KR102513524B1 - Heat dissipation structure of camera - Google Patents

Heat dissipation structure of camera Download PDF

Info

Publication number
KR102513524B1
KR102513524B1 KR1020210096618A KR20210096618A KR102513524B1 KR 102513524 B1 KR102513524 B1 KR 102513524B1 KR 1020210096618 A KR1020210096618 A KR 1020210096618A KR 20210096618 A KR20210096618 A KR 20210096618A KR 102513524 B1 KR102513524 B1 KR 102513524B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat dissipation
camera
camera housing
housing
sensor
Prior art date
Application number
KR1020210096618A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230015177A (en
Inventor
서민환
김형철
현재연
Original Assignee
서민환
주식회사 미르기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서민환, 주식회사 미르기술 filed Critical 서민환
Priority to KR1020210096618A priority Critical patent/KR102513524B1/en
Publication of KR20230015177A publication Critical patent/KR20230015177A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102513524B1 publication Critical patent/KR102513524B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/52Elements optimising image sensor operation, e.g. for electromagnetic interference [EMI] protection or temperature control by heat transfer or cooling elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/55Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor with provision for heating or cooling, e.g. in aircraft
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4688Composite multilayer circuits, i.e. comprising insulating layers having different properties
    • H05K3/4691Rigid-flexible multilayer circuits comprising rigid and flexible layers, e.g. having in the bending regions only flexible layers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20172Fan mounting or fan specifications
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)

Abstract

개시된 내용은 이미지센서로부터 발생되는 열이 센서냉각용 열전소자의 흡열부에 의해 흡수되어 이미지센서의 저온동작조건이 유지됨과 동시에 센서냉각용 열전소자의 발열부로부터 방출되는 열이 카메라하우징의 외부로 효율적으로 방산(放散)됨에 따라 예를 들어 반도체 검사 등과 같은 사용목적에 대한 정확도와 내구성이 향상될 수 있도록 한 카메라의 방열구조에 관한 것이다.
개시된 내용은 하단에 렌즈부가 결합되고 상단과 전방측이 개방형성되는 카메라하우징과, 상기 카메라하우징의 하부에 구비되는 이미지센서와, 상기 이미지센서의 상부면에 면접되게 설치되는 센서냉각용 열전소자와, 상기 카메라하우징 내에 설치되고 서로 다른 면적을 가지는 제 1 및 제 2 방열판이 교호적으로 배열되게 결합되며 하단은 상기 센서냉각용 열전소자의 상부면에 접하는 방열부재와, 상기 카메라하우징 내에 상기 방열부재를 둘러싸도록 설치되고 상기 방열부재를 중심으로 상기 카메라하우징의 상단과 전방측을 연결하는 방열유로를 형성하는 내부방열하우징과, 상기 카메라하우징의 상부에 구비되고 상기 내부방열하우징에 의해 형성되는 방열유로로 외부공기를 강제유동시키는 방열팬과, 상기 카메라하우징 내에 배열되고 상기 이미지센서, 상기 센서냉각용 열전소자 및 방열팬의 작동을 제어하는 제어기판을 포함하는 카메라의 방열구조를 일 실시예로 제시한다.
According to the disclosure, the heat generated from the image sensor is absorbed by the heat absorbing part of the thermoelectric element for cooling the sensor, so that the low temperature operating condition of the image sensor is maintained, and at the same time, the heat emitted from the heat generating part of the thermoelectric element for cooling the sensor is discharged to the outside of the camera housing. As it is efficiently dissipated, for example, it relates to a heat dissipation structure of a camera so that accuracy and durability for use purposes such as semiconductor inspection can be improved.
Disclosed is a camera housing in which a lens unit is coupled to the lower end and an upper and front side are formed open, an image sensor provided in the lower part of the camera housing, a sensor cooling thermoelectric element installed to face the upper surface of the image sensor, and , A heat dissipation member installed in the camera housing and having first and second heat dissipation plates having different areas are alternately arranged and coupled, the lower end of which is in contact with the upper surface of the thermoelectric element for cooling the sensor, and the heat dissipation member in the camera housing an internal heat dissipation housing installed to surround the heat dissipation member and forming a heat dissipation flow path connecting the upper end and the front side of the camera housing around the heat dissipation member; and a heat dissipation flow path provided on the top of the camera housing and formed by the inner heat dissipation housing. A heat dissipation structure of a camera including a heat dissipation fan for forcibly flowing external air into the camera housing and a control board for controlling the operation of the image sensor, the thermoelectric element for cooling the sensor, and the heat dissipation fan, arranged in the camera housing, is presented as an embodiment. do.

Description

카메라의 방열구조{HEAT DISSIPATION STRUCTURE OF CAMERA}Heat dissipation structure of camera {HEAT DISSIPATION STRUCTURE OF CAMERA}

개시된 내용은 예를 들어 웨이퍼, 반도체 칩 등과 같은 반도체소자의 제조시에 불량여부를 이미지의 획득과 이미지프로세싱을 통해 검사하는 반도체 검사용 카메라와 같은 카메라에 관한 것이다.The disclosed subject matter relates to a camera, such as a semiconductor inspection camera, that inspects whether a semiconductor device such as a wafer or a semiconductor chip is defective through image acquisition and image processing.

본 명세서에서 달리 표시하지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, material described in this section is not prior art to the claims in this application, and inclusion in this section is not an admission that it is prior art.

일반적으로 웨이퍼, 반도체 칩 등과 같은 반도체소자는 산화 공정, 식각 공정, 확산 공정 및 금속 공정 등의 가공 공정을 반복 진행하여 특정의 회로 패턴을 형성한 후, 와이어 본딩 공정 및 몰딩 공정 등과 같은 다양한 후속공정을 거쳐 제조된다.In general, semiconductor devices such as wafers and semiconductor chips repeat processing processes such as oxidation process, etching process, diffusion process, and metal process to form a specific circuit pattern, followed by various subsequent processes such as wire bonding process and molding process. manufactured through

이러한 제조 공정을 통해 제조되는 반도체 소자들은 고집적화되기 때문에 제조공정에서 결함이 발생할 가능성이 매우 높다. 이러한 결함은 패키지의 내부 뿐만 아니라 외부에서도 예를 들어 먼지 또는 이물질 표면 부착이나 스크래치 등과 같이 다양한 형태로 나타나게 되며, 패키지의 성능에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. Since semiconductor devices manufactured through such a manufacturing process are highly integrated, there is a very high possibility of defects occurring during the manufacturing process. These defects appear inside as well as outside the package in various forms, for example, dust or foreign matter surface adhesion or scratches, etc., and adversely affect the performance of the package.

따라서 일련의 제조 공정을 통해 제조된 반도체 소자에 대해서는 반드시 전기적인 동작 검사를 통해 내부 결함을 확인함과 동시에 이미지센서를 포함하는 카메라를 이용하여 외관 검사를 수행함으로써 먼지 또는 이물질 표면 부착이나 스크래치 등과 같은 불량 여부를 확인한다.Therefore, for semiconductor devices manufactured through a series of manufacturing processes, internal defects must be checked through electrical operation inspection, and at the same time, exterior inspection is performed using a camera including an image sensor to detect dust or foreign matter surface adhesion or scratches. Check for defects.

