KR102396490B1 - 반도체 칩을 포함하는 카메라 패키징 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 카메라 패키징 장치는 이미지 신호를 생성하는 이미지 센서를 포함하여 카메라 모듈; 상기 이미지 센서를 관통하여 상기 이미지 신호를 전송하는 센서용 관통전극부; 상기 센서용 관통전극부와 연결되어 상기 이미지 신호를 전송하는 배선이 구현된 센서용 재배선층; 상기 센서용 재배선층과 연결되어 상기 이미지 신호의 처리 및 저장 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 반도체 칩을 포함한다.

Description

반도체 칩을 포함하는 카메라 패키징 장치{CAMERA PACKAGING APPARATUS INCLUDING SEMICONDUCTOR}
본 발명은 반도체 칩을 포함하는 카메라 패키징 장치에 관한 것이다.
최근들어 소형 카메라 모듈에 대한 요구가 증대되고 있다. 예를 들어, 5세대 이동통신 단말기의 경우 카메라 모듈의 개수나 안테나의 개수가 증가함에 따라 카메라 모듈 하나가 차지할 수 있는 공간은 줄어들고 있다.
이미지 센서의 경우에도 8K나 4K와 같은 고해상도 이미지를 생성하여 전송해야 하기 때문에 이미지 센서의 단자수는 많아지고 있다.
이와 같이 카메라 모듈의 설치 공간 감소와 단자수의 증가는 신호 간섭이나 노이즈 증가와 같은 문제점을 발생시킬 수 있다.
공개특허 10-2009-0033611 (공개일 : 2009년04월06일)
본 발명은 사이즈가 작고 고속 신호 전송이 가능한 카메라 패키징 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 이미지 신호를 생성하는 이미지 센서를 포함하여 카메라 모듈; 상기 이미지 센서를 관통하여 상기 이미지 신호를 전송하는 센서용 관통전극부; 상기 센서용 관통전극부와 연결되어 상기 이미지 신호를 전송하는 배선이 구현된 센서용 재배선층; 상기 센서용 재배선층과 연결되어 상기 이미지 신호의 처리 및 저장 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 반도체 칩을 포함하는 카메라 패키징 장치가 제공된다.
본 발명의 일측면에 따른 카메라 패키징 장치는 상기 하나 이상의 반도체 칩을 관통하여 상기 반도체 칩의 입출력 정보가 전송되는 칩용 관통전극부, 상기 칩용 관통전극부와 연결되어 상기 입출력 정보를 전송하는 배선이 구현된 칩용 재배선층, 상기 칩용 재배선층과 연결되어 상기 입출력 정보를 전송하는 복수의 솔더 볼을 더 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈의 광 입사 영역에 대한 간섭없이 상기 복수의 솔더 볼 사이와 상기 이미지 센서 및 상기 반도체 칩 사이를 메우는 절연 수지층을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈은, 하나 이상의 렌즈, 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하는 렌즈 지지부, 상기 하나 이상의 렌즈로부터 입사된 빛을 센싱하는 상기 이미지 센서, 상기 이미지 센서와 상기 렌즈 지지부 사이에 배치되어 글라스 필터(glass filter)를 포함하며, 상기 절연 수지층은 상기 하나 이상의 반도체 칩의 측면, 상기 이미지 센서의 측면 및 상기 글라스 필터의 측면을 덮을 수 있다.
상기 카메라 모듈은, 하나 이상의 렌즈, 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하는 렌즈 지지부, 상기 하나 이상의 렌즈로부터 입사된 빛을 센싱하는 상기 이미지 센서, 상기 이미지 센서와 상기 렌즈 지지부 사이에 배치되어 글라스 필터(glass filter)를 포함하며, 상기 글라스 필터의 상기 렌즈측 일측면에 적외선 필터링막이 형성되고, 상기 글라스 필터의 상기 이미지 센서측 일측면에 반사 방지막이 형성될 수 있다.
