KR101627135B1 - 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 외부의 이물이 내부로 유입되는 것을 방지하도록 커버 글래스를 구비할 수 있으며, 케이스는 상기 커버 글래스와의 조립 과정에서 상기 커버 글래스를 안내하는 가이드부를 구비한다.

Description

이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Image sensor module and camera module including the same}
본 발명은 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 카메라 모듈은 휴대용 이동통신 기기 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있으며, 최근의 휴대용 이동통신 기기의 소형화 추세로 인하여 카메라 모듈 자체의 소형화도 요구되고 있다.
카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 통해 피사체의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리 상에 데이터로 저장시키며, 이를 위하여 이미지 센서를 기판에 실장시키고, 이미지 센서와 기판의 전기적 연결을 위하여 본딩 와이어를 사용한다.
이때, 기판의 상면에 이미지 센서를 실장하는 경우 이미지 센서가 차지하는 공간에 의하여 카메라 모듈의 전체 크기가 커지게 되며, 아울러 이미지 센서와 기판의 전기적 연결을 위한 본딩 와이어의 설치 공간에 의하여서도 카메라 모듈의 전체 크기가 커지게 되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 이미지 센서가 차지하는 공간 및 이미지 센서와 기판의 전기적 연결을 위한 본딩 와이어의 설치 공간을 줄일 수 있는 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 적외선 필터가 차지하는 공간을 줄일 수 있는 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 이미지 센서에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈은 기판에 수용홈을 구비하고, 상기 수용홈에 상기 이미지 센서를 배치시켜 상기 이미지 센서가 차지하는 공간을 줄임으로써 이미지 센서 모듈의 전체 사이즈를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈은 상기 수용홈의 측벽을 경사면으로 구비하고 상기 경사면에 본딩 패드를 형성하여, 상기 이미지 센서와 상기 기판의 전기적 연결을 위한 본딩 와이어의 설치 거리를 줄임으로써 이미지 센서 모듈의 전체 사이즈를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 상면에 필름 형태의 적외선 필터를 부착시킴으로써 이미지 센서 모듈의 전체 사이즈를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서 모듈의 전체 사이즈를 줄임으로써 카메라 모듈의 전체 사이즈도 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 이미지 센서 모듈에 적외선 필터를 부착시킴으로써 상기 하우징 내부에 상기 적외선 필터를 부착시키기 위한 별도의 구성을 구비하지 않아도 되므로, 카메라 모듈의 전체 사이즈를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 이미지 센서가 차지하는 공간 및 이미지 센서와 기판의 전기적 연결을 위한 본딩 와이어의 설치 공간을 줄일 수 있다.
또한, 적외선 필터가 차지하는 공간을 줄일 수 있다.
또한, 이미지 센서에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 결합 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 부분 절개 사시도.
도 4a는 도 2의 A 부분의 확대 단면도.
도 4b 및 도 4c는 본딩 와이어의 위치에 대한 변형 예를 도시한 확대 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 광축 방향은 렌즈 배럴(20)을 기준으로 상하 방향을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(20), 하우징(10) 및 이미지 센서 모듈을 포함하고, 상기 이미지 센서 모듈은 이미지 센서(40) 및 기판(50)을 포함한다.
상기 하우징(10)은 내부에 렌즈 배럴(20)을 수용한다. 상기 렌즈 배럴(20)은 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 상기 렌즈는 광축을 따라 상기 렌즈 배럴(20)에 구비된다.
상기 렌즈 배럴(20)은 상기 하우징(10)과 결합할 수 있으며, 상기 하우징(10) 내에서 오토 포커싱을 위하여 광축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 렌즈 배럴(20)을 광축 방향으로 이동시키기 위하여 상기 하우징(10) 내에는 마그네트와 코일을 포함하는 액추에이터가 구비될 수 있다. 그러나, 상기 렌즈 배럴(20)의 이송 수단이 보이스 코일 모터(VCM)를 포함하는 액추에이터로 한정되는 것은 아니며, 기계적 구동 방식이나 압전 소자(Piezo)를 이용한 압전 구동 방식 등 다양한 방식이 채용될 수 있다.
