KR101527433B1 - 손떨림보정용 ois 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법 - Google Patents

손떨림보정용 ois 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법에 관한 것으로서, OIS 액츄에이터의 초소형화가 가능하고, 기판에 홀센서 소자를 구현하여 홀센서 내장형 코일을 구현할 수 있는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법은 기판 상에 최하층 UBM(Under Bump Metallurgy)을 형성하는 제1 단계, 최하층 상에 포토레지스트를 이용하여 코일 패턴을 형성하는 제2 단계, 코일 패턴 상에 코일을 증착하는 제3 단계, 최하층 UBM을 에칭 및 포토레지스트를 제거하는 제4 단계, 코일 상에 보호층을 형성하고, 보호층 상에 절연층을 형성하되, 보호층 상에서 절연층을 일부 관통하여 절연층 상의 상부 코일부과 도통하기 위한 비아홀(Via Hole)을 형성하는 제5 단계 및 절연층 상에 제 1단계 내지 제 5단계를 반복 수행하여 2개 이상의 코일부를 적층 형성하며, 최상층 코일부에서는 코일 상에 형성된 비아홀에 최상층 UBM 및 Bump가 형성되고, Bump는 리플로우되는 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법을 포함함에 기술적 특징이 있다.

Description

손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING COIL FOR SHAKING CORRECTION OIS AND AUTO FOCUSING CAMERA MODULE DRIVER}
본 발명은 코일부 제조 방법에 관한 것으로서, OIS 액츄에이터의 초소형화가 가능하고 공정자동화를 통한 생산성 향상, 성능 향상 및 공정 단순화를 시킬 수 있으며, 별도로 기판에 홀센서 소자를 구현하여 홀센서 일체형 코일을 구현 할 수 있는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰과 같은 소형 전자제품에 실장되는 카메라 모듈의 경우, 사용 도중에 빈번하게 카메라 모듈에 충격을 받을 수 있으며, 촬영하는 동안 사용자의 손떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있다. 이와 같은 점을 감안하여, 최근에는 손떨림 방지 수단을 추가적으로 카메라 모듈에 설치하는 카메라 모듈의 개발이 요구되고 있다.
종래기술인 대한민국공개특허 제10-2014-0077301호 에서는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판 상측에 배치되는 하우징 유닛, 상기 하우징 유닛 내부 바닥면으로부터 일정 거리 이격 배치되며, 외주면에 제 1 코일이 권선되고, 내부에 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 홀더 모듈, 상기 홀더 모듈 상측에 배치되며, 전자회로 패턴층을 포함하는 배선유닛, 상기 홀더 모듈 바닥면에 결합되는 플레이트 부재, 및 일단은 상기 배선유닛과 연결되고, 타단은 상기 플레이트 부재와 연결되는 복수 개의 와이어 스프링을 포함하는 카메라 모듈이 개시되어 있다.
그러나, 상술한 카메라 모듈은 일반 코일을 이용하기 때문에 코일의 미세 패턴 형성이 용이하지 않아 전자기장 효과가 저하되는 문제점이 있으며, 협소한 공간에 복수 개의 코일을 부착하고 외부로 연결하기 위해서는 작업 효율이 떨어져 가격 경쟁력 확보가 매우 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 하우징 상에 코일이 장착되기 때문에 OIS 액츄에이터의 초소형화 구현에 어려움이 있으며, 일반 코일의 경우 홀센서가 내장되기 위한 형태 구현이 용이하지 않기 ??문에 별도의 홀센서를 장착해야 하며 이는 공정의 번거로움과 단가 상승의 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 OIS 액츄에이터의 초소형화 및 공정 자동화로 생산성 향상을 하기 위한 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기판에 홀센서 소자를 구현하여 홀센서 내장형 코일 제조가 가능한 다른 목적이 있다.
본 발명의 목적은 기판 상에 최하층 UBM(Under Bump Metallurgy)을 형성하는 제1 단계, 최하층 상에 포토레지스트를 이용하여 코일 패턴을 형성하는 제2 단계, 코일 패턴 상에 코일을 증착하는 제3 단계, 최하층 UBM을 에칭 및 포토레지스트를 제거하는 제4 단계, 코일 상에 보호층을 형성하고, 보호층 상에 절연층을 형성하되, 보호층 상에서 절연층을 일부 관통하여 절연층 상의 상부 코일부과 도통하기 위한 비아홀(Via Hole)을 형성하는 제5 단계 및 절연층 상에 제 1단계 내지 제 5단계를 반복 수행하여 2개 이상의 코일부를 적층 형성하며, 최상층 코일부에서는 코일 상에 형성된 비아홀에 최상층 UBM 및 Bump가 형성되고, Bump는 리플로우되는 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명의 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법은 OIS 액츄에이터의 초소형화가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기판에 홀센서 소자를 구현하여 홀센서 내장형 코일을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법을 단계별로 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 최하층 코일부를 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 최하층 코일부를 나타낸 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 최상층 코일부를 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 기판 상의 다수개의 코일부를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 기판에 홀센서가 내장되어 있는 것을 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 기판에 홀센서가 내장되어 있는 것을 나타낸 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부의 측면도,