상기 카메라 모듈은, 하나 이상의 렌즈, 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하는 렌즈 지지부, 상기 하나 이상의 렌즈로부터 입사된 빛을 센싱하는 상기 이미지 센서, 상기 이미지 센서와 상기 렌즈 지지부 사이에 배치되어 글라스 필터(glass filter)를 포함하며, 상기 이미지 센서의 둘레에 해당되는 패턴이 형성된 접착층이 상기 이미지 센서에 부착되며, 상기 접착층에 의하여 상기 글라스 필터 또는 스페이서가 상기 이미지 센서 상에 고정되고, 상기 스페이서는 상기 이미지 센서와 상기 글라스 필터를 이격시키고, 상기 접착층은 상기 이미지 센서의 광 입사 영역에 대한 간섭없이 상기 글라스 필터에 부착될 수 있다.
상기 솔더 볼의 재질 성분이 상기 칩용 재배선층으로 흡수되는 것을 방지하는 도전성 배리어막이 상기 칩용 재배선층과 상기 솔더 볼 사이에 형성될 수 있다.
상기 솔더 볼의 형성 온도는 섭씨 180도 이상 섭씨 230도 이내일 수 있다.
본 발명은 관통전극부, 재배선층 및 수동소자 집적 기판부를 통하여 사이즈가 작고 고속 신호 전송이 가능한 카메라 패키징 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 카메라 모듈과 더불어 이미지 신호 및 저장 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 반도체 칩을 포함함으로써 사이즈가 작고 고속 신호 전송이 가능한 카메라 패키징 장치를 제공할 수 있다.
본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩을 포함하는 카메라 패키징 장치를 나타낸다.
도 2는 절연 수지층의 구현 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 렌즈 형상을 나타낸다.
도 4는 글라스 필터의 일례를 나타낸다.
도 5는 패턴이 형성된 접착층이 형성된 이미지 센서를 나타낸다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩을 포함하는 카메라 패키징 장치(이하, 카메라 패키징 장치라 함)를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 패키징 장치는 카메라 모듈(110), 센서용 관통전극부(120), 센서용 재배선층(130), 및 하나 이상의 반도체 칩(140)을 포함한다.
카메라 모듈(110)은 이미지 신호를 생성하는 이미지 센서(113)를 포함한다. 이미지 센서(113)는 외부에서 입사된 빛을 전기적 신호 형태인 이미지 신호로 변환할 수 있다. 이미지 센서(113)는 CCD(charge-coupled device) 촬상소자나 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 촬상소자를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
센서용 관통전극부(120)는 이미지 센서(113)를 관통하여 이미지 신호를 전송한다. 이를 위하여 센서용 관통전극부(120)는 이미지 센서(113)의 단자와 연결될 수 있다. 센서용 관통전극부(120)는 TSV(Trough Silicon Via technology) interconnection 기술로 구현될 수 있으나 이와 같은 기술에 한정되는 것은 아니다.
TSV 공정은 이미지 센서(113)의 주변을 레이져로 관통시켜 관통 홀을 형성하고, 도전성 물질로 관통 홀을 충진한다. 이에 따라 빛이 입사되는 이미지 센서의 정면에서 배면 방향으로 20 um 내지 100um 정도의 관통전극부(120)가 형성될 수 있다.
센서용 관통전극부(120)는 영상 데이터의 전송량 및 전송속도를 기존의 와이어 본딩 기술을 이용하여 영상신호를 전송하는 방식에 비하여 크게 증가할 수 있다. 즉, 센서용 관통전극부(120)의 길이가 와이어에 비하여 짧기 때문에 영상신호가 고속으로 전송될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 카메라 패키징 장치는 UHD(Ultra High-Definition) 이상의 고해상도 이미지를 고속으로 전송할 수 있다.
센서용 재배선층(Re-Distribution Layers)(130)은 센서용 관통전극부(120)와 연결되어 이미지 신호를 전송한다.
최근 스마트폰의 경우, 카메라의 장착공간은 줄어드는 반면에 input/output 핀수가 늘어나고 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 카메라 패키징 장치는 이미지 센서(113)와 기판과의 연결이 PCB(Printed Circuit Board)가 아니라 폴리머 층과 이미지 신호의 전송을 위한 도전 패턴이 형성된 도전층의 적층으로 이루어진 얇은 센서용 재배선층(130)을 통해 이루어진다.