웨이퍼, 반도체 칩 등과 같은 반도체소자의 제조시에 불량 여부를 이미지의 획득과 이미지프로세싱을 통해 검사하는 카메라의 일 예로, 대한민국 특허공개 제10-2009-0039490호(2009.04.22. 공개)에는 움직이거나 또는 정지된 웨이퍼를 촬영하도록 렌즈가 장착된 본체와, 이 본체의 내부에 구비되어 렌즈를 통과하는 광원을 감지하여 이미지에 대한 정보를 전기적 신호로 저장하는 CCD센서를 포함하여 이루어진 카메라에 있어서, 상기 CCD센서는 수평라인의 화소수가 1024 바이트 이상으로 구비됨과 동시에 수직라인의 화소수가 1024 바이트 이상으로 구비된 영역센서이며, 상기 본체의 내부에는 상기 영역센서를 작동시켜 저장된 데이터를 출력시키는 수평 및 수직신호 드라이버와, 상기 영역센서에 저장된 이미지 정보를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환시키는 A/D변환기와, 상기 영역센서가 작동되기 위한 모든 신호를 발생시키거나 또는 신호가 지연되도록 제어하는 신호제어기를 포함하며, 상기 신호제어기에는 상기 영역센서가 영역모드 또는 TDI라인모드로 작동되도록 신호를 발생시키는 신호발생기와, 상기 영역센서를 작동을 지연시키기 위한 센서지연기와 상기 A/D변환기를 작동을 지연시키기 위한 A/D변환기와, 상기 A/D변환기에 의해 변환된 신호를 미리 이미지 파일로 변환시키는 이미지프로세서와, 이 이미지프로세서에 의해 변환된 이미지 파일을 일시적으로 저장시키기 위한 메모리를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 카메라가 개시된다.As an example of a camera that inspects defects in the manufacture of semiconductor devices such as wafers and semiconductor chips through image acquisition and image processing, Korean Patent Publication No. 10-2009-0039490 (published on April 22, 2009) Or, in a camera comprising a main body equipped with a lens to photograph a still wafer, and a CCD sensor provided inside the main body to sense a light source passing through the lens and store information about an image as an electrical signal, wherein the The CCD sensor is an area sensor in which the number of pixels in the horizontal line is 1024 bytes or more and the number of pixels in the vertical line is 1024 bytes or more. It includes a driver, an A/D converter that converts image information stored in the area sensor from an analog signal to a digital signal, and a signal controller that generates all signals for the area sensor to operate or controls signals to be delayed. , The signal controller includes a signal generator for generating a signal so that the area sensor operates in an area mode or a TDI line mode, a sensor delay for delaying the operation of the area sensor, and an A for delaying the operation of the A/D converter. A /D converter, an image processor for converting the signal converted by the A/D converter into an image file in advance, and a memory for temporarily storing the image file converted by the image processor. A camera for wafer inspection is disclosed.

이와 같은 카메라의 작동시에는 이미지센서로부터 열이 발생되는데, 이러한 열이 효과적으로 외부로 방출되지 못할 경우에는 이미지센서의 정확도가 저하됨과 동시에 사용수명이 단축되므로, 이미지센서로부터 발생되는 열을 방출시키기 위한 방열구조가 필요하다. When such a camera operates, heat is generated from the image sensor. If this heat is not effectively emitted to the outside, the accuracy of the image sensor decreases and the service life is shortened. A heat dissipation structure is required.

이러한 카메라의 방열구조의 일 예로, 대한민국 특허공개 제10-2020-0090016호(2020.07.28. 공개)에는 렌즈모듈, 촬상소자가 마련된 촬상부, 및 방열모듈을 포함하는 비전 검사용 카메라 조립체로서, 상기 방열모듈은, 상기 촬상부의 이면에 근접되게 배치되어 상기 촬상소자의 온도를 일정하게 조절하는 열전소자(Thermoelectric cooler; TEC); 및 상기 열전소자가 전면에 배치되고 상기 열전소자의 열을 방열시키는 방열본체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비전 검사용 카메라 조립체가 개시된다.As an example of a heat dissipation structure of such a camera, Korean Patent Publication No. 10-2020-0090016 (published on July 28, 2020) includes a lens module, an imaging unit provided with an imaging device, and a heat dissipation module. As a camera assembly for vision inspection, The heat dissipation module may include: a thermoelectric cooler (TEC) disposed close to the rear surface of the imaging unit to constantly adjust the temperature of the imaging device; and a heat dissipation body in which the thermoelectric element is disposed on the front surface and dissipates heat of the thermoelectric element.

또한 대한민국 특허등록 제10-0950386호(2010.03.29. 공고)에는 이미지센서에 외부의 광선이 조사되면서 발생되는 열을 방출하기 위한 냉각장치가 구비된 카메라에 있어서, 중공형상의 케이싱으로서, 케이싱 외측 상면에는 외부의 광선이 케이싱 내부로 입사되도록 하는 광투과부재가 배치되고, 케이싱 내부에는 광투과부재에 대향되는 위치에 이미지센서가 배치된 이미지센서 케이싱; 고온발생부는 이미지센서 케이싱의 내면에 접하도록 배치되고, 저온발생부는 상기 이미지센서와 열접촉되도록 배치된 제 1 열전소자; 및 저온발생부는 이미지센서 케이싱의 외면에 접하도록 배치되고, 고온발생부는 외부를 향해 배치되는 제 2 열전소자를 포함하며, 상기 광투과부재는 상기 이미지센서 케이싱과 열접촉되고, 상기 광투과부재와 열전달 가능하게 배치되어 상기 광투과부재의 온도를 감지하는 제 2 온도센서가 구비되며, 상기 제 2 온도센서에서 측정된 온도데이터는 제어부로 전달되고, 상기 제어부에서는 상기 제 1 열전소자 및 제 2 열전소자에 인가되는 전류량을 제어하여, 상기 광투과부재의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 이미지센서 냉각장치가 구비된 카메라가 개시된다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-0950386 (published on March 29, 2010) discloses a camera equipped with a cooling device for dissipating heat generated when external light is irradiated on an image sensor, as a hollow casing, an image sensor casing on the upper surface of which a light-transmitting member for allowing external light to enter the casing is disposed, and an image sensor disposed inside the casing at a position opposite to the light-transmitting member; a first thermoelectric element disposed in contact with the inner surface of the image sensor casing, the high-temperature generator, and disposed in thermal contact with the image sensor; and a second thermoelectric element disposed in contact with the outer surface of the image sensor casing, the high temperature generating unit facing the outside, wherein the light transmitting member is in thermal contact with the image sensor casing, and A second temperature sensor disposed to enable heat transfer to sense the temperature of the light transmitting member is provided, and the temperature data measured by the second temperature sensor is transmitted to a controller, which controls the first thermoelectric element and the second thermoelectric element. Disclosed is a camera equipped with an image sensor cooling device using a thermoelectric element, characterized in that the temperature of the light-transmitting member is adjusted by controlling the amount of current applied to the element.

전술한 바와 같은 종래의 카메라의 방열구조의 경우에는 열전소자의 흡열부를 통해 이미지센서를 냉각시키는 구성이 개시되기는 하지만, 열전소자의 발열부로부터 방출되는 열이 카메라하우징의 외부로 효율적으로 방출되지 못하는 구조를 가짐에 따라 이미지센서는 물론 카메라하우징 내의 기판에 열손상이 가해져 검사에 대한 정확도가 떨어지고 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다.In the case of the conventional heat dissipation structure of the camera as described above, a configuration for cooling the image sensor through the heat absorbing portion of the thermoelectric element is disclosed, but the heat emitted from the heat generating portion of the thermoelectric element is not efficiently discharged to the outside of the camera housing. Due to the structure, thermal damage is applied to the substrate in the camera housing as well as the image sensor, resulting in a decrease in accuracy in inspection and a shortened service life.

