KR101022971B1

KR101022971B1 - 카메라모듈

Info

Publication number: KR101022971B1
Application number: KR1020090102491A
Authority: KR
Inventors: 이상진
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-03-16

Abstract

본 발명의 카메라모듈은 다수의 렌즈들이 내장된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴을 감싸게 장착되는 하우징과, 상기 하우징의 하부에 장착되며 상부에 수동소자가 장착되고 회로패턴이 형성되며 내벽이 도금된 홀이 형성된 회로기판과, 상기 회로기판의 상기 홀에 관통장착되는 도전성 재질의 핀 및 상기 하우징의 외면을 감싸 전자파를 차폐하며 가장자리부에 내측방향으로 돌출형성되며 상기 핀이 삽입되도록 중공의 핀관통부를 포함하는 핀결합부가 형성된 쉴드캔을 포함한다.

카메라, 이미지센서, 회로기판, EMI, 쉴드캔, 접지

Description

카메라모듈{Camera module}

본 발명은 카메라모듈에 관한 것이다.

현재 널리 사용되는 휴대폰, PDA, 스마트폰과 같은 이동통신단말기, 각종 미디어 플레이어 등에는 각종 전자소자가 내장되어 있고, 이들 전자소자는 회로기판 상에서 집적모듈로 구성되는 것이 일반적이다. 이러한 전자제품은 심한 전파간섭에 노출되고, 전파간섭은 전자소자에 이상기능을 초래하게 된다.

일반적으로, 이러한 전자파 간섭은 EMI(Electromagnetic Interface)라고 불리는데, 전자소자로부터 불필요하게 방사되거나 전도되는 전자파 신호는 인접된 전자소자의 기능에 장애를 주게되어 회로기능을 악화시키고, 기기의 오작동을 일으키는 요인으로 작용한다.

이와 같은 전자파 간섭(EMI)을 차단하기 위하여, 보통 금속(metal)재질의 쉴드캔(Shield can)이 사용되는데 쉴드캔은 회로기판에 실장된 전자소자를 낱개로 혹은 그룹을 지어 덮어씌움으로써 전자소자간 영향을 미치는 전자파간섭을 차단시키 고 외부의 충격으로부터 전자소자를 보호하는 역할을 한다.

종래기술에 따른 카메라모듈은 렌즈배럴을 감싸고 있는 쉴드캔을 구비하고 있으며, 쉴드캔은 렌즈베럴의 외면을 감싸게 구비되어 이미지센서로부터 발생되는 전자파가 외부로 방사되는 것을 효과적으로 방지한다.

이때 쉴드캔을 회로기판의 그라운드 패드에 연결하기 위해서 쉴드캔에 별도의 그라운드 패드 접촉부를 제작하고 그 부분을 회로기판 패드에 연결하고 솔더링해야 한다.

이처럼, 종래기술에 따른 카메라모듈은 EMI를 차단하기 위한 작업공정이 복잡하여 공정수율이 떨어지고, 솔더링을 진행할 시 작업공간이 협소하여 작업성이 상당히 떨어지는 단점이 있었다.

따라서, 카메라모듈의 EMI차단을 위한 공정을 단순화하는 동시에 EMI 차단효과를 향상시킬 수 있는 카메라모듈에 대한 연구가 시급한 실정이다.

본 발명의 목적은 EMI차단을 위한 공정을 단순화하는 동시에 EMI 차단효과를 향상시킬 수 있는 카메라모듈을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 카메라모듈은 다수의 렌즈들이 내장된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴을 감싸게 장착되는 하우징과, 상기 하우징의 하부에 장착되며 상부에 수동소자가 장착되고 회로패턴이 형성되며 내벽이 도금된 홀이 형성된 회로기판과, 상기 회로기판의 상기 홀에 관통장착되는 도전성 재질의 핀 및 상기 하우징의 외면을 감싸 전자파를 차폐하며 가장자리부에 내측방향으로 돌출형성되며 상기 핀이 삽입되도록 중공의 핀관통부를 포함하는 핀결합부가 형성된 쉴드캔을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 핀결합부는 판형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 홀의 내경은 상기 핀이 억지끼움되도록 상기 핀의 외경과 일치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 핀관통부의 내경은 상기 핀의 외경보다 작은 것을 특징으로 한다.