PCB의 두께는 수백 마이크로미터인데 비하여 센서용 재배선층(130)은 수십 마이크로미터이므로 장착공간이 좁더라도 카메라 모듈(110)의 설치가 가능하다.
하나 이상의 반도체 칩(140)은 센서용 재배선층(130)과 연결되어 이미지 신호의 처리 및 저장 중 적어도 하나를 수행한다. 즉, 하나 이상의 반도체 칩(140)은 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 시그널 프로세서용 칩 및 디지털 신호를 저장하는 메모리 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
하나 이상의 반도체 칩(140)은 이미지 신호의 전송 과정에서 임피던스 매칭을 위한 수동 소자들(저항, 인덕터, 커패시터)이 구현된 수동소자용 칩을 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 패키징 장치는 칩용 관통전극부(141), 칩용 재배선층(143) 및 복수의 솔더 볼(145)을 포함할 수 있다.
칩용 관통전극부(141)를 통하여 하나 이상의 반도체 칩(140)을 관통하여 반도체 칩(140)의 입출력 정보가 전송될 수 있다. 입출력 정보는 신호처리된 이미지 데이터, 반도체 칩(140)의 제어를 위한 제어신호를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
칩용 관통전극부(141) 역시 센서용 관통연결부와 마찬가지로 TSV 기술로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. TSV 기술에 대해서는 앞서 상세히 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략된다.
이러한 칩용 관통전극부(141)를 통하여 이미지 센서와 반도체 칩(140) 사이의 입출력 정보의 전송이 고속으로 이루어질 수 있다.
칩용 재배선층(143)에는 칩용 관통전극부(141)와 연결되어 입출력 정보를 전송하는 배선이 구현될 수 있다. 칩용 재배선층(143) 역시 센서용 재배선층(130)과 유사하게 PCB(Printed Circuit Board)가 아니라 폴리머 층과, 입출력 정보의 전송을 위한 도전 패턴이 형성된 도전층의 적층으로 이루어진 얇은 센서용 재배선층(130)을 통해 이루어진다.
복수의 솔더 볼(145)은 칩용 재배선층(143)과 연결되어 입출력 정보를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 패키징 장치는 카메라 모듈(110)의 광 입사 영역에 대한 간섭없이 복수의 솔더 볼(145) 사이와 이미지 센서 및 반도체 칩(140) 사이를 메우는 절연 수지층(160)을 포함할 수 있다. 즉, 이미지 센서(113)와 반도체 칩(140) 사이의 공간과, 솔더 볼(145)들 사이의 공간이 절연수지로 메워질 수 있다.
이와 같은 절연 수지층(160)은 이미지 센서(113), 센서용 재배선층(130), 반도체 칩(140), 칩용 재배선층(143), 및 솔더 볼(145) 사이의 열팽창 계수 차이로 발생하는 응력과 변형을 억제할 수 있다.
예를 들어, 솔더 볼(145)은 리드 프레임(lead frame)에 비하여 열팽창 계수 차이에 따른 응력에 취약할 수 있는데, 절연 수지층(160)이 솔더 볼(145) 사이의 공간을 메울 경우 응력을 분산시킬 수 있다.
또한 절연 수지층(160)은 습기, 먼지 또는 진동으로부터 본 발명의 실시예에 따른 카메라 패키징 장치를 보호할 수 있다.
이와 같은 절연 수지층(160)은 Molded Underfill 기술로 구현될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 몰드 금형에 서로 연결된 글라스 필터(114), 이미지 센서(113), 센서용 재배선층(130), 반도체 칩(140), 칩용 재배선층(143), 및 솔더 볼(145)을 배치한 후 몰드 금형에 유동성 수지를 흘려 넣어 절연 수지층(160)을 형성할 수 있다.
이 때 글라스 필터(114)의 광입사 영역과 절연 수지층(160)이 간섭하지 않도록 몰드 금형이 설계되어야 하고, 유동성 수지의 주입량 역시 간섭이 일어나지 않도록 설정될 수 있다.
이와 같은 몰드 금형에 따라 절연 수지층(160)이 형성되므로 도 1에 도시된 바와 같이, 절연 수지층(160)은 글라스 필터(114)의 측면, 이미지 센서(113) 및 하나 이상의 반도체 칩(140)의 측면을 덮을 수 있다.