1. 대한민국 특허공개 제10-2009-0039490호(2009.04.22. 공개)1. Korean Patent Publication No. 10-2009-0039490 (published on April 22, 2009) 2. 대한민국 특허공개 제10-2020-0090016호(2020.07.28. 공개)2. Korean Patent Publication No. 10-2020-0090016 (published on July 28, 2020) 3. 대한민국 특허등록 제10-0950386호(2010.03.29. 공고)3. Republic of Korea Patent Registration No. 10-0950386 (2010.03.29. Notice)

이미지센서로부터 발생되는 열이 센서냉각용 열전소자의 흡열부에 의해 흡수되어 이미지센서의 저온동작조건이 유지됨과 동시에 센서냉각용 열전소자의 발열부로부터 방출되는 열이 카메라하우징의 외부로 효율적으로 방산(放散)됨에 따라 예를 들어 반도체 검사 등과 같은 사용목적에 대한 정확도와 내구성이 향상될 수 있도록 한 카메라의 방열구조를 제공하고자 한다.The heat generated from the image sensor is absorbed by the heat absorbing part of the sensor cooling thermoelectric element to maintain the low temperature operating condition of the image sensor, and at the same time, the heat emitted from the heat generating part of the sensor cooling thermoelectric element is efficiently dissipated to the outside of the camera housing. As (放散), for example, to provide a heat dissipation structure of a camera so that the accuracy and durability for the purpose of use, such as semiconductor inspection, can be improved.

또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.In addition, it is not limited to the technical problems as described above, and it is obvious that other technical problems may be derived from the following description.

개시된 내용은 하단에 렌즈부가 결합되고 상단과 전방측이 개방형성되는 카메라하우징과, 상기 카메라하우징의 하부에 구비되는 이미지센서와, 상기 이미지센서의 상부면에 면접되게 설치되는 센서냉각용 열전소자와, 상기 카메라하우징 내에 설치되고 서로 다른 면적을 가지는 제 1 및 제 2 방열판이 교호적으로 배열되게 결합되며 하단은 상기 센서냉각용 열전소자의 상부면에 접하는 방열부재와, 상기 카메라하우징 내에 상기 방열부재를 둘러싸도록 설치되고 상기 방열부재를 중심으로 상기 카메라하우징의 상단과 전방측을 연결하는 방열유로를 형성하는 내부방열하우징과, 상기 카메라하우징의 상부에 구비되고 상기 내부방열하우징에 의해 형성되는 방열유로로 외부공기를 강제유동시키는 방열팬과, 상기 카메라하우징 내에 배열되고 상기 이미지센서, 상기 센서냉각용 열전소자 및 방열팬의 작동을 제어하는 제어기판을 포함하는 카메라의 방열구조를 일 실시예로 제시한다.Disclosed is a camera housing in which a lens unit is coupled to the lower end and an upper and front side are formed open, an image sensor provided in the lower part of the camera housing, a sensor cooling thermoelectric element installed to face the upper surface of the image sensor, and , A heat dissipation member installed in the camera housing and having first and second heat dissipation plates having different areas are alternately arranged and coupled, the lower end of which is in contact with the upper surface of the thermoelectric element for cooling the sensor, and the heat dissipation member in the camera housing an internal heat dissipation housing installed to surround the heat dissipation member and forming a heat dissipation flow path connecting the upper end and the front side of the camera housing around the heat dissipation member; and a heat dissipation flow path provided on the top of the camera housing and formed by the inner heat dissipation housing. A heat dissipation structure of a camera including a heat dissipation fan for forcibly flowing external air into the camera housing and a control board for controlling the operation of the image sensor, the thermoelectric element for cooling the sensor, and the heat dissipation fan, arranged in the camera housing, is presented as an embodiment. do.

개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 방열부재는 상기 제 2 방열판 사이에 개재되고 하단에는 상기 센서냉각용 열전소자의 상부면에 접하는 제 1 접촉돌기가 구비되며 상기 내부방열하우징의 내부공간에 대응되는 횡단면적을 가지는 제 1 방열판과, 상기 제 1 방열판 사이에 개재되고 하단에는 상기 센서냉각용 열전소자의 상부면에 접하는 제 2 접촉돌기가 구비되며 상기 제 1 방열판 사이에 상기 방열유로가 형성되도록 상단이 상부로부터 전방측으로 만곡지게 절취되는 제 2 방열판과, 상기 방열부재의 양측면을 마감하는 측면마감판을 포함한다.According to a preferred feature of the disclosure, the heat dissipation member is interposed between the second heat dissipation plates and has a first contact protrusion in contact with the upper surface of the thermoelectric element for cooling the sensor at the lower end thereof, corresponding to the inner space of the inner heat dissipation housing. A first heat dissipation plate having a cross-sectional area and a second contact protrusion interposed between the first heat dissipation plates and having a lower end in contact with the upper surface of the thermoelectric element for cooling the sensor, and having an upper end such that the heat dissipation passage is formed between the first heat dissipation plates. It includes a second heat dissipation plate curvedly cut from the top toward the front side, and a side closing plate that closes both side surfaces of the heat dissipation member.

개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제어기판은 케이블에 의해 전기적으로 연결되는 다수개의 기판부재로 형성되되, 상기 다수개의 기판부재는 상기 카메라하우징의 내벽면에 분리되어 배열된다.According to a preferred feature of the disclosure, the control board is formed of a plurality of board members electrically connected by cables, and the plurality of board members are separately arranged on the inner wall surface of the camera housing.

개시된 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조에 의하면, 이미지센서로부터 발생되는 열이 센서냉각용 열전소자의 흡열부에 의해 흡수됨과 동시에 센서냉각용 열전소자의 발열부로부터 방출되는 열이 방열부재를 통한 공기유동에 의해 카메라하우징의 외부로 효율적으로 방산(放散)될 수 있고, 이러한 효율적 방열을 통해 이미지센서의 저온동작조건이 유지되면서 예를 들어 반도체 검사 등과 같은 사용목적에 대한 정확도가 향상됨과 동시에 이미지센서를 포함한 구성부품의 내구성도 향상되는 장점이 있다.According to the heat dissipation structure of the camera according to the disclosed embodiment, the heat generated from the image sensor is absorbed by the heat absorbing part of the thermoelectric element for cooling the sensor, and the heat emitted from the heat emitting part of the thermoelectric element for cooling the sensor is absorbed through the heat dissipating member. It can be efficiently dissipated to the outside of the camera housing by the air flow, and through this efficient heat dissipation, the low-temperature operating conditions of the image sensor are maintained, improving accuracy for purposes such as semiconductor inspection, for example, and image There is an advantage in that the durability of components including sensors is also improved.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조의 사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조의 분해사시도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조의 단면도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조에 있어서, 방열부재의 부분분해사시도.
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조에 있어서, 제어기판의 설치구조도.
도 6은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조에 의한 방열작동도.
1 is a perspective view of a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the present disclosure;
2 is an exploded perspective view of a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the present disclosure;
3 is a cross-sectional view of a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the present disclosure;
4 is a partially exploded perspective view of a heat dissipation member in a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the disclosed subject matter;
5 is an installation structure diagram of a control board in a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the disclosed subject matter;
6 is a diagram illustrating a heat dissipation operation by a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the disclosed subject matter;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, look at the configuration and operational effects of the preferred embodiment. For reference, in the drawings below, each component is omitted or schematically illustrated for convenience and clarity, and the size of each component does not reflect the actual size. In addition, like reference numerals refer to like components throughout the specification, and reference numerals for like components in individual drawings will be omitted.

도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조의 사시도이고, 도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조의 분해사시도이며, 도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조의 단면도이다.1 is a perspective view of a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the disclosed subject matter, FIG. 2 is an exploded perspective view of a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the disclosed subject matter, and FIG. 3 is a perspective view according to an embodiment of the disclosed subject matter. This is a cross-sectional view of the heat dissipation structure of the camera.

개시된 내용의 실시예에 따른 카메라의 방열구조는 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이 카메라하우징(10), 이미지센서(20), 센서냉각용 열전소자(30), 방열부재(40), 내부방열하우징(50), 방열팬(60) 및 제어기판(70)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the heat dissipation structure of the camera according to an embodiment of the disclosed subject matter includes a camera housing 10, an image sensor 20, a sensor cooling thermoelectric element 30, a heat dissipation member 40, an internal It includes a heat dissipation housing 50, a heat dissipation fan 60 and a control board 70.