상기 하우징(10)은 상기 렌즈 배럴(20)을 지지하기 위한 것으로서, 상기 렌즈 배럴(20)을 내부에 수용한다.
상기 하우징(10)의 하측에는 상기 이미지 센서 모듈이 배치되며, 상기 하우징(10)은 광축 방향으로 개방된 형상일 수 있다.
따라서, 상기 하우징(10)의 외부로부터 외부 광이 상기 렌즈 배럴(20)에 입사되며, 상기 외부 광은 상기 렌즈 배럴(20)을 통과하여 상기 이미지 센서 모듈에 도달되게 된다.
상기 이미지 센서 모듈은 상기 이미지 센서(40) 및 상기 기판(50)을 포함한다.
상기 이미지 센서(40)는 상기 렌즈 배럴(20)을 통해 입사되는 광을 집광하여 영상신호를 생성하는 것으로, 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS : Completementary Metal-Oxide Semiconductor)센서 또는 전하 결합 소자(CCD : Charge Coupled Device)센서로 형성될 수 있다.
상기 이미지 센서(40)를 통해 피사체의 이미지를 집광시켜 기기 내의 메모리상에 데이터로 저장시킬 수 있으며, 저장된 데이터는 기기 내의 디스플레이 매체를 통하여 영상으로 디스플레이된다.
상기 이미지 센서(40)는 상기 기판(50)에 실장되며, 본딩 와이어(W)에 의하여 상기 기판(50)과 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 이미지 센서 모듈은 적외선 필터(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 적외선 필터(30)는 상기 렌즈 배럴(20) 내의 상기 렌즈를 통해 입사되는 외부 광 중에서 적외선을 차단하는 기능을 한다.
따라서, 상기 렌즈를 통과한 빛은 상기 적외선 필터(30)를 통과하면서 적외선이 차단될 수 있으며, 따라서 적외선이 상기 이미지 센서(40)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 결합 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 부분 절개 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈에 관하여 설명한다.
상기 기판(50)은 세라믹 기판일 수 있으며, 상기 기판(50)에는 상기 이미지 센서(40)가 수용되는 수용홈(51)이 구비된다.
상기 이미지 센서(40)는 상기 수용홈(51) 내에 배치되며, 후술하는 바와 같이 적외선 필터(40)가 상기 기판(50)의 상면에 장착될 경우, 상기 적외선 필터(40)의 하면과 상기 이미지 센서(40)의 상면 사이에는 소정의 공간이 형성되게 된다.
즉, 상기 수용홈(51)의 깊이는 상기 적외선 필터(40)와 상기 이미지 센서(40)가 광축 방향으로 이격 배치될 정도로 형성된다.
이와 같이, 상기 이미지 센서(40)가 상기 수용홈(51) 내에 삽입되어 장착되므로, 상기 기판(40)의 상면에 상기 이미지 센서(40)가 실장되는 경우에 비하여 상기 이미지 센서(40)의 높이만큼 상기 카메라 모듈의 전체 높이를 줄일 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(50)의 상면에 상기 이미지 센서(40)가 실장되는 경우에는 상기 기판(50)의 높이, 상기 이미지 센서(40)의 높이 및 상기 기판(50)과 상기 이미지 센서(40)를 전기적으로 연결하기 위한 본딩 와이어(W)가 차지하는 공간에 의하여 이미지 센서 모듈의 전체 사이즈를 줄이는데 한계가 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈에서는 상기 기판(50)에 상기 수용홈(51)을 형성하고, 상기 수용홈(51)의 내부에 상기 이미지 센서(40)를 배치함으로써, 상기 이미지 센서(40)가 차지하는 공간만큼 상기 이미지 센서 모듈의 크기를 줄일 수 있다.