즉, 솔더 볼(145) 사이에 채워진 절연 수지층(160)의 재질과 글라스 필터(114), 이미지 센서(113) 및 반도체 칩(140)의 측면에 형성된 절연 수지층(160)의 재질은 서로 동일할 수 있다.
절연 수지층(160)이 글라스 필터(114)의 측면, 이미지 센서(113)의 측면 및 반도체 칩(140)의 측면에 형성됨에 따라 진동이나 습기로부터 글라스 필터(114), 이미지 센서(113) 및 반도체 칩(140)이 보호될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(110)은 하나 이상의 렌즈(111), 렌즈 지지부(112), 이미지 센서(113), 글라스 필터(114)를 포함할 수 있다.
본 발명의 렌즈(111)는 이미지 센서(113)의 형상에 대응하는 사각형 형상을 지닐 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 렌즈는 원형을 지니고 있다. 원형 렌즈의 경우, 이미지 센서(113) 전체를 커버하려면 렌즈의 직경이 과도하게 커질 수 있다. 또한 렌즈의 사이즈를 줄일 경우 이미지 센서(113)의 주변부에 있는 유효 화소를 이용하지 못할 수 있다.
이에 비하여 본 발명의 렌즈(111)는 이미지 센서(113)와 유사한 사각형 형상을 지니므로 사이즈가 과도하게 증가하지 않더라도 이미지 센서(113)의 전체 유효 화소를 커버할 수 있다.
렌즈 지지부(112)는 하나 이상의 렌즈(111)를 지지할 수 있다. 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 렌즈 지지부(112)는 줌(zoom) 및 포커싱(focusing)을 수행하기 위한 기계적 구성요소나 전기/전자적 회로부를 포함할 수 있다.
이미지 센서(113)는 하나 이상의 렌즈(111)로부터 입사된 빛을 센싱할 수 있다. 이미지 센서(113)에는 마이크로 렌즈가 형성될 수 있다.
글라스 필터(114)는 이미지 센서(113)와 렌즈 지지부(112) 사이에 배치될 수 있다.
이 때 글라스 필터(114)의 렌즈(111)측 일측면에 적외선 필터링막이 형성되고, 글라스 필터(114)의 이미지 센서(113)측 일측면에 반사 방지막이 형성될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 글라스 필터(114)의 글라스 바디를 중심으로 적외선 필터링막과 반사 방지막이 서로 마주볼 수 있다.
이미지 센서(113)의 동작시 열이 발생하는데, 적외선 필터링막이 없을 경우 이미지 센서(113) 자체의 열과 더불어 태양광의 적외선으로 인한 열이 이미지 센서(113)를 히팅시켜 이미지 센서(113)의 동작을 불안정하게 할 수 있다. 적외선 필터링막은 태양광의 열을 차단함으로써 이미지 센서(113)의 동작을 안정화시킬 수 있다.
또한 빛이 글라스 바디를 통과할 때 글라스 바디의 이미지 센서(113)측 일측면에서 반사가 일어날 경우 이미지 센서(113)에 입사되는 광량이 감소하므로 선명한 이미지를 얻기 힘들 수 있다. 반사 방지막은 빛의 반사를 방지하여 이미지 센서(113)에 입사되는 광량 감소를 방지할 수 있다.
도 4에는 도시되어 있지 않으나 이미지의 색감보정을 위하여 글라스 필터(114)는 블루칼라 필터층이나 레드칼라 필터층을 포함할 수 있다.
한편, 도 5는 이미지 센서(113)와 글라스 필터(114) 사이에 있는 접착층을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(113)의 둘레에 해당되는 패턴이 형성된 접착층(113a)이 이미지 센서(113)에 부착될 수 있다. 이 때 접착층(113a)에 의하여 글라스 필터(114) 또는 스페이서(spacer)(113b)가 이미지 센서(113) 상에 고정될 수 있다. 스페이서(113b)는 이미지 센서(113)와 글라스 필터(114)를 이격시킬 수 있다. 접착층(113a)은 이미지 센서(113)의 광 입사 영역에 대한 간섭없이 이미지 에 부착될 수 있다.