여기서, 카메라하우징(10)은 예를 들어 웨이퍼, 반도체 칩 등과 같은 반도체소자의 제조시에 불량여부를 이미지의 획득과 이미지프로세싱을 통해 검사하는 반도체 검사용 카메라와 같은 카메라의 바디프레임에 해당하는 것으로, 전체적으로 직육면체 형상을 가지고, 하단에는 렌즈부(미도시)가 결합되는 렌즈결합부(11)가 형성된다.Here, the camera housing 10 corresponds to a body frame of a camera such as a semiconductor inspection camera that inspects defects through image acquisition and image processing when manufacturing semiconductor devices such as wafers and semiconductor chips. , Has a rectangular parallelepiped shape as a whole, and a lens coupling unit 11 to which a lens unit (not shown) is coupled is formed at the lower end.

또한 외부공기의 유동에 의한 방열이 가능하도록 차후에 설명될 방열팬(60)이 결합되는 카메라하우징(10)의 상단과 차후에 설명될 방열부재(40)가 노출되는 카메라하우징(10)의 전방측은 개방형성된다. 이 때 카메라하우징(10)의 상단은 외부공기가 흡인되는 유입구에 해당되고 카메라하우징(10)의 전방측은 방열부재(40)와 열교환을 거친 외부공기가 외부로 방출되는 배기구에 해당한다. 실시예에 따라서는 카메라하우징(10)의 전방측이 외부공기가 흡인되는 유입구에 해당되고 카메라하우징(10)의 상단이 방열부재(40)와 열교환을 거친 외부공기가 외부로 방출되는 배기구에 해당할 수도 있다.In addition, the top of the camera housing 10 to which the heat dissipation fan 60 to be described later is coupled and the front side of the camera housing 10 to which the heat dissipation member 40 to be described later is exposed are open to allow heat dissipation by the flow of outside air. is formed At this time, the top of the camera housing 10 corresponds to an inlet through which external air is sucked, and the front side of the camera housing 10 corresponds to an exhaust through which external air that has undergone heat exchange with the heat dissipation member 40 is discharged to the outside. Depending on the embodiment, the front side of the camera housing 10 corresponds to an inlet through which external air is sucked, and the upper end of the camera housing 10 corresponds to an exhaust port through which external air that has undergone heat exchange with the heat dissipation member 40 is discharged to the outside. You may.

전술한 카메라하우징(10)의 상단에는 제 1 방열핀(13)이 구비된다. 제 1 방열핀(13)은 카메라하우징(10)이 외부공기와 접하는 접촉면적을 증대시켜 카메라하우징(10)의 내부 열이 효율적으로 방산될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 카메라하우징(10) 상에 일정간격마다 함입 형성되는 홈에 의해 형성된다.A first heat dissipation fin 13 is provided at an upper end of the aforementioned camera housing 10 . The first heat dissipation fin 13 serves to increase the contact area of the camera housing 10 in contact with external air so that internal heat of the camera housing 10 can be efficiently dissipated. It is formed by grooves that are recessed at regular intervals.

또한 카메라하우징(10)에는 전원공급케이블과 출력케이블에 연결되는 접속단자가 구비될 수 있다.In addition, the camera housing 10 may be provided with connection terminals connected to the power supply cable and the output cable.

전술한 카메라하우징(10)의 하부에는 이미지센서(20)가 구비된다. 이미지센서(20)는 렌즈부를 통해 입사되는 영상(빛)의 강약과 색채를 감지하여 디지털 영상데이터로 변환하여 이미지 형태로 표시되도록 하는 일종의 영상소자부품에 해당하는 것으로, CCD(Charge Coupled Device) 이미지센서 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서로 형성 가능하다.An image sensor 20 is provided below the camera housing 10 described above. The image sensor 20 corresponds to a kind of imaging element component that detects the intensity and color of the image (light) incident through the lens unit, converts it into digital image data, and displays it in the form of an image, CCD (Charge Coupled Device) image It can be formed as a sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.

이 중 CCD 이미지 센서는 고밀도로 집적된 많은 수의 광다이오드 소자에 빛이 비추어질 때 빛의 양에 따라 전자가 발생하고 그 전자가 생성된 양(量)에 따라 화상(이미지)이 출력되기 때문에 노이즈가 적고 이미지 품질이 우수하다는 특징이 있다. 또한 CMOS 이미지센서는 발생된 전자를 전압으로 바꾸어 출력시키는 방식으로, 처리 속도가 빠르고 소비 전력이 낮기 때문에 휴대폰 및 디지털 카메라 등의 휴대 단말에 적합하며 생산 단가가 낮고 온칩(on-chip)화 하여 통합하기 쉬운 특징이 있는 반면에, 저조도 상황에서 소자 자체가 불안정하기 쉽고, 촬영한 화상에 노이즈가 증가하는 특성이 있다.Among them, the CCD image sensor generates electrons according to the amount of light when light shines on a large number of photodiode elements integrated at high density, and an image (image) is output according to the amount of electrons generated. It is characterized by low noise and excellent image quality. In addition, the CMOS image sensor converts the generated electrons into voltage and outputs them. Because of its fast processing speed and low power consumption, it is suitable for portable terminals such as mobile phones and digital cameras, and its production cost is low, and it is integrated by on-chip. On the other hand, there are characteristics that the device itself is easily unstable in low light conditions and noise increases in a captured image.

전술한 이미지센서(20)의 상부면에는 센서냉각용 열전소자(30)가 면접되게 설치된다. 센서냉각용 열전소자(30)는 이미지센서(20)로부터 발생되는 열을 흡수하여 이미지센서(20)의 저온동작조건을 유지시킴에 따라 이미지센서(20)의 정확도와 내구성이 향상되도록 하는 것으로, P형 반도체와 N형 반도체가 2개의 접점을 가지는 폐회로를 형성하는 펠티어 소자로 형성된다.A thermoelectric element 30 for sensor cooling is installed on the upper surface of the image sensor 20 described above. The thermoelectric element 30 for sensor cooling absorbs heat generated from the image sensor 20 and maintains the low-temperature operating condition of the image sensor 20 to improve the accuracy and durability of the image sensor 20, A P-type semiconductor and an N-type semiconductor form a Peltier element forming a closed circuit having two contacts.

펠티어 소자는 전자가 전위차가 있는 두 금속 사이를 움직이기 위해 금속이 가지고 있는 에너지를 이용하는 원리를 이용하는 것으로, 하측에는 이미지센서(20)로부터 열을 흡수하는 흡열부(냉각부)가 구비되고 상부에는 반대로 발열부가 형성된다. 펠티어 소자를 이용한 냉각용 열전소자의 구조는 이미 공지되어 있는 바, 여기서는 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다. The Peltier element uses the principle of using the energy possessed by the metal to move electrons between two metals with a potential difference. Conversely, a heating part is formed. The structure of a thermoelectric element for cooling using a Peltier element is already known, and further detailed description thereof will be omitted herein.

전술한 카메라하우징(10) 내에는 방열부재(40)가 설치된다. 방열부재(40)는 공랭을 위한 방열유로를 형성함과 동시에 센서냉각용 열전소자(30)의 발열부로부터 방출되는 열을 외부공기와의 열교환을 통해 방산하는 일종의 공랭식 열교환기에 해당하는 것으로, 그 하단은 센서냉각용 열전소자(30)의 상부면에 접한다.A heat dissipation member 40 is installed in the camera housing 10 described above. The heat dissipation member 40 corresponds to a kind of air-cooled heat exchanger that forms a heat dissipation flow path for air cooling and at the same time dissipates heat emitted from the heating part of the thermoelectric element 30 for sensor cooling through heat exchange with external air. The lower end is in contact with the upper surface of the thermoelectric element 30 for sensor cooling.

도 4에는 이러한 방열부재의 부분분해사시도가 도시된다. 4 is a partially exploded perspective view of such a heat dissipation member.