또한, 핀결합부는 상기 핀관통부를 중심으로 방사형으로 형성된 개구부와, 상기 개구부 사이의 절곡편을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 개구부는 상기 핀관통부를 중심으로 십자형으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 절곡편은 상기 핀이 상기 핀관통부에 관통될 때 절곡되는 것을 특징으로 한다.

또한, 절곡편은 절곡되었을 때의 내경이 상기 핀의 외경과 일치되어 상기 핀이 상기 핀관통부에 관통될 때 상기 핀을 고정시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 핀의 상부는 라운드형성되어 상기 핀관통부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 회로기판과 쉴드캔을 솔더링하는 대신에 핀을 회로기판과 쉴드캔에 삽입장착하여 접지시킴으로써, 회로기판과 쉴드캔 간의 연결을 더욱 견고하게 하는 동시에 EMI 차단 효과도 증가시킬 수 있다.

따라서, 종래 회로기판과 쉴드캔을 연결하기 위하여 별도의 그라운드 컨택부 를 제작할 필요가 없으며, 패드간 연결을 위한 공간을 확보할 필요도 없다.

또한, 작업공정을 단순화하여 작업성을 높이며 작업단계가 복잡함에 따른 불량률을 줄일 수 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라모듈에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라모듈(100)은 렌즈배럴(110), 하우징(120), 이미지센서(130), 회로기판(140) 및 쉴드캔(150)을 포함한다.

렌즈배럴(110)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈로 외부의 사물의 이미지를 카메라모듈(100) 내부로 모아주기 위한 것으로, 외주면에 형성된 나사산에 의해 하우징(120)에 나사결합되며, 렌즈배럴(110)의 포커싱 작업이 완료된 후, 별도의 접착수단에 의해 하우징(120)에 고정되게 결합된다.

하우징(120)은 렌즈배럴(110)을 지지함과 동시에 회로기판(140)에 고정되게 결합되어 이미지센서(130)를 보호하기 위한 것으로, 전체적으로 사각박스형태를 가지며 회로기판(140)에 안착되는 부분과 렌즈배럴(110)이 결합되는 부분이 일체로 이루어진다.

하우징(120)의 외곽의 크기는 회로기판(140)에 대응하는 크기로 제작되며 그 내부에 적외선을 차단하는 IR필터(111)가 구비된다.

보다 구체적으로 하우징(120)의 내부에는 렌즈배럴(110)의 광축을 횡단하도록 연장된 내벽(미도시)을 가지며, 내벽에는 IR필터(111)가 삽입 고정되는 삽입구멍(미도시)이 형성된다.

또한, 하우징(120)의 내경은 렌즈배럴(110)이 삽입되도록 렌즈배럴(110)의 외경과 동일한 내경을 갖도록 형성되며, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 렌즈배럴(110)의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 나사홈이 내경부에 형성된다.

이미지센서(130)는 렌즈배럴(110)을 통해 전달되는 외부 사물의 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(140)의 중앙부위에 고정 설치되며, 회 로기판(140)에 설치된 후 회로기판(140)의 상면에 형성된 회로패턴에 와이어본딩되어 전기적으로 연결된다.

회로기판(140)은 그 상면에 전기적으로 연결된 이미지센서(130)에서 발생하는 전기 신호를 카메라폰, PDA 또는 노트북 컴퓨터 등의 모바일 기기로 전달하기 위한 것으로, 상면에는 소정의 인쇄회로기판의 제작 공정에 의하여 형성된 회로패턴이 구비되며, 이 회로패턴에 이미지센서(130) 및 각종 수동소자들이 전기적으로 연결된다.