도 9는 본 발명에 따른 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부의 평면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법을 단계별로 나타낸 순서도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코일부 제조 방법은 기판 상에 최하층 UBM(Under Bump Metallurgy)을 형성하는 제1 단계(S100), 최하층 상에 포토레지스트를 이용하여 코일 패턴을 형성하는 제2 단계(S200), 코일 패턴 상에 코일을 증착하는 제3 단계(S300), 최하층 UBM을 에칭 및 포토레지스트를 제거하는 제4 단계(S400), 코일 상에 보호층을 형성하고, 보호층 상에 절연층을 형성하되, 보호층 상에서 절연층을 일부 관통하여 절연층 상의 상부 코일부과 도통하기 위한 비아홀(Via Hole)을 형성하는 제5 단계(S500) 및 절연층 상에 제 1단계 내지 제 5단계를 반복 수행하여 2개 이상의 코일부를 적층 형성(S600)하며, 최상층 코일부에서는 코일 상에 형성된 비아홀에 최상층 UBM 및 Bump가 형성되고, Bump는 리플로우되는 것(S700)일 수 있다.
최하층 UBM은 Ag, Au, Al, Cu, Ti, TiW, Ni, TiN 및 W 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것이며, 최하층 UBM의 두께는 100 내지 5000
Figure 112014073394780-pat00001
인 것일 수 있다.
제2 단계(S200)에서 포토레지스트의 높이는 5 내지 100㎛이며, 피치는 10 내지 100㎛인 것일 수 있다.
제3 단계(S300)에서 코일은 Cu, Al, Ni, Ag, Au, W, Ti 및 Ni 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것이며 코일의 높이는 10 내지 100㎛이고, 피치는 10 내지 100㎛이고, 선폭은 10 내지 100㎛이고, 선간은 1 내지 50㎛인 것일 수 있다.
보호층의 두께는 1 내지 50㎛인 것일 수 있다.
최상층 UBM은 Ti, TiN, Ni Cu, Ag, Ay, W 및 TiW 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것일 수 있다.
Bump는 Ni, Cu 및 솔더(SnAg 또는 SnPb) 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것이고, 두께는 5 내지 100㎛인 것일 수 있다.
코일부 각각의 두께는 1 내지 250㎛인 것을 포함하며, 코일부 각각의 두께를 형성하기 위해 Back Grinding 공정을 수행하고 Back Grinding 공정을 수행한 후, 코일부 하부 보호를 위해 Back Side Lamination 공정을 1 내지 50㎛으로 수행하는 것일 수 있다.
코일의 저항은 0.1 내지 15Ω인 것이고, 코일의 권선수는 10 내지 100개 일 수 있으며, 코일의 중앙부에서 코일 패턴 간의 간격은 50 내지 500㎛인 것일 수 있다.
코일 전체 크기는 가로 길이는 0.1 내지 10㎜이고, 세로 길이는 0.1 내지 3㎜인 것일 수 있다.
코일의 중앙부에 홀센서가 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 최하층 코일부를 나타낸 평면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 코일(200)이 패턴화 되어 형성되는 것을 볼 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 최하층 코일부를 나타낸 측면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 코일(200)이 패턴화 되어 형성되고, 코일(200) 상에 절연층(300)이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 최상층 코일부를 나타낸 평면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, bump(500)가 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 상의 다수개의 코일부를 나타낸 측면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 코일(200)이 형성되고, 코일(200) 상에 절연층(300)이 형성되어 하나의 코일부로 구성된다. 하부 코일부에서 상부 코일부로 비아홀(400)이 형성될 수 있으며, 최상층에는 bump(500)가 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 기판에 홀센서가 내장되어 있는 것을 나타낸 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 코일부 중앙에 홀센서(600)가 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 기판에 홀센서가 내장되어 있는 것을 나타낸 측면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(100) 내부에 하나 이상의 홀센서(600)가 포함될 수 있다. 또한, 각각의 홀센서(600)는 코일(200)과 전기적으로 도통된 것일 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부의 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부의 평면도이다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 기판
200 : 코일
300 : 절연층
400 : 비아홀
500 : bump
600 : 홀센서