도 4에 도시되는 바와 같이, 방열부재(40)는 서로 다른 면적을 가지는 제 1 및 제 2 방열판(41, 43)이 교호적으로 배열되게 결합되는 구조를 가진다.As shown in FIG. 4 , the heat dissipation member 40 has a structure in which first and second heat dissipation plates 41 and 43 having different areas are alternately arranged and coupled.

제 1 방열판(41)은 차후에 설명될 내부방열하우징(50)의 내부공간에 대응되는 비교적 큰 횡단면적을 가지는 방열판으로 비교적 작은 횡단면적을 가지는 제 2 방열판(43) 사이에 개재되고 하단에는 센서냉각용 열전소자(30)의 상부면에 접하는 제 1 접촉돌기(41a)가 구비된다. 이러한 제 1 방열판(41)은 구리 재질로 형성되는 것이 바람직하지만, 그 외 다른 금속판으로도 형성 가능하다.The first heat dissipation plate 41 is a heat dissipation plate having a relatively large cross-sectional area corresponding to the inner space of the internal heat dissipation housing 50, which will be described later, and is interposed between the second heat dissipation plates 43 having a relatively small cross-sectional area, and a sensor cooling is provided at the lower end. A first contact protrusion 41a in contact with the upper surface of the thermal element 30 is provided. The first heat dissipation plate 41 is preferably formed of a copper material, but may also be formed of other metal plates.

제 2 방열판(43)은 제 1 방열판(41) 사이에 개재되고 제 1 방열판(41) 사이에 방열유로가 형성되도록 상단이 상부로부터 전방측으로 만곡지게 절취되어 제 1 방열판(41) 보다 더 작은 횡단면적을 가지며 하단에는 센서냉각용 열전소자(30)의 상부면에 접하는 제 2 접촉돌기(43a)가 구비된다. 이러한 제 1 방열판(41)은 구리 재질로 형성되는 것이 바람직하지만, 그 외 다른 금속판으로도 형성 가능하다.The second heat dissipation plate 43 is interposed between the first heat dissipation plates 41 and has a cross section smaller than that of the first heat dissipation plate 41 by having an upper end curvedly cut from the top toward the front so as to form a heat dissipation passage between the first heat dissipation plates 41 . It has an area and is provided with a second contact protrusion 43a in contact with the upper surface of the thermoelectric element 30 for sensor cooling at the lower end. The first heat dissipation plate 41 is preferably formed of a copper material, but may also be formed of other metal plates.

서로 다른 면적을 가지는 제 1 및 제 2 방열판(41, 43)이 교호적으로 배열결합되는 방열부재(40)는 카메라하우징(10) 내에 상부로부터 전방측으로 만곡지게 형성되는 방열유로를 형성함에 따라 방열을 위한 기류가 카메라하우징(10)의 상부로부터 카메라하우징(10)의 내부로 유입된 후 별도의 저항없이 전방측으로 자연스럽게 방향으로 전환되어 흐르도록 유도한다.The heat dissipation member 40 in which the first and second heat dissipation plates 41 and 43 having different areas are alternately arranged and coupled forms a heat dissipation flow path curved from the top to the front side in the camera housing 10, thereby dissipating heat. After the air flow for the camera is introduced into the camera housing 10 from the top of the camera housing 10, the direction is naturally switched to the front side without any additional resistance and is induced to flow.

또한 서로 다른 면적을 가지는 제 1 및 제 2 방열판(41, 43)이 교호적으로 배열되는 방열부재(40)는 측면마감판(45)에 의해 양측면이 마감된 상태로 결합된다. 측면마감판(45)은 이미지센서(20)로부터 센서냉각용 열전소자(30)를 거쳐 방열부재(40)로 전달된 열이 내부방열하우징(50) 측으로 전달되지 않도록 단열재질로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the heat dissipation member 40 in which the first and second heat dissipation plates 41 and 43 having different areas are alternately arranged are coupled with both side surfaces closed by the side closing plates 45 . The side closing plate 45 is preferably formed of a heat insulating material so that the heat transferred from the image sensor 20 to the heat dissipating member 40 through the sensor cooling thermoelectric element 30 is not transferred to the inner heat dissipating housing 50 side. .

또한 방열부재(40)를 형성하는 제 1 방열판(41), 제 2 방열판(43) 및 측면마감판(45)의 후방 가장자리에는 공통의 횡방향연결대(47)가 삽입가능한 결합홈(49)이 각각 함입형성된다. 횡방향연결대(47)는 방열부재(40)를 내부방열하우징(50)의 후방 하단에 체결고정하기 위한 체결플레이트로 작용함과 동시에 단열재질로 형성됨에 따라 이미지센서(20)로부터 센서냉각용 열전소자(30)를 거쳐 방열부재(40)로 전달된 열이 내부방열하우징(50) 측으로 직접 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다.In addition, at the rear edges of the first heat sink 41, the second heat sink 43, and the side closing plate 45 forming the heat dissipation member 40, there is a coupling groove 49 into which a common transverse connector 47 can be inserted. are formed by incorporating each The transverse connector 47 serves as a fastening plate for fastening and fixing the heat radiating member 40 to the rear lower end of the inner heat radiating housing 50, and at the same time is formed of a heat insulating material. It serves to prevent the heat transferred to the heat dissipating member 40 via 30 from being directly transferred to the inner heat dissipating housing 50 side.

전술한 카메라하우징(10) 내에는 내부방열하우징(50)이 전술한 방열부재(40)를 둘러싸도록 설치된다. 내부방열하우징(50)은 방열부재(40)를 중심으로 카메라하우징(10)의 상단과 전방측을 연결하는 방열유로를 형성하는 역할을 함과 동시에, 차후에 설명될 제어기판(70)의 열손상을 미연에 방지하는 역할을 한다.In the camera housing 10 described above, an internal heat dissipation housing 50 is installed to surround the heat dissipation member 40 described above. The internal heat dissipation housing 50 serves to form a heat dissipation passage connecting the upper end and the front side of the camera housing 10 with the heat dissipation member 40 as the center, and at the same time, thermal damage of the control board 70 to be described later. plays a role in preventing

내부방열하우징(50)은 방열유로의 형성을 위해 상부면과 전방면이 연통되게 개방형성되고 방열부재(40)의 수용을 위해 하부면이 개방됨과 동시에 내부에는 방열부재(40)가 수용 가능한 내부공간이 형성되며, 하단은 카메라하우징(10) 내에 고정결합된다. The inner heat dissipation housing 50 is formed so that the upper surface and the front surface are open to communicate with each other to form a heat dissipation flow path, and the lower surface is opened to accommodate the heat dissipation member 40, and at the same time, the inner heat dissipation member 40 can be accommodated therein. A space is formed, and the lower end is fixedly coupled in the camera housing 10 .

또한 내부방열하우징(50)의 후방 상측에는 제 2 방열핀(51)이 구비된다. 제 2 방열핀(51)은 내부방열하우징(50) 자체가 또 하나의 공랭식 방열부재로 작용할 수 있도록 하는 것으로, 내부방열하우징(50)의 후방 상측에 내부방열하우징(50)의 내측을 향해 돌출형성된다. 제 2 방열핀(51)은 특히 차후에 설멸될 제어기판(70) 중 카메라하우징(10)의 후방 내측면에 배열되는 중앙처리용 기판부재(73)으로부터 발생되는 열이 제 2 방열핀(51)을 관류하는 기류에 의해 공랭될 수 있도록 하는 역할을 한다.In addition, a second heat dissipation fin 51 is provided on the rear upper side of the inner heat dissipation housing 50 . The second heat dissipation fin 51 allows the inner heat dissipation housing 50 itself to act as another air-cooled heat dissipation member, and is formed protruding toward the inner side of the inner heat dissipation housing 50 on the rear upper side of the inner heat dissipation housing 50. do. In the second heat dissipation fin 51, heat generated from the substrate member 73 for central processing arranged on the rear inner surface of the camera housing 10 among the control boards 70 to be removed later flows through the second heat dissipation fin 51. It serves to be cooled by the air current.