쉴드캔(150)은 하우징(120)의 외면을 감싸도록 하우징(120)의 형상에 대응되게 형성되며, 이미지센서(130)로부터 발생되어 카메라모듈(100)의 전자소자에 영향을 미치는 전자파를 차단시키며 외부의 충격으로부터 카메라모듈(100)을 보호하는 역할을 한다.

쉴드캔(150)의 측부에 형성된 홈(미도시)은 하우징(120)의 측부에 형성된 돌출부(미도시)에 결합됨으로써 쉴드캔(150)과 하우징(120)이 안정되게 결합된다.

쉴드캔(150)은 EMI차단 역할을 하기 위하여 회로기판(140)과 연결되는데, 이때 솔더링공정을 하지 않고 핀(151)을 장착하여 접지접촉을 수행하도록 한다.

핀(151)은 회로기판(140)과 쉴드캔(150)의 전기적 연결이 가능하도록 도전성재질로 구비되며, 바람직하기로 스틸(Steel) 재질로 이루어진다.

또한, 핀(151)의 형상에 대한 한정은 없으나 원통형상이 바람직하며, 삽입이 용이하도록 상부가 라운드(round)처리되는 것이 유리하다.

도 2는 핀(151)이 회로기판(140)을 관통하여 쉴드캔(150)에 장착하는 것을 나타낸 배면 분해사시도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 핀(151)은 회로기판(140)의 홀(141)에 억지끼움으로 조립되어 하측으로 빠지지 않게 하며, 핀(151)과 접촉되는 회로기판(140)의 홀(141)의 내경부에 도금처리가 되어 핀(151)이 회로기판(140)에 끼워진 후 쉴드캔(150)에 삽입되었을 때 전기적으로 연결되도록 한다.

이 때 홀(141)의 내경은 핀(151)이 억지끼움되어야 하므로 핀(141)의 외경과 일치되어야 한다.

핀(151)은 회로기판(140)의 홀(141)에 억지끼워진 후, 그대로 관통하여 쉴드캔(150)의 핀결합부(151)의 중앙에 형성된 중공의 핀관통부(153)에 삽입된다.

핀결합부(151)는 쉴드캔(140)의 가장자리부로부터 내측방향으로 돌출형성되며 회로기판(140)의 홀(141) 위치와 대응되는 위치에 형성되며, 형상은 판형상이 바람직하다.

핀관통부(153)는 핀결합부(151)의 중앙부에 형성되어 회로기판(140)의 홀(141)로부터 관통된 핀(151)이 삽입될 수 있도록 홀(141)의 위치와 일치되게 형성된다.

핀관통부(153)는 핀(151)이 하부로부터 삽입되기 용이하도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 핀관통부(153)를 중심으로 방사형으로 개구부(153b)가 형성된다.

개구부(153b)가 형성됨으로써 개구부(153b)의 사이에는 절곡편(153a)이 형성되는데, 절곡편(153a)은 핀(151)이 삽입될 때 상부로 절곡되어 핀(151)을 고정시킨다.

이때, 핀(151)이 핀관통부(153)에 삽입된 후 이탈을 방지하기 위하여, 핀관통부(153)의 내경은 핀(151)의 외경보다 작아야 하며, 핀(151)이 핀관통부(153)에 삽입되었을 때 절곡된 절곡편(153a)의 내경은 핀(151)의 외경과 일치하여야 한다.

개구부(153b)의 형상에 대한 한정은 없으나 핀관통부(153)를 중심으로 십자형으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 4는 핀(151)이 핀관통부(153)를 관통하는 것을 나타낸 것으로, 이때 절곡편(153a)이 상부로 절곡된다. 절곡편(153a)은 핀(151)의 외경에 따라 절곡정도가 달라질 수 있으며 핀(151)의 외경에 대한 공차가 커질 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 홀(141)의 내경은 전기적 연결을 위하여 도금되어 있으며, 핀(151)의 상부는 라운드처리되어 쉴드캔(150)의 핀관통부(153)를 통과하고 절곡편(153a)을 절곡시킨다. 이때, 절곡된 절곡편(153a)의 내경은 핀(151)의 상부의 외경과 일치되어 핀(151)을 고정시킨다.

도 5는 본 발명에 따른 카메라모듈(100)의 작업공정순서를 나타낸 것이다. 먼저 SMT를 실시하고 회로기판(140)을 부착하는 공정(S110)이 진행된 후, 이미지센서(130)와 회로기판(140)이 와이어본딩되는 공정(S120)이 진행된다. 그 후, 회로기판(140)에 하우징(120)을 결합하는 공정(S130)이 진행된 후, 쉴드캔(150)이 하우징(120)의 외곽에 삽입장착되는 공정(S140)이 진행된다. 그런 다음, 핀(151)이 회로기판(140)과 쉴드캔(150)에 삽입되는 공정(S150)이 진행된 후, 최종적으로 카메라의 포커싱 및 최종시험공정(S160)이 진행된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 카메라모듈(100)의 작업공정은 회로기판(140)과 쉴드캔(150)을 솔더링하는 공정이 삭제되는 대신, 핀(151)이 회로기판(140)과 쉴드캔(150)에 삽입장착되는 공정이 진행된다.

따라서, 솔더링을 하여 회로기판(140)과 쉴드캔(150)을 접지함으로써 EMI를 차단하는 것보다, 핀(151)을 사용함으로써 회로기판(140)과 쉴드캔(150) 간의 연결을 견고하게 하는 동시에 EMI 차단 효과도 증가시킬 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 카메라모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 카메라모듈의 단면도;

도 2는 도 1의 카메라모듈의 하우징의 저면 분해 사시도;

도 3은 도 1의 카메라모듈의 쉴드캔의 일부 확대도;

도 4는 도 1의 카메라모듈의 일부 확대단면도;

도 5는 본 발명의 카메라모듈의 공정순서도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 카메라모듈 110 : 렌즈배럴

120 : 하우징 130 : 이미지센서

140 : 회로기판 150 : 쉴드캔

151 : 핀 152 : 핀결합부

153 : 핀관통부 153a : 절곡편

153b : 개구부

Claims

다수의 렌즈들이 내장된 렌즈배럴;

상기 렌즈배럴을 감싸게 장착되는 하우징;

상기 하우징의 하부에 장착되며 상부에 수동소자가 장착되고 회로패턴이 형성되며 내벽이 도금된 홀이 형성된 회로기판;

상기 회로기판의 상기 홀에 관통장착되는 도전성 재질의 핀; 및

상기 하우징의 외면을 감싸 전자파를 차폐하며 가장자리부에 내측방향으로 돌출형성되며 상기 핀이 삽입되도록 중공의 핀관통부를 포함하는 핀결합부가 형성된 쉴드캔;을 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 핀결합부는 판형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 홀의 내경은 상기 핀이 억지끼움되도록 상기 핀의 외경과 일치되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 핀관통부의 내경은 상기 핀의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 핀결합부는 상기 핀관통부를 중심으로 방사형으로 형성된 개구부와, 상기 개구부 사이의 절곡편을 포함한 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 5에 있어서,

상기 개구부는 상기 핀관통부를 중심으로 십자형으로 형성된 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 5에 있어서,

상기 절곡편은 상기 핀이 상기 핀관통부에 관통될 때 절곡되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 5에 있어서,

상기 절곡편은 절곡되었을 때의 내경이 상기 핀의 외경과 일치되어 상기 핀이 상기 핀관통부에 관통될 때 상기 핀을 고정시키는 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 핀의 상부는 라운드형성되어 상기 핀관통부에 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈.