KR101310563B1 - 카메라모듈 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라모듈 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 카메라모듈 제조방법은 이미지센서를 적외선 필터 또는 하우징 내부에 부착하여 서브 어셈블리를 형성한 후 상기 서브 어셈블리를 기판에 조립하기 전에 광축 불량검사를 진행하여 불량발생시 광축 보정 후 최종 양품만을 상기 기판에 조립하게 되어 카메라모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

카메라모듈 제조방법{CAMERA MODULE MANUFACTURING PROCESS}

본 발명은 카메라모듈 제조방법에 관한 것이다.

카메라모듈은 렌즈를 통해 촬영한 이미지의 광신호를 전기신호로 변환시키기 위하여 이미지센서(Image sensor)를 포함하고 있다.

상기 이미지센서는 통상 칩 온 보드(Chip on board: 이하 COB) 타입으로 인쇄회로기판(Printed circuit board)에 실장하고 있으나, 낮은 패키지 가격(Packaging Cost) 및 치밀한 패키지 면적(Dimension)을 갖는 칩 스케일 패키지(Chip Scale Packge: 이하 CSP) 타입 이미지센서도 널리 사용되고 있는 추세이다.

상기 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서를 사용하는 카메라모듈의 제조는 통상 상기 이미지센서의 하부에 형성된 전도성 볼을 기판에 전기적으로 연결하여 상기 기판에 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서를 실장한 후 적외선 필터(IR-Filter)를 내장하는 하우징(Housing)을 기판에 조립하는 방법으로 진행되고 있다.

즉 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서는 제조과정에서 상기 이미지센서의 하부에 전도성 볼이 형성되는데, 상기 전도성 볼을 이용하여 이미지센서를 기판에 우선 전기적으로 연결한 상태에서 후속 공정으로 적외선 필터가 내장된 하우징을 상기 기판의 상부에 조립하고 있다.

한편 이와 같은 제조방법을 통해 제조된 카메라모듈은 하우징 조립과정에서 광축 틀어짐, 즉 틸트(Tilt)나 로테이션(Rotation) 현상을 피할 수 없어 별도의 검사과정을 거쳐 양품 또는 불량판정을 내리고 있다.

그러나 종래의 카메라모듈 제조방법은 전술한 바와 같이, 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서를 기판에 우선 실장한 후 상기 기판에 하우징을 조립한 상태에서 검사과정을 진행하고 있어 불량판정을 받게 되면, 광축 보정 등을 진행할 수 없어 전량 폐기처분해야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 제조공정의 개선을 통해 광축 검사 및 보정을 용이하게 진행할 수 있도록 한 카메라모듈 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해,

본 발명은 (A) 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서를 준비하는 단계;

(B) 상기 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서를 적외선 필터가 내장된 하우징의 내부에 부착하여 서브 어셈블리를 형성하는 단계;

(C) 상기 서브 어셈블리의 광축 불량을 검사하는 단계; 및

(D) 상기 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서의 하부에 형성된 전도성 볼을 기판에 전기적으로 연결하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 전도성 볼은 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서의 하부에 볼 그리드 어레이 타입으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서는 적외선 필터 또는 하우징의 내부에 형성된 접착층에 부착된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 (C) 단계는 포커싱 및 화상검사를 통해 광축 불량을 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 (C) 단계는 이물검사를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서를 하우징에 부착하여 서브 어셈블리를 형성한 후 상기 서브 어셈블리를 광축 검사하여 불량 여부를 미리 파악하게 됨으로써, 광축 틀어짐 관련 검사 및 보정이 용이하고, 이후 최종 양품만을 기판에 조립하고 있어 카메라모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

한편 포커싱 검사를 통해 광축 불량을 검사하게 됨으로써, 카메라모듈의 제조공정에서 별도로 존재하는 포커싱 공정을 삭제할 수 있어 제조공정의 간소화가 가능하다. 그리고 화상검사과정에서 광축 불량과 함께 이물 불량도 검사할 수 있어 이물관련 불량발생이 감소하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서의 실시 예를 나타내 보인 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 제조과정을 제1 실시 예로 나타내 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 제조과정을 제2 실시 예로 나타내 보인 단면도.
도 4는 도 2의 서브 어셈블리가 기판에 조립된 것을 실시 예로 나타내 보인 단면도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 카메라모듈 제조방법을 실시하기 위해서는 먼저, 도 1에서 보듯이, 통상의 칩 스케일 패키지(Chip Scale Packge: 이하 CSP) 타입 이미지센서(Image Sensor)를 준비한다. 이때 상기 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)는 바닥면에 형성된 전도성 볼(11)을 포함한다.

따라서 상기 칩 스케일 패키지(CSP) 이미지센서(10)는 전도성 볼(11)을 통해 기판(Substrate)에 전기적으로 연결하게 되는데, 이때 상기 전도성 볼(11)은 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array: 이하 BGA) 타입으로 형성되어 상기 기판(40)과의 용이한 전기적 연결을 유지하게 된다.