또한 내부방열하우징(50)의 양측에는 단열플레이트(53)가 결합된다. 단열플레이트(53)는 이미지센서(20) 등으로부터 발생된 열이 방열부재(40) 및 내부방열하우징(50)에 의해 카메라하우징(10) 내에 형성되는 방열유로를 따라 방산되는 과정에서 내부방열하우징(50)의 양측을 통해 방산되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로, 통상의 판상 단열재로 형성된다.In addition, insulation plates 53 are coupled to both sides of the internal heat dissipation housing 50 . The heat insulation plate 53 is the internal heat dissipation housing in the process of dissipating heat generated from the image sensor 20 and the like along the heat dissipation passage formed in the camera housing 10 by the heat dissipation member 40 and the internal heat dissipation housing 50. It serves to block radiation through both sides of (50), and is formed of a normal plate-shaped heat insulating material.

전술한 카메라하우징(10)의 상부에는 방열팬(60)이 구비된다. 방열팬(60)은 방열부재(40) 및 내부방열하우징(50)에 의해 카메라하우징(10) 내에 형성되는 방열유로로 외부공기를 강제유동시킴에 따라 공랭을 통한 방열이 이루어지도록 하는 것으로, 통상의 소형 전자기기용 냉각팬으로 형성 가능하다.A heat dissipation fan 60 is provided above the camera housing 10 described above. The heat dissipation fan 60 forcibly flows external air into the heat dissipation passage formed in the camera housing 10 by the heat dissipation member 40 and the internal heat dissipation housing 50 so that heat dissipation is achieved through air cooling. It can be formed as a cooling fan for small electronic devices.

전술한 카메라하우징(10) 내에는 제어기판(70)이 배열된다. 제어기판(70)은 이미지센서(20), 센서냉각용 열전소자(30) 및 방열팬(60)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 도 5에는 이러한 제어기판의 설치구조도가 도시된다.A control board 70 is arranged in the camera housing 10 described above. The control board 70 serves to control the operation of the image sensor 20, the thermoelectric element 30 for sensor cooling, and the heat dissipation fan 60. 5 shows an installation structure diagram of such a control board.

제어기판(70)은 특히 1개의 통합 기판으로 형성되는 것이 아니라 도 5에 도시되는 바와 같이 케이블(70a)에 의해 전기적으로 연결됨과 동시에 카메라하우징(10)의 내벽면에 분리되어 배열되는 다수개의 기판부재로 형성되는 것이 바람직하다. The control board 70 is not formed as a single integrated board, but as shown in FIG. 5, a plurality of boards electrically connected by a cable 70a and separated and arranged on the inner wall surface of the camera housing 10. It is preferable to form a member.

이러한 제어기판(70)은 도 2에 도시되는 바와 같이 카메라하우징(10)의 하단 내측면에 배열되는 이미지센서용 기판부재(71)와, 카메라하우징(10)의 후방 내측면에 배열되는 중앙처리용 기판부재(73)와, 카메라하우징(10)의 일측 내측면에 배열되는 열전소자용 기판부재(75)와, 카메라하우징(10)의 일측 내측면에 배열되는 전원공급용 기판부재(77)와, 카메라하우징(10)의 상단 내측면에 배열되는 팬구동용 기판부재(79)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the control board 70 includes a substrate member 71 for an image sensor arranged on the lower inner surface of the camera housing 10 and a central processing arranged on the rear inner surface of the camera housing 10. A board member 73 for a thermoelectric element arranged on an inner surface of one side of the camera housing 10, and a substrate member 77 for power supply arranged on an inner surface of one side of the camera housing 10 and a substrate member 79 for driving a fan arranged on an inner surface of an upper end of the camera housing 10 .

이 때 이미지센서용 기판부재(71)의 중앙에는 이미지센서(20)와 센서냉각용 열전소자(30)의 직접접촉을 위한 통공(71a)이 관통형성된다. 이러한 통공(71a)이 형성된 이미지센서용 기판부재(71)의 중앙부분은 센서냉각용 열전소자(30)의 안착설치를 위한 안착대로 작용한다.At this time, a through hole 71a for direct contact between the image sensor 20 and the thermoelectric element 30 for cooling the sensor is formed through the center of the substrate member 71 for the image sensor. The central portion of the substrate member 71 for an image sensor having such a through hole 71a serves as a seat for mounting and installing the thermoelectric element 30 for cooling the sensor.

또한 이미지센서용 기판부재(71), 중앙처리용 기판부재(73), 열전소자용 기판부재(75), 전원공급용 기판부재(77) 및 팬구동용 기판부재(79)는 통상의 인쇄회로기판으로 형성될 수도 있지만 특히 경연성회로기판(RF-PCB)으로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the board member 71 for image sensor, the board member 73 for central processing, the board member 75 for thermoelectric element, the board member 77 for power supply, and the board member 79 for fan drive are conventional printed circuits. It may be formed as a substrate, but it is particularly preferable to be formed as a rigid flexible circuit board (RF-PCB).

또한 케이블(70a)은 이미지센서용 기판부재(71), 열전소자용 기판부재(75), 전원공급용 기판부재(77) 및 팬구동용 기판부재(79)를 중앙처리용 기판부재(73)에 전기적으로 연결하는 것으로, 통상의 커넥터 일체형 유선케이블로 형성될 수도 있지만 유연성있게 구부러질 수 있는 연성인쇄회로기판(FPCB)으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the cable 70a connects the substrate member 71 for the image sensor, the substrate member 75 for the thermoelectric element, the substrate member 77 for power supply, and the substrate member 79 for driving the fan to the substrate member 73 for central processing. As electrically connected to, it may be formed of a normal connector-integrated cable, but it is preferable to be formed of a flexible printed circuit board (FPCB) that can be flexibly bent.

도 6은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조에 의한 방열작동도이다. 이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조의 작동을 설명한다.6 is a diagram illustrating a heat dissipation operation by a heat dissipation structure of a camera according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Hereinafter, an operation of a heat dissipation structure of a camera according to an embodiment of the disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 6 .

우선, 개시된 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조는 이미지센서(20)의 상부에 센서냉각용 열전소자(30)가 면접되고 센서냉각용 열전소자(30)의 상부에 서로 다른 면적의 제 1 및 제 2 방열판(41, 43)이 교호적으로 배열된 방열부재(40)가 면접되며 카메라하우징(10) 내에 방열부재(40)를 둘러싸면서 방열유로를 형성하는 내부방열하우징(50)이 설치되고 카메라하우징(10)의 상부에 내부방열하우징(50)에 의해 형성된 방열유로를 따라 외부공기를 유동시키는 방열팬(60)이 설치되는 구조를 가진다.First of all, in the heat dissipation structure of the camera according to the disclosed embodiment, the thermoelectric element 30 for sensor cooling is interviewed on the top of the image sensor 20, and the first and The heat dissipation member 40 in which the second heat dissipation plates 41 and 43 are alternately arranged is interviewed, and an internal heat dissipation housing 50 forming a heat dissipation flow path while surrounding the heat dissipation member 40 is installed in the camera housing 10 It has a structure in which a heat dissipation fan 60 is installed on top of the camera housing 10 to flow external air along a heat dissipation passage formed by the internal heat dissipation housing 50 .