즉, 상기 이미지 센서(40)가 차지하는 공간을 줄임으로써 상기 이미지 센서 모듈의 크기를 줄이면서, 아울러 상기 이미지 센서 모듈을 포함하는 카메라 모듈의 전체 크기를 줄일 수 있는 것이다.
여기서, 상기 이미지 센서(40)와 상기 기판(50)은 상기 본딩 와이어(W)에 의하여 전기적으로 연결된다.
상기 이미지 센서(40)와 상기 기판(50)에는 각각 본딩 패드가 구비되며, 상기 본딩 와이어(W)에 의하여 상기 이미지 센서(40)의 상기 본딩 패드와 상기 기판(50)의 상기 본딩 패드(55)가 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈에서는 상기 기판(50)에 구비되는 상기 수용홈(51)의 측벽(51a)이 경사면으로 구비되고, 상기 경사면에 상기 본딩 패드(55)가 구비된다.
상기 경사면에 의하여 상기 수용홈(51)의 폭은 상기 수용홈(51)의 바닥면에서 상기 이미지 센서(40)를 향하는 방향으로 갈수록 넓어지게 된다.
여기서, 상기 본딩 와이어(W)는 상기 수용홈(51)의 내부에 배치된다.
따라서, 상기 수용홈(51)의 깊이는 상기 이미지 센서(40)와 상기 본딩 와이어(W)를 모두 수용할 수 있을 정도의 깊이로 형성된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈은 상기 적외선 필터(30)를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 기판(50)의 상면에는 상기 적외선 필터(30)가 안착되도록 단차부(53)가 구비되며, 상기 적외선 필터(30)는 상기 기판(50)의 상면(즉, 상기 단차부(53))에 장착된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈에서는 상기 적외선 필터(30)가 필름 형태로 구비된다.
따라서, 상기 적외선 필터(30)의 높이를 줄일 수 있으며, 이에 따라 상기 이미지 센서 모듈을 구비하는 카메라 모듈의 전체 높이를 줄일 수 있다.
한편, 상기 적외선 필터(30)는 상기 기판(50)에 구비되는 상기 수용홈(51)을 덮도록 상기 기판(50)의 상면에 장착된다.
따라서, 상기 적외선 필터(30)에 의하여 상기 수용홈(51)이 밀폐되므로, 상기 이미지 센서(40)로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 4a는 도 2의 A 부분의 확대 단면도이고, 도 4b 및 도 4c는 본딩 와이어의 위치에 대한 변형 예를 도시한 확대 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈에서 상기 본딩 와이어(W)의 일단은 상기 경사면에 구비된 상기 본딩 패드(55)에 연결되고, 상기 본딩 와이어(W)의 타단은 상기 이미지 센서(40)의 상면에 구비된 본딩 패드에 연결된다.
상기 기판(50)의 상기 본딩 패드(55)가 상기 수용홈(51)의 측벽에 구비되므로, 상기 기판(50)과 상기 이미지 센서(40)를 최단거리로 연결시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 이미지 센서 모듈의 가로 및 세로 길이를 줄일 수 있다.
예를 들어, 상기 본딩 패드(55)가 상기 기판(50)의 상면에 구비되는 경우에는 와이어 본딩을 위한 루프 거리를 확보하여야 하므로, 상기 기판(50)의 가로 및 세로 길이를 줄이는데 한계가 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈에서는 상기 본딩 패드(55)가 상기 기판(50)에 구비되는 상기 수용홈(51)의 측벽(51a)에 구비되므로, 와이어 본딩에 필요한 거리를 줄일 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(50)의 가로 및 세로 길이를 줄일 수 있고, 결과적으로 상기 이미지 센서 모듈의 전체 사이즈를 줄일 수 있는 것이다.
한편, 상기 본딩 와이어가 상기 수용홈의 내부에 배치(즉, 상기 본딩 와이어가 상기 기판의 외부로 돌출되지 않도록 배치)되기 위하여 상기 본딩 와이어의 일단과 상기 본딩 와이어의 타단은 동일 평면에 위치할 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않으며, 상기 본딩 와이어가 상기 기판의 외부로 돌출되지 않는 범위에서 상기 본딩 와이어의 일단이 상기 본딩 와이어의 타단보다 상측 또는 하측에 위치하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈은 상기 수용홈(51)의 측벽(51a)을 경사면으로 구비함으로써, 상기 본딩 와이어(W)를 연결할 때의 작업 공간을 확보할 수 있다.