접착층(113a)은 패턴이 형성된 양면접착필름 형태일 수 있다. 제조과정에서 접착층(113a)에 열이 가해지면서 글라스 필터(114) 또는 스페이서(113b)가 접착층(113a)에 부착되며 냉각 과정에서 접착층(113a)이 경화될 수 있다. 이 때 접착층(113a)에 가해지는 열의 온도는 이미지 센서(113)에 영향을 미치지 않는 온도 범위일 수 있다.
본 발명의 패턴 형성된 접착층(113a) 대신에 엑폭시나 본드를 이용할 경우, 엑폭시나 본드가 흘러서 이미지 센서(113)의 광 입사 영역까지 침범할 수 있다.
한편, 솔더 볼(145)의 재질 성분이 칩용 재배선층(143)으로 흡수되는 것을 방지하는 도전성 배리어막이 칩용 재배선층(143)과 솔더 볼(145) 사이에 형성될 수 있다. 칩용 재배선층(143)은 구리나 알루미늄으로 되어 있는데, 도전성 배리어막이 없으면 솔더 볼(145)의 재질성분이 칩용 재배선층(143)으로 흡수될 수 있다. 따라서 도전성 배리어막은 솔더 볼(145)의 재질 성분이 칩용 재배선층(143)으로 이동하는 것을 막는 역할을 한다. 도전성 배리어막은 UBM(Under Bump Metalogy) 공정을 통하여 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 솔더 볼(145)의 형성 온도는 섭씨 180도 이상 섭씨 230도 이내일 수 있다. 이 때 솔더 볼(145)은 구리 기둥(Cu pillar)에 솔더 캡을 씌운 형태일 수 있으며, 솔더 캡은 틴-실버(SnAg)로 이루어질 수 있다.
Cu 기둥은 기둥 역할을 하는 Cu post를 플레이팅(plating) 방식으로 재배선층(130)의 연결 단자 위에 형성 후 Cu post 위에 솔더를 플레이팅 방식을 올림으로써 형성될 수 있다.
솔더에 섭씨 180도 이상 섭씨 230도 이내의 열을 가하면 솔더가 녹아 Cu 기둥 위에 솔더 캡이 형성됨으로써 솔더 볼(145)이 형성될 수 있다.
일반적인 솔더 볼의 형성 온도는 섭씨 270도이며, 섭씨 270도에서 이미지 센서(113)가 고장나거나 파손될 위험이 있다. 솔더 볼(145)이 구리 기둥 및 틴-실버 솔더 캡으로 이루어진 경우, 섭씨 180도 이상 섭씨 230도에서 솔더 볼(145)이 형성될 수 있으므로 이미지 센서(113)에 미치는 악영향을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
카메라 모듈(110)
하나 이상의 렌즈(111)
렌즈 지지부(112)
이미지 센서(113)
접착층(113a)
스페이서(113b)
글라스 필터(114)
센서용 관통전극부(120)
센서용 재배선층(130)
하나 이상의 반도체 칩(140)
칩용 관통전극부(141)
칩용 재배선층(143)
복수의 솔더 볼(145)
절연 수지층(160)

Claims (8)

  1. 이미지 신호를 생성하는 이미지 센서를 포함하여 카메라 모듈;
    상기 이미지 센서를 관통하여 상기 이미지 신호를 전송하는 센서용 관통전극부;
    상기 센서용 관통전극부와 연결되어 상기 이미지 신호를 전송하는 배선이 구현된 센서용 재배선층;
    상기 센서용 재배선층과 연결되어 상기 이미지 신호의 처리 및 저장 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 반도체 칩을 포함하며,
    상기 하나 이상의 반도체 칩을 관통하여 상기 반도체 칩의 입출력 정보가 전송되는 칩용 관통전극부, 상기 칩용 관통전극부와 연결되어 상기 입출력 정보를 전송하는 배선이 구현된 칩용 재배선층, 상기 칩용 재배선층과 연결되어 상기 입출력 정보를 전송하는 복수의 솔더 볼을 더 포함하고,
    상기 센서용 재배선층은 폴리머 층과 이미지 신호의 전송을 위한 도전 패턴이 형성된 도전층의 적층으로 이루어지고,
    상기 칩용 재배선층은 폴리머 층과 입출력 정보의 전송을 위한 도전 패턴이 형성된 도전층의 적층으로 이루어지며,
    상기 카메라 모듈의 광 입사 영역에 대한 간섭없이 상기 복수의 솔더 볼 사이와 상기 이미지 센서 및 상기 반도체 칩 사이를 메우는 절연 수지층을 포함하고,