Claims (11)

  1. 기판 상에 최하층 UBM(Under Bump Metallurgy)을 형성하는 제1 단계;
    상기 최하층 상에 포토레지스트를 이용하여 코일 패턴을 형성하는 제2 단계;
    상기 코일 패턴 상에 코일을 증착하는 제3 단계;
    상기 최하층 UBM을 에칭 및 상기 포토레지스트를 제거하는 제4 단계;
    상기 코일 상에 보호층을 형성하고, 상기 보호층 상에 절연층을 형성하되, 상기 보호층 상에서 상기 절연층을 일부 관통하여 상기 절연층 상의 상부 코일부과 도통하기 위한 비아홀(Via Hole)을 형성하는 제5 단계; 및
    상기 절연층 상에 상기 제 1단계 내지 상기 제 5단계를 반복 수행하여 2개 이상의 코일부를 적층 형성하며,
    최상층 코일부에서는 상기 코일 상에 형성된 상기 비아홀에 최상층 UBM 및 Bump가 형성되고, 상기 Bump는 리플로우되는 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 최하층 UBM은 Ag, Au, Al, Cu, Ti, TiW, Ni, TiN 및 W 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것이며, 상기 최하층 UBM의 두께는 100 내지 5000
    Figure 112014073394780-pat00002
    인 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 상기 포토레지스트의 높이는 5 내지 100㎛이며, 피치는 10 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 상기 코일은 Cu, Al, Ni, Ag, Au, W, Ti 및 Ni 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것이며 상기 코일의 높이는 10 내지 100㎛이고, 피치는 10 내지 100㎛이고, 선폭은 10 내지 100㎛이고, 선간은 1 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보호층의 두께는 1 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 것인 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 최상층 UBM은 Ti, TiN, Ni Cu, Ag, Ay, W 및 TiW 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 Bump는 Ni, Cu 및 솔더(SnAg 또는 SnPb) 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 것이고, 두께는 5 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 코일부 각각의 두께는 1 내지 250㎛인 것을 포함하며, 상기 코일부 각각의 두께를 형성하기 위해 Back Grinding 공정을 수행하고 상기 Back Grinding 공정을 수행한 후, 상기 코일부 하부 보호를 위해 Back Side Lamination 공정을 1 내지 50㎛로 수행하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 코일의 저항은 0.1 내지 15Ω인 것이고, 상기 코일의 권선수는 10 내지 100개인 것이며, 상기 코일의 중앙부에서 상기 코일 패턴 간의 간격은 50 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 코일의 크기에 있어서 가로 길이는 0.1 내지 10㎜이고, 세로 길이는 0.1 내지 3㎜인 것을 특징으로 하는 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 코일은 중앙부에 홀센서를 구비하여 홀센서 내장형 코일로서 손떨림보정용 OIS 및 자동초점 기능을 구비하는 카메라 모듈 구동부를 위한 코일부 제조 방법.
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