따라서 방열팬(60)의 구동시에 외부공기가 카메라하우징(10)의 상부로부터 카메라하우징(10) 내로 유입되어 내부방열하우징(50)의 제 1 방열핀(51)과 방열부재(40)를 관류한 후 카메라하우징(10)의 전방측을 통해 배출되면서 방열부재(40)와 내부방열하우징(50)을 매개로 한 공랭이 이루어진다. 이 때 방열을 위한 기류는 카메라하우징(10)의 상부로부터 카메라하우징(10)의 내부로 유입된 후 방열부재(40)에 의해 별도의 저항없이 전방측으로 자연스럽게 방향으로 전환되어 흐르게 된다.Therefore, when the heat dissipation fan 60 is driven, outside air flows into the camera housing 10 from the top of the camera housing 10 and flows through the first heat dissipation fin 51 and the heat dissipation member 40 of the internal heat dissipation housing 50. After being discharged through the front side of the camera housing 10, air cooling is performed via the heat dissipating member 40 and the internal heat dissipating housing 50. At this time, the airflow for heat dissipation flows into the interior of the camera housing 10 from the top of the camera housing 10, and then naturally changes direction to the front side without additional resistance by the heat dissipating member 40 and flows.

이와 동시에 이미지센서(20)로부터 발생되는 열은 센서냉각용 열전소자(30)의 흡열부에 의해 흡수됨과 동시에 센서냉각용 열전소자(30)의 발열부로부터 방출되는 열은 방열부재(40)를 통한 공기유동에 의해 카메라하우징(10)의 외부로 효율적으로 방산(放散)됨에 따라 이미지센서(20)의 저온동작조건이 유지되면서 예를 들어 반도체 검사 등과 같은 사용목적에 대한 정확도가 향상됨과 동시에 이미지센서(20)를 포함한 구성부품의 내구성도 향상될 수 있다.At the same time, the heat generated from the image sensor 20 is absorbed by the heat absorbing part of the thermoelectric element 30 for sensor cooling, and the heat emitted from the heat emitting part of the thermoelectric element 30 for sensor cooling is absorbed by the heat dissipating member 40. As the airflow through the camera is efficiently dissipated to the outside of the camera housing 10, the low-temperature operating condition of the image sensor 20 is maintained, and the accuracy for the purpose of use, such as semiconductor inspection, for example, is improved, and the image sensor 20 is maintained. Durability of components including the sensor 20 may also be improved.

또한 제어기판(70)이 1개의 통합 기판으로 형성되는 것이 아니라 케이블(70a)에 의해 전기적으로 연결됨과 동시에 카메라하우징(10)의 내벽면에 분리되어 배열되는 다수의 기판부재, 즉 이미지센서용 기판부재(71), 중앙처리용 기판부재(73), 열전소자용 기판부재(75), 전원공급용 기판부재(77) 및 팬구동용 기판부재(79)로 형성됨에 따라 카메라하우징(10) 내에 이미지센서(20)의 저온동작조건 형성을 위한 방열부품의 설치공간과 방열유로의 형성공간이 용이하게 구성될 수 있게 된다.In addition, the control board 70 is not formed as a single integrated board, but is electrically connected by a cable 70a and at the same time, a plurality of board members separately arranged on the inner wall surface of the camera housing 10, that is, a board for an image sensor. member 71, a substrate member for central processing 73, a substrate member for thermoelectric element 75, a substrate member for power supply 77, and a substrate member for driving a fan 79, so that within the camera housing 10 The installation space of the heat dissipation component for forming the low temperature operating condition of the image sensor 20 and the formation space of the heat dissipation passage can be easily configured.

한편 예를 들어 반도체 검사용 카메라와 같은 카메라에서 하측에 설치되는 이미지센서(20)와 배면측에 설치되는 중앙처리용 기판부재(73)가 상대적으로 가장 많은 양의 열을 발생시키는데, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 카메라의 방열구조에서는 이미지센서(20)의 열을 공랭을 통해 주로 방산시키는 방열부재(40)와, 중앙처리용 기판부재(73)의 열을 공랭을 통해 주로 방산시키는 내부방열하우징(50)이 단열재질의 횡방향연결대(47)와 단열플레이트(53)에 의해 상호 열전달이 방지되도록 구현됨에 따라 이미지센서(20)의 방열과, 제어기판(70), 특히 중앙처리용 기판부재(73)의 방열이 서로 분리되어 이루어진다.On the other hand, for example, in a camera such as a semiconductor inspection camera, the image sensor 20 installed on the lower side and the substrate member 73 for central processing installed on the rear side generate a relatively large amount of heat. In the heat dissipation structure of the camera according to an embodiment, the heat dissipation member 40 mainly dissipates the heat of the image sensor 20 through air cooling, and the internal heat dissipation mainly dissipates the heat of the central processing board member 73 through air cooling. As the housing 50 is implemented so that mutual heat transfer is prevented by the transverse connecting rod 47 and the insulating plate 53 made of insulating material, heat dissipation of the image sensor 20 and the control board 70, especially the central processing board member The heat dissipation of (73) is done separately from each other.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and represent all the technical ideas of the present invention. Since it is not, it should be understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 카메라하우징
11 : 렌즈결합부
13 : 제 1 방열핀
20 : 이미지센서
30 : 센서냉각용 열전소자
40 : 방열부재
41 : 제 1 방열판
41a : 제 1 접촉돌기
43 : 제 2 방열판
43a : 제 2 접촉돌기
45 : 측면마감판
47 : 횡방향연결대
49 : 결합홈
50 : 내부방열하우징
51 : 제 2 방열핀
53 : 단열플레이트
60 : 방열팬
70 : 제어기판
70a : 케이블
71 : 이미지센서용 기판부재
71a : 통공
73 : 중앙처리용 기판부재
75 : 열전소자용 기판부재
77 : 전원공급용 기판부재
79 : 팬구동용 기판부재
10: Camera housing
11: lens coupling part
13: first heat dissipation fin
20: image sensor
30: thermoelectric element for sensor cooling
40: heat dissipation member
41: first heat sink
41a: first contact protrusion
43: second heat sink
43a: second contact protrusion
45: side closing plate
47: transverse connector
49: coupling groove
50: internal heat dissipation housing
51: second heat dissipation fin
53: insulation plate
60: heat dissipation fan
70: control board
70a: cable
71: substrate member for image sensor
71a: through hole
73: substrate member for central processing
75: substrate member for thermoelectric element
77: board member for power supply
79: board member for fan drive

Claims (10)

