KR101026829B1 - Camera module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 하부에 배열되며 상기 광 이미지가 통과되는 윈도우를 가지는 제1 두께의 제1 인쇄회로기판, 상기 제1 인쇄회로기판을 수용하는 홀 영역을 가지며 상기 제1 인쇄회로기판의 테두리가 상기 홀 영역의 내측 상부에 부착되는 제2 두께의 제2 인쇄회로기판, 상기 제2 인쇄회로기판의 홀 영역에 수용되며 상면 외곽부가 상기 제1 인쇄회로기판의 하면에 부착되어 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다.The present invention relates to a camera module and a method of manufacturing the same, comprising: a lens unit including a plurality of lenses to allow an optical image of an object to be incident thereon; a first unit having a window arranged under the lens unit and through which the optical image passes A second printed circuit board having a thickness of a first printed circuit board, a second printed circuit board having a hole area accommodating the first printed circuit board, and having an edge of the first printed circuit board attached to an inner upper portion of the hole area; And an image sensor accommodated in the hole area of the second printed circuit board and attached to the lower surface of the first printed circuit board to convert the optical image into an electrical signal.
카메라 모듈, 인쇄회로기판, FPCB, RPCB, 윈도우, 이미지 센서 Camera Module, Printed Circuit Board, FPCB, RPCB, Window, Image Sensor
Description
본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module and a method of manufacturing the same.
근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy)등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이크 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.Recently, the demand for small camera modules is increasing for various multimedia fields such as notebook personal computers, camera phones, PDAs, smart phones, toys, and image input devices such as surveillance cameras and video terminals of video take recorders. .
특히, 모바일 폰은 디자인이 매출에 막대한 영향을 주는 요소이고 이로 인해 작은 사이즈의 카메라 모듈을 요구하고 있다.Mobile phones, in particular, have a huge impact on design, which demands smaller camera modules.
상기 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지 센서 칩을 이용하여 제조하며, 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하여 LCD 디스플레이 장치 등의 디스플레이 매체에 사물에 표시될 수 있도록 영상을 전달한다.The camera module is manufactured using an image sensor chip of a CCD or CMOS, and collects an object through a lens on the image sensor chip, converts an optical signal into an electrical signal, and displays the object on a display medium such as an LCD display device. Pass the video so that.
일반적으로 카메라 모듈의 높이 부분은 렌즈 높이(TTL, Through The Lens), 이미지 센서 높이 및 인쇄회로기판의 두께의 합이 된다. 렌즈의 TTL이 높을수록 카 메라의 해상도가 좋아지므로, 카메라 모듈의 소형화 및 고성능화를 위해서는 일정 카메라 모듈 높이에서 렌즈의 TTL이 충분히 확보되어야 한다.In general, the height portion of the camera module is the sum of the lens height (TTL, Through The Lens), the image sensor height, and the thickness of the printed circuit board. The higher the TTL of the lens, the better the resolution of the camera. Therefore, in order to reduce the size and performance of the camera module, the TTL of the lens should be sufficiently secured at a certain camera module height.
그러나, 종래 카메라 모듈에서는 이미지 센서가 인쇄회로기판(PCB, Print Circuit Board)에 부착되어 있어서, 카메라 모듈의 소형화 및 고성능화를 구현하는데 어려움이 있다.However, in the conventional camera module, since an image sensor is attached to a printed circuit board (PCB), it is difficult to realize miniaturization and high performance of the camera module.
본 발명은 소형화 및 고성능화가 가능한 카메라 모듈 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a camera module capable of miniaturization and high performance and a manufacturing method thereof.
