 이미지 센서(110)를 외부의 메인보드의 회로에 연결하기 위한 신호라인(130)은 상기 연장부(121)를 통과하도록 형성될 수 있다. The printed
상기 인쇄회로 기판(120)은 이미지 센서 모듈의 형성을 위해 사용될 수 있으므로, 상기 이미지 센서 모듈을 이동통신 단말기 등에 내장할 때 상기 이동통신 단말기의 메인보드에 상기 이미지 센서 모듈의 인쇄회로 기판(120)을 연결할 수 있다. 본 실시형태에서, 상기 인쇄회로 기판(120)의 일측단에서 연장되는 연장부(121)가 형성될 수 있다. 상기 연장부(121)는 상기 인쇄회로 기판을 메인보드에 연결을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다.Since the printed
상기 신호라인(130)은 상기 인쇄회로 기판(120)에 실장되는 이미지 센서(110)를 외부의 회로와 연결할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 신호라인(130)은, 상기 인쇄회로 기판(120)의 하면에 형성될 수 있다. 도 1에서는 상기 인쇄회로 기 판의 하면에 형성된 신호라인의 일예를 원 안에 도시하였다.The
상기 신호라인(130)은 상기 인쇄회로 기판(120)에 실장된 이미지 센서(110)와 외부의 메인보드를 연결해야 하므로, 상기 신호라인(130)은 상기 인쇄회로 기판의 일측으로 연장되는 연장부(121)를 지나도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 인쇄회로 기판에서 상기 연장부(121)에 가까운 영역에는 신호라인이 밀집되게 형성될 수 있다. The
일반적으로 신호라인을 통해 흐르는 전류는 전자기 발생시켜 외부 회로에 전자기적 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 본 실시형태와 같이 상기 연장부(121)에 인접한 영역에서는 신호라인이 밀집되어 있어 상기 신호라인을 흐르는 전류에 의한 전자기적 간섭현상이 발생될 수 있다.In general, current flowing through a signal line generates electromagnetic waves and may cause electromagnetic interference to external circuits. Therefore, in the region adjacent to the
특히, 이미지 센서에서 아날로그 신호를 처리하는 회로가 형성된 아날로그 영역은 이러한 전자기적 간섭에 의한 영향을 크게 받을 수 있다. 이러한 전자기적 간섭에 의해 상기 이미지 센서에 의해 처리되는 영상신호에 노이즈가 발생될 수 있다. In particular, the analog region in which the circuit for processing the analog signal in the image sensor is formed may be greatly affected by the electromagnetic interference. Noise may be generated in an image signal processed by the image sensor by the electromagnetic interference.
본 실시형태에서는 이러한 노이즈를 줄이기 위해서, 상기 이미지 센서의 아날로그 영역을 상기 신호라인으로부터 발생되는 전자기적 간섭으로부터 보호하기 위해서, 접지면(140)을 형성할 수 있다. In the present embodiment, in order to reduce such noise, the
상기 접지면(140)은, 상기 인쇄회로 기판에서 상기 이미지 센서의 아날로그 영역에 대향하는 영역에 형성될 수 있다.The
상기 접지면(140)은, 차폐부(141) 및 연결부(142)를 포함할 수 있다. The
상기 차폐부(141)는, 상기 이미지 센서의 아날로그 영역(111)에 대향하는 영역에 형성될 수 있으며, 상기 연결부(142)는 상기 인쇄회로 기판의 연장부(121) 쪽으로 연장되어 상기 차폐부(141)를 외부의 메인보드의 접지부에 연결하는 역할을 할 수 있다.The shielding
본 실시형태에서, 상기 접지면의 차폐부(141)는, 상기 인쇄회로 기판(120)의 일면에 형성되며, 실장되는 이미지 센서의 아날로그 영역(111)에 대향하는 영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 차폐부(141)가 형성되는 위치는, 상기 인쇄회로 기판(120)의 타면에 형성된 신호라인이 밀집한 영역(131)에 대향하는 영역일 수 있다. 이렇게 형성된 차폐부(141)는, 상기 밀집하게 형성된 신호라인(130)과 상기 이미지 센서의 아날로그 영역(111)을 차폐시킴으로써 상기 신호라인에 의한 전자기적 간섭 현상을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 차폐부는, 상기 이미지 센서의 아날로그 영역을 커버할 수 있는 면적을 가질 수 있다. In the present exemplary embodiment, the
본 실시형태에 따르면 이미지 센서에 대한 신호라인의 전자기적 간섭을 줄일 수 있어 디스플레이되는 화상의 노이즈를 현저히 감소시킬 수 있다. According to this embodiment, the electromagnetic interference of the signal line with respect to the image sensor can be reduced, which can significantly reduce the noise of the displayed image.