예를 들어, 상기 수용홈(51)의 측벽(51a)이 수직면으로 구비되고, 상기 수직면에 상기 본딩 패드(55)가 구비되는 경우에는, 상기 이미지 센서(40)와 상기 기판(50)의 상기 본딩 패드(55)의 거리가 너무 가까워지게 되어 상기 본딩 와이어(W)를 연결하기 위해 필요한 공간이 확보되지 않아 작업에 어려움이 있게 된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈에서는 상기 수용홈(51)의 측벽(51a)을 경사면으로 구비함으로써, 와이어 본딩에 필요한 거리를 줄여 상기 이미지 센서 모듈의 전체 사이즈를 줄이면서도 와이어 본딩 작업에 필요한 공간을 확보하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 상기 이미지 센서(40), 상기 본딩 와이어(W) 및 상기 적외선 필터(30)가 차지하는 공간을 줄임으로써 모듈의 전체 높이를 줄이는 한편, 상기 이미지 센서(40)와 상기 기판(50)의 전기적 연결을 위한 와이어 본딩의 연결 거리를 줄임으로써 모듈의 가로 및 세로 길이도 줄일 수 있다.
따라서, 모듈의 전체적인 크기를 더욱 줄일 수 있는 것이다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 이미지 센서가 차지하는 공간 및 이미지 센서와 기판의 전기적 연결을 위한 본딩 와이어의 설치 공간을 줄일 수 있다.
또한, 적외선 필터가 차지하는 공간을 줄일 수 있다.
또한, 이미지 센서에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
10: 하우징
20: 렌즈 배럴
30: 적외선 필터
40: 이미지 센서
50: 기판
51: 수용홈
51a: 수용홈의 측벽
53: 단차부
55: 본딩 패드
W: 본딩 와이어

Claims (14)

  1. 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서가 수용되는 수용홈을 구비하는 기판;을 포함하며,
    상기 수용홈의 측벽은 경사면으로 구비되고, 상기 경사면에 구비된 본딩 패드와 상기 이미지 센서가 본딩 와이어에 의해 연결되며,
    상기 본딩 와이어의 일단은 상기 경사면에 구비된 상기 본딩 패드에 연결되고, 상기 본딩 와이어의 타단은 상기 이미지 센서의 상면에 구비된 본딩 패드에 연결되며,
    상기 기판의 상면에는 적외선 필터가 구비되고, 상기 기판의 상면에는 상기 경사면에 연결되며 상기 적외선 필터가 안착되도록 단차부가 구비되는 이미지 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용홈의 폭은 상기 수용홈의 바닥면에서 상기 이미지 센서를 향하는 방향으로 갈수록 넓어지는 이미지 센서 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 와이어는 상기 수용홈의 내부에 배치되는 이미지 센서 모듈.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 와이어의 일단과 상기 본딩 와이어의 타단은 동일 평면에 위치하는 이미지 센서 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 와이어의 일단은 상기 본딩 와이어의 타단보다 하측에 위치하는 이미지 센서 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 와이어의 일단은 상기 본딩 와이어의 타단보다 상측에 위치하는 이미지 센서 모듈.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 필터는 상기 수용홈을 덮는 이미지 센서 모듈.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 필터는 필름 형태인 이미지 센서 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 필터의 하면과 상기 이미지 센서의 상면 사이에는 소정의 공간이 형성되는 이미지 센서 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 세라믹 기판인 이미지 센서 모듈.
  14. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항, 제9항, 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 이미지 센서 모듈; 및
    상기 이미지 센서 모듈과 결합하며, 렌즈 배럴을 내부에 수용하는 하우징;을 포함하는 카메라 모듈.
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