본 발명의 한 특징에 따르면, 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 하부에 배열되며 상기 광 이미지가 통과되는 윈도우를 가지는 제1 두께의 제1 인쇄회로기판, 상기 제1 인쇄회로기판을 수용하는 홀 영역을 가지며 상기 제1 인쇄회로기판의 테두리가 상기 홀 영역의 내측 상부에 부착되는 제2 두께의 제2 인쇄회로기판, 상기 제2 인쇄회로기판의 홀 영역에 수용되며 상면 외곽부가 상기 제1 인쇄회로기판의 하면에 부착되어 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.According to one aspect of the invention, the first printing of the first thickness having a lens unit including a plurality of lenses to allow the optical image of the subject to be incident, the lower portion of the lens unit and having a window through which the optical image passes A second printed circuit board having a second thickness, the second printed circuit board having a hole area accommodating the first printed circuit board, and having an edge of the first printed circuit board attached to an inner upper portion of the hole area; A camera module is provided in the hole area of the camera and includes an image sensor attached to a lower surface of the first printed circuit board to convert the optical image into an electrical signal.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈제조 방법이 제공된다. 이 방법은, 상기 광 이미지가 통과되는 외곽부를 가지는 제1 두께의 제1 인쇄회로기판을 형성하는 단계, 상기 제1 인쇄회로기판을 수용하는 홀 영역을 가지며 상기 제1 인쇄회로기판의 테두리가 내측 상부에 부착되게 상기 제1 인쇄회로기판의 테두리에 제2 두께의 제2 인쇄회로기판을 형성하는 단계, 상기 제1 인쇄회로기판의 하면에 접착 부재를 형성하는 단 계, 상기 접착 부재에 상면 외곽부가 부착되게 상기 이미지 센서를 상기 제2 인쇄회로기판의 홀 영역에 장착하는 단계를 포함한다.According to another feature of the invention, there is provided a camera module manufacturing method comprising an image sensor for converting an optical image into an electrical signal. The method includes forming a first printed circuit board having a first thickness having an outer portion through which the optical image passes, having a hole area for accommodating the first printed circuit board, and an edge of the first printed circuit board is inward. Forming a second printed circuit board having a second thickness on an edge of the first printed circuit board so as to be attached to an upper portion, forming an adhesive member on a lower surface of the first printed circuit board, and an upper edge on the adhesive member And mounting the image sensor in a hole area of the second printed circuit board to be attached thereto.
본 발명의 실시 예에서는 FPCB인 제1 인쇄회로기판의 테두리에 RPCB인 제2 인쇄회로기판을 부착하고, 제2 인쇄회로기판의 홀 영역에 이미지 센서를 수용함으로써, 카메라 모듈의 전체 두께에서 이미지 센서에 할당되는 두께를 감소할 수 있다.In an embodiment of the present invention, by attaching a second printed circuit board of RPCB to the edge of the first printed circuit board of FPCB and accommodating the image sensor in the hole area of the second printed circuit board, the image sensor at the entire thickness of the camera module It is possible to reduce the thickness assigned to.
또한, 이미지 센서에 할당되는 두께를 감소함으로써 상대적으로 렌즈의 렌즈 높이(TTL, Through The Lens)의 마진이 증가하여 카메라 모듈의 소형화, 고성능화를 구현할 수 있다.In addition, by reducing the thickness allocated to the image sensor, the margin of the lens height (TTL, Through The Lens) of the lens is relatively increased, thereby miniaturizing and improving the performance of the camera module.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.Now, a camera module and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Sometimes.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면도이다.1 is a schematic side view of a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 렌즈부(10), IR 필터(20), 홀더(30), 제1 인쇄회로기판(40), 제2 인쇄회로기판(50) 및 이미지 센서(60)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the camera module includes a
렌즈부(10)는 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈로 구성되어 있다.The
IR 필터(20)는 렌즈부(20)의 하부에 배열되며 적외선 필터로서 광 이미지에 포함되어 있는 적외선을 차단한다.The
홀더(30)는 렌즈부(20)의 양측에 장착되어 렌즈(10)를 고정시킨다.The
제1 인쇄회로기판(40)은 IR 필터(20)의 하부에 배열되며 광 이미지가 통과되는 윈도우(41)를 가지며, 아래에서는 설명의 편의상 제1 인쇄회로기판(40)의 두께를 제1 두께라 한다. The first printed