즉 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)의 바닥면에 솔더 볼이나 기타 리드(Lead) 타입 볼을 격자 무늬로 배열 형성하는 방법으로 볼 그리드 어레이(BGA) 타입 전도성 볼(11)을 형성한 후 이를 기판(40)에 전기적으로 연결함으로써, 상기 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)의 실장 관련 불량발생을 방지하게 된다.

한편 상기 전도성 볼(11)을 포함하는 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)는 적외선 필터(IR-Filter)가 내장된 하우징(Housing)의 안쪽에 부착하여 서브 어셈블리(Sub-Ass'y)를 형성하게 된다.

즉 상기 서브 어셈블리(20)는 상술한 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)와 함께 적외선 필터(21)가 내장된 하우징(22)을 포함하는 개념으로, 이러한 상기 서브 어셈블리(20)를 형성하기 위한 실시 예는 다음과 같다.

서브 어셈블리(20)를 형성하기 위한 제1 실시 예는 도 2에서 보듯이, 하우징(22)의 내부에 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)를 부착하기 위한 접착층(22a)을 형성한다. 그리고 상기 하우징(22)에 형성된 접착층(22a)에 상기 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)를 부착하여 서브 어셈블리(20)를 형성하게 된다.

서브 어셈블리(20)를 형성하기 위한 제2 실시 예는 도 3에서 보듯이, 하우징(22)에 내장된 적외선 필터(21)의 하부에 접착층(21a)을 형성한 후 상기 적외선 필터(21)에 형성된 접착층(21a)에 상기 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)를 부착하여 서브 어셈블리(20)를 형성하게 된다.

여기서 이와 같은 서브 어셈블리(20)에는 렌즈 배럴(Lens barrel)이 조립되는데, 여기서 상기 렌즈 배럴(30)은 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)를 하우징(22)의 안쪽에 부착하기 전 하우징(22)에 체결되거나, 상기 칩 스케일 패키지(CSP) 타입 이미지센서(10)가 부착된 후 하우징(22)에 체결하여 조립하게 된다.

한편 상기 서브 어셈블리(20)가 제조된 후에는 검사과정을 통해 광축 틀어짐, 즉 틸트(Tilt)나 로테이션(Rotation)을 발생 유무를 파악하여 광축 보정을 하게 된다. 상기 검사과정에는 다양한 방법 및 장치가 사용되나 본 실시 예에서는 용이한 광축 불량의 검사를 위해 포커싱 및 화상검사를 진행하게 된다.

따라서 상기 포커싱 및 화상검사를 통해 진행되는 검사과정으로 서브 어셈블리(20)를 기판(40)에 전기적으로 연결시켜 카메라모듈을 최종 제조하기 전에 광축 불량을 검사하여 불량발생시 광축 보정을 진행함으로써, 최종 양품만을 기판(40)에 조립하게 되어 상기 카메라모듈의 신뢰성을 향상시키게 된다.

이때 상기 검사과정에서는 광축 불량과 함께 이물 불량도 검사 가능한데, 특히 화상검사를 통해서는 파티클(Particle) 등의 이물 관련 검사를 용이하게 진행할 수 있어 카메라모듈의 품질에 절대적인 영향을 줄 수 있는 이물 불량을 사전에 제거할 수 있게 된다.

이러한 검사과정을 통해 최종 양품판정을 받은 서브 어셈블리(20)는 지그(Jig)를 사용해서 전도성 볼(11)을 기판(40)에 전기적으로 연결시키게 된다. 즉 도 4에서 보듯이, 상기 전도성 볼(11)을 통해 기판(40)의 상부에 서브 어셈블리(20)가 최종 조립됨으로써, 카메라모듈의 제조를 완료하게 된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 카메라모듈 제조방법은 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 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 - 칩 스케일 타입 이미지센서 11 - 전도성 볼
20 - 서브 어셈블리 21 - 적외선 필터
22 - 하우징 21a, 22a - 접착층
30 - 렌즈 배럴 40 - 기판

Claims (5)

1. (A) 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array) 타입으로 전도성 볼이 바닥면에 형성된 칩 스케일 패키지(Chip Scaled Package) 타입 이미지센서(Image Sensor)를 준비하는 단계;
   (B) 상기 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서가 부착되는 하우징의 내부 또는 상기 하우징에 내장된 적외선 필터(IR-Filter)에 접착층을 형성하는 단계;
   (C) 상기 접착층에 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서를 부착하여 서브 어셈블리(Sub-Ass'y)를 형성하는 단계;
   (D) 상기 서브 어셈블리의 광축 불량을 포커싱 및 화상검사를 통해 검사하는 단계; 및
   (E) 상기 칩 스케일 패키지 타입 이미지센서를 전도성 볼을 통해 기판에 전기적으로 연결하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 제조방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 (D) 단계는 이물검사를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 제조방법.

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