    상기 절연 수지층은 수지 재질로 이루어져 상기 이미지 센서, 상기 센서용 재배선층, 상기 반도체 칩, 상기 칩용 재배선층, 및 상기 솔더 볼 사이의 열팽창 계수 차이로 발생하는 응력과 변형을 억제하는 것을 특징으로 하는 카메라 패키징 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    하나 이상의 렌즈, 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하는 렌즈 지지부, 상기 하나 이상의 렌즈로부터 입사된 빛을 센싱하는 상기 이미지 센서, 상기 이미지 센서와 상기 렌즈 지지부 사이에 배치되어 글라스 필터(glass filter)를 포함하며,
    상기 절연 수지층은 상기 하나 이상의 반도체 칩의 측면, 상기 이미지 센서의 측면 및 상기 글라스 필터의 측면을 덮는 것을 특징으로 하는 카메라 패키징 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    하나 이상의 렌즈, 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하는 렌즈 지지부, 상기 하나 이상의 렌즈로부터 입사된 빛을 센싱하는 상기 이미지 센서, 상기 이미지 센서와 상기 렌즈 지지부 사이에 배치되어 글라스 필터(glass filter)를 포함하며,
    상기 글라스 필터의 상기 렌즈측 일측면에 적외선 필터링막이 형성되고, 상기 글라스 필터의 상기 이미지 센서측 일측면에 반사 방지막이 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 패키징 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    하나 이상의 렌즈, 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하는 렌즈 지지부, 상기 하나 이상의 렌즈로부터 입사된 빛을 센싱하는 상기 이미지 센서, 상기 이미지 센서와 상기 렌즈 지지부 사이에 배치되어 글라스 필터(glass filter)를 포함하며,
    상기 이미지 센서의 둘레에 해당되는 패턴이 형성된 접착층이 상기 이미지 센서에 부착되며,
    상기 접착층에 의하여 상기 글라스 필터 또는 스페이서가 상기 이미지 센서 상에 고정되고, 상기 스페이서는 상기 이미지 센서와 상기 글라스 필터를 이격시키고,
    상기 접착층은 상기 이미지 센서의 광 입사 영역에 대한 간섭없이 상기 글라스 필터에 부착되는 것을 특징으로 하는 카메라 패키징 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 솔더 볼의 재질 성분이 상기 칩용 재배선층으로 흡수되는 것을 방지하는 도전성 배리어막이 상기 칩용 재배선층과 상기 솔더 볼 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 패키징 장치.
  8. 제1항과, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 솔더 볼의 형성 온도는 섭씨 180도 이상 섭씨 230도 이내인 것을 특징으로 하는 카메라 패키징 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009290033A (ja) 2008-05-29 2009-12-10 Sharp Corp 電子素子ウェハモジュールおよびその製造方法、電子素子モジュール、電子情報機器
WO2017077792A1 (ja) * 2015-11-05 2017-05-11 ソニー株式会社 半導体装置、半導体装置の製造方法、及び、電子機器
WO2017163926A1 (ja) 2016-03-24 2017-09-28 ソニー株式会社 撮像装置、電子機器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4160083B2 (ja) * 2006-04-11 2008-10-01 シャープ株式会社 光学装置用モジュール及び光学装置用モジュールの製造方法
KR100906841B1 (ko) 2007-10-01 2009-07-08 엘지이노텍 주식회사 카메라모듈 및 그 제작 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009290033A (ja) 2008-05-29 2009-12-10 Sharp Corp 電子素子ウェハモジュールおよびその製造方法、電子素子モジュール、電子情報機器
WO2017077792A1 (ja) * 2015-11-05 2017-05-11 ソニー株式会社 半導体装置、半導体装置の製造方法、及び、電子機器
WO2017163926A1 (ja) 2016-03-24 2017-09-28 ソニー株式会社 撮像装置、電子機器

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