제1 인쇄회로기판(40)은 제2 인쇄회로기판(50)을 통과하여 외부로 연장되는 기판으로서, RPCB(Rigid Printed Circuit Board)보다 평탄도가 좋은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)이며, 제1 인쇄회로기판(40) 중 외부로 연장된 부분에는 외부 장치와 연결되는 수단(도시하지 않음)이 구비되어 있다.The first printed
제2 인쇄회로기판(50)은 이미지 센서(60)에서 변환된 디지털 영상 신호를 적합한 전기적 신호로 변환하여 전달하고 신호 처리하는 DSP(Digital Signal Processor)등을 실장하는 RPCB로서, 제1 인쇄회로기판(40)을 수용하는 홀 영역(51) 을 갖는다.The second printed
홀 영역(51)의 일측에는 외부로 관통하는 슬롯(52)이 형성되어 있으며, 제1 인쇄회로기판(40)은 슬롯(52)을 통과하여 외부로 연장될 수 있다.A
제2 인쇄회로기판(50)은 제1 인쇄회로기판(40)의 테두리가 홀 영역(51)의 내측 상부에 부착되게 상호 연결되며, 아래에서는 설명의 편의상 제2 인쇄회로기판의 두께를 제2 두께라 한다.The second printed
이때, 제2 인쇄회로기판(50)의 제2 두께는 제1 인쇄회로기판(40)의 제1 두께보다 커야 한다.In this case, the second thickness of the second printed
이미지 센서(60)는 IR 필터에서 적외선 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 수단으로서, 제2 인쇄회로기판(50)의 홀 영역(51)에 수용되며 상면 외곽부(61)가 제1 인쇄회로기판(40)의 하면에 부착되어 상기 제1 인쇄회로기판(40)과 전기적으로 연결되어 있다.The
이와 같이, 본 발명에서는 이미지 센서(60)가 FPCB인 제1 인쇄회로기판(40)에 연결됨으로써, 카메라 모듈의 평탄도를 높일 수 있다.As described above, in the present invention, the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 인쇄회로기판 및 제2 인쇄회로기판의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 인쇄회로기판 및 제2 인쇄회로기판의 측면도이다.2 is a plan view of a first printed circuit board and a second printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of the first printed circuit board and the second printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 인쇄회로기판(40)은 가운데 윈도우(41)가 형성되어 있고, 제2 인쇄회로기판(50)은 제1 인쇄회로기판(40)의 테두리에 부착 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the first
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 인쇄회로기판(40)은 제2 인쇄회로기판(50)의 홀 영역(51)의 내측 상부에 부착되어 있다.As shown in FIG. 3, the first
이와 같이, 본 발명에서는 FPCB인 제1 인쇄회로기판(40)의 테두리에 RPCB인 제2 인쇄회로기판(50)을 부착하고, 제2 인쇄회로기판(50)의 홀 영역(51)에 이미지 센서(60)를 수용함으로써, 카메라 모듈의 전체 두께에서 이미지 센서(60)에 할당되는 두께를 감소할 수 있다.As described above, in the present invention, the second printed
이미지 센서(60)에 할당되는 두께만큼 렌즈부(20)의 렌즈 높이(TTL, Through The Lens)의 마진이 증가하여 카메라 모듈의 소형화, 고성능화를 구현할 수 있다.As the margin of the lens height TTL of the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a manufacturing method of a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제2 인쇄회로기판(50)의 홀 영역(51) 내측 상부에 제1 인쇄회로기판(40)의 테두리가 부착되게 윈도우(41)가 형성되는 RF cavity PCB를 제작한다.As shown in FIG. 4A, an RF cavity PCB is fabricated in which a
이때, 윈도우(41)의 넓이는 이미지 센서(60)의 상면 넓이보다 작고, 홀 영역(51)의 넓이는 이미지 센서(60)의 넓이보다 크다. At this time, the width of the
도 4b와 같이, 제1 인쇄회로기판(40)의 하면 외곽부에 접착제 또는 테이프와 같은 접착 부재(70)를 도포한다. 이때, 접착제나 테이프를 도포하는 공정은 ACF(Anisotropic Conductive Film), NCF(Non Conductive Film), ACP(Anisotropic Conductive Paste), NCP(Non Conductive Paste) 등의 일반적인 공정으로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. As shown in FIG. 4B, an
도 4c와 같이, 이미지 센서(60)의 상부 외곽부를 접착 부재(70)가 도포된 제1 인쇄회로기판(40)의 하면에 부착되게 이미지 센서(60)를 제2 인쇄회로기판(60)의 홀 영역(61)에 수용시킨다. As shown in FIG. 4C, the
이미지 센서(60)가 제2 인쇄회로기판(60)의 홀 영역(51)에 안정적으로 수용되기 위해서, 제1 인쇄회로기판(40)의 제1 두께와 제2 인쇄회로기판(50)의 제2 두께의 차는 이미지 센서(60)의 두께 이상이어야 한다.In order for the
도 4d와 같이, 제1 인쇄회로기판(40)의 테두리와 제2 인쇄회로기판(50)이 연결되는 부분에는 보호 부재(80)로서 유브이 에폭시(UV epoxy)를 도포한다. 그러면, 제1 인쇄회로기판(40)과 제2 인쇄회로기판(50)이 수지(Resin)로 인해 오염되는 것을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 4D, UV epoxy is applied as a
마지막으로, 도 4d의 인쇄회로기판 위에 렌즈부(10), IR 필터(20) 및 홀더(30)를 부착함으로써, 도 1과 같은 카메라 모듈을 제조할 수 있다.Finally, by attaching the
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면도이다.1 is a schematic side view of a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 인쇄회로기판 및 제2 인쇄회로기판의 평면도이다.2 is a plan view of a first printed circuit board and a second printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 인쇄회로기판 및 제2 인쇄회로기판의 측면도이다.3 is a side view of a first printed circuit board and a second printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a manufacturing method of a camera module according to an embodiment of the present invention.
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