상기 접지면의 연결부(142)는 상기 차폐부(141)에서 연장되어 상기 인쇄회로 기판의 연장부(121)를 따라 형성될 수 있다. 상기 연결부(142)는 상기 인쇄회로 기판(120)이 연결되는 메인보드의 접지부에 연결될 수 있다. The
본 실시형태에서, 상기 연결부(142)는 복수개의 지선으로 형성된 콤(Comb) 형태일 수 있다. 상기 인쇄회로 기판에 형성된 복수개의 비아홀을 피하기 위해서 본 실시형태와 같이 설계할 수 있다.In the present embodiment, the
도 2는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이미지 센서 모듈의 개략 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an image sensor module according to another embodiment of the present invention.
상기 도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 이미지 센서 모듈은, 이미지 센서(210), 인쇄회로 기판(220), 신호라인(230), 및 접지면(240)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the image sensor module according to the present embodiment may include an
본 실시형태에서는, 이미지 센서(210)가 인쇄회로 기판(220)의 일면에 플립칩 본딩되어 실장될 수 있다. In the present exemplary embodiment, the
상기 인쇄회로 기판(220)은, 연성 인쇄회로 기판일 수 있다. The printed
상기 신호라인(230)은, 상기 인쇄회로 기판(220)의 타면에 형성될 수 있다. The
상기 접지면(240)은, 이미지 센서(210)를 상기 신호라인(230)으로부터 차폐시키기 위해서 상기 인쇄회로 기판(220)의 일면에 형성될 수 있다. 상기 접지면(240)이 형성되는 위치는 도 1의 실시형태에서 설명된 바와 같이 상기 이미지 센서의 아날로그 회로가 형성되는 아날로그 영역에 대향하는 영역일 수 있다. The
상기 접지면(240)을 형성함으로써, 상기 신호라인(230)에 흐르는 전류에 의한 전자기적 간섭이 상기 이미지 센서(210)에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 이러한 접지면의 형성에 의해 상기 이미지 센서에서 감지된 화상을 디스플레이할 때 발생되는 노이즈를 감소시킬 수 있다. By forming the
상기 몰딩부(250)는, 상기 플립칩 본딩된 이미지 센서(210)를 상기 인쇄회로 기판(220)에 고정시키고, 상기 이미지 센서와 상기 인쇄회로 기판의 접촉 영역을 외부환경으로부터 보호할 수 있다. The
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. It is intended that the invention not be limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, but rather by the claims appended hereto. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 이미지 센서 모듈의 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view of an image sensor module according to an embodiment of the present invention.
도 2는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이미지 센서 모듈의 개략 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an image sensor module according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
110 : 이미지 센서 120 : 인쇄회로 기판110: image sensor 120: printed circuit board
130 : 신호라인 140 : 접지면130: signal line 140: ground plane
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Citations (4)
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JPH1032323A (en) * | 1996-05-17 | 1998-02-03 | Sony Corp | Solid-state image-pickup device and camera using the device |
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JP2005252301A (en) | 2005-04-27 | 2005-09-15 | Nec Corp | Semiconductor device and image sensor device using same |
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2008
- 2008-05-13 KR KR1020080044113A patent/KR100968971B1/en not_active IP Right Cessation
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