하단에 렌즈부가 결합되고 상단과 전방측이 개방형성되는 카메라하우징;
상기 카메라하우징의 하부에 구비되는 이미지센서;
상기 이미지센서의 상부면에 면접되게 설치되는 센서냉각용 열전소자;
상기 카메라하우징 내에 설치되고 서로 다른 면적을 가지는 제 1 및 제 2 방열판이 교호적으로 배열되게 결합되며 하단은 상기 센서냉각용 열전소자의 상부면에 접하는 방열부재;
상기 카메라하우징 내에 상기 방열부재를 둘러싸도록 설치되고 상기 방열부재를 중심으로 상부로부터 전방측으로 만곡지는 방열유로를 형성하는 내부방열하우징;
상기 카메라하우징의 상부에 구비되고 상기 내부방열하우징에 의해 형성되는 방열유로로 외부공기를 강제유동시키는 방열팬; 및
상기 카메라하우징 내에 배열되고 상기 이미지센서, 상기 센서냉각용 열전소자 및 방열팬의 작동을 제어하는 제어기판을 포함하고,
상기 방열부재는 상기 제 2 방열판 사이에 개재되고 하단에는 상기 센서냉각용 열전소자의 상부면에 접하는 제 1 접촉돌기가 구비되며 상기 내부방열하우징의 내부공간에 대응되는 횡단면적을 가지는 제 1 방열판과, 상기 제 1 방열판 사이에 개재되고 하단에는 상기 센서냉각용 열전소자의 상부면에 접하는 제 2 접촉돌기가 구비되며 상기 제 1 방열판 사이에 상기 방열유로가 형성되도록 상단이 상부로부터 전방측으로 만곡지게 절취되는 제 2 방열판과, 상기 방열부재의 양측면을 마감하는 측면마감판을 포함하는 카메라의 방열구조.
A camera housing in which a lens unit is coupled to a lower end and an upper end and a front side are formed open;
an image sensor provided under the camera housing;
a thermoelectric element for sensor cooling installed on an upper surface of the image sensor to be interviewed;
a heat dissipation member installed in the camera housing and having first and second heat dissipation plates having different areas alternately arranged and coupled, and having a lower end in contact with an upper surface of the thermoelectric element for cooling the sensor;
an internal heat dissipation housing installed in the camera housing to surround the heat dissipation member and forming a heat dissipation passage curved from an upper portion to a front side around the heat dissipation member;
a heat dissipation fan provided on an upper portion of the camera housing and forcibly flowing external air through a heat dissipation passage formed by the internal heat dissipation housing; and
A control board arranged in the camera housing and controlling the operation of the image sensor, a thermoelectric element for cooling the sensor, and a heat dissipation fan;
The heat dissipation member is interposed between the second heat dissipation plates, has a first contact protrusion in contact with the upper surface of the thermoelectric element for sensor cooling, and has a cross-sectional area corresponding to the inner space of the inner heat dissipation housing; , It is interposed between the first heat sink and has a second contact protrusion in contact with the upper surface of the thermoelectric element for cooling the sensor at the lower end, and the upper end is cut curved from the top toward the front side so that the heat dissipation passage is formed between the first heat sink. A heat dissipation structure of a camera including a second heat dissipation plate and a side closing plate closing both sides of the heat dissipation member.
청구항 1에 있어서,
상기 카메라하우징의 상단에는 제 1 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 1,
A heat dissipation structure of a camera, characterized in that a first heat dissipation fin is provided at the top of the camera housing.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 방열판, 상기 제 2 방열판 및 상기 측면마감판의 후방 가장자리에는 공통의 횡방향연결대가 삽입가능한 결합홈이 각각 함입형성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 1,
The heat dissipation structure of the camera, characterized in that the rear edge of the first heat sink, the second heat sink and the side closing plate are respectively recessed coupling grooves into which a common transverse connector can be inserted.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 방열판 및 상기 제 2 방열판은 구리 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 1,
The heat dissipation structure of the camera, characterized in that the first heat sink and the second heat sink are formed of a copper material.
청구항 1에 있어서,
상기 내부방열하우징의 후방 상측에는 제 2 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 1,
A heat dissipation structure of a camera, characterized in that a second heat dissipation fin is provided on the rear upper side of the inner heat dissipation housing.
청구항 1에 있어서,
상기 내부방열하우징의 양측에는 단열플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 1,
The heat dissipation structure of the camera, characterized in that the insulation plate is coupled to both sides of the inner heat dissipation housing.
청구항 1에 있어서,
상기 카메라하우징은 직육면체 형상을 가지고,
상기 제어기판은 케이블에 의해 전기적으로 연결되는 다수개의 기판부재로 형성되되, 상기 다수개의 기판부재는 상기 카메라하우징의 내벽면에 분리되어 배열되는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 1,
The camera housing has a rectangular parallelepiped shape,
The control board is formed of a plurality of board members electrically connected by cables, and the plurality of board members are separately arranged on the inner wall surface of the camera housing.
청구항 8에 있어서,
상기 제어기판은 상기 카메라하우징의 하단 내측면에 배열되고 중앙에 상기 이미지센서와 상기 센서냉각용 열전소자의 직접접촉을 위한 통공이 관통형성되는 이미지센서용 기판부재와, 상기 카메라하우징의 후방 내측면에 배열되는 중앙처리용 기판부재와, 상기 카메라하우징의 일측 내측면에 배열되는 열전소자용 기판부재와, 상기 카메라하우징의 일측 내측면에 배열되는 전원공급용 기판부재와, 상기 카메라하우징의 상단 내측면에 배열되는 팬구동용 기판부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 8,
The control board includes a substrate member for an image sensor arranged on an inner surface of the lower end of the camera housing and through which a through hole for direct contact between the image sensor and the thermoelectric element for cooling the sensor is formed in the center, and a rear inner surface of the camera housing. A substrate member for central processing arranged on the inner surface of one side of the camera housing, a substrate member for a thermoelectric element arranged on an inner surface of one side of the camera housing, a substrate member for power supply arranged on an inner surface of one side of the camera housing, and an inner top of the camera housing. A heat dissipation structure of a camera comprising a substrate member for driving a fan arranged on a side surface.
청구항 8에 있어서,
상기 기판부재는 경연성회로기판(RF-PCB)으로 형성되고, 상기 케이블은 연성인쇄회로기판(FPCB)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 방열구조.
The method of claim 8,
The substrate member is formed of a rigid flexible circuit board (RF-PCB), and the cable is a heat dissipation structure of a camera, characterized in that formed of a flexible printed circuit board (FPCB).
KR1020210096618A 2021-07-22 2021-07-22 Heat dissipation structure of camera KR102513524B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210096618A KR102513524B1 (en) 2021-07-22 2021-07-22 Heat dissipation structure of camera

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210096618A KR102513524B1 (en) 2021-07-22 2021-07-22 Heat dissipation structure of camera

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230015177A KR20230015177A (en) 2023-01-31
KR102513524B1 true KR102513524B1 (en) 2023-03-24

Family

ID=85109107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210096618A KR102513524B1 (en) 2021-07-22 2021-07-22 Heat dissipation structure of camera

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102513524B1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2408046A1 (en) * 2001-03-03 2002-09-12 Zalman Tech Co., Ltd. Heatsink and heatsink device using the heatsink
KR100931859B1 (en) 2007-10-18 2009-12-15 주식회사 힘스 Wafer Inspection Camera
KR100950386B1 (en) 2009-05-22 2010-03-29 이주상 Camera comprising cooling apparatus of image sensor using thermo-electric element
KR101602833B1 (en) * 2014-07-16 2016-03-14 순천대학교 산학협력단 Infrared LED security camera
KR102264500B1 (en) 2019-01-18 2021-06-14 김인균 Camera assembly for vision inspection having means for keeping the operating temperature of the imaging device constant

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230015177A (en) 2023-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7201052B2 (en) optical module
JP5311838B2 (en) Video display device
KR101122344B1 (en) Semiconductor image sensor module, manufacturing method of semiconductor image sensor module, camera and manufacturing method of camera
KR101391176B1 (en) Image photography apparatus
KR100984882B1 (en) Image generation device, particularly for installation in the roof area or in the exterior rearview mirror of a motor vehicle
US20090168126A1 (en) Light Emitting Unit, Lighting Apparatus and Image Reading Apparatus
US20060261351A1 (en) Semiconductor light source device
US20080190480A1 (en) Leadframe based photo voltaic electronic assembly
JP2008219704A (en) Semiconductor device
KR20080073072A (en) Camera module having radiating means
KR101383694B1 (en) Radiate heat type line scan camera
US8212887B2 (en) Solid-state image pickup device with optical communication unit and cooling unit
KR102513524B1 (en) Heat dissipation structure of camera
JP2006229043A (en) Solid state imaging device
JP6083554B2 (en) Imaging module
KR20070099441A (en) Light emitting unit and illumination apparatus
KR20230015180A (en) Substrate arrangement structure of camera
JP4840675B2 (en) Video camera with cooling function
KR20040062330A (en) Laser diode module for optical communication
US7570303B2 (en) Image pick-up element assembly and image pick-up element
JPH04123462A (en) Semiconductor mounting device
JP4412542B2 (en) Sealed electronic components, circuit boards, and electronic equipment
US8044341B2 (en) Electronic component, illuminating device, contact-type image sensor, and image reading device having no short circuit condition achieved by allowing only one electrode of an LED chip in direct contact with a metallic substrate
JPH07283349A (en) Semiconductor device
JP3121424B2 (en) Semiconductor photodetector

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant