KR200387531Y1 - The image sensor package of digital picture transfer device encapsulated with Parylene coating membrane - Google Patents
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Abstract
본 고안은 패럴린 코팅된 이미지 센서 패키지에 대한 것으로 상세하게는 기존 카메라 모듈과 같은 이미지 센서 패키지의 제조상에서 발생하는 분진, 패키지에 부착된 온칩(Onchip)의 접합을 위한 에폭시(Epoxy), 솔더(Solder)에서 발출된 입자, 렌즈가 부착되는 하우징(Housing)에서 발생하는 분진등이 이미지 센서 표면에 흡착하며 나타나는 노이즈, 사용 중의 분진 혼입에 따른 이미지 센서의 오작동을 방지하기 위하여 패럴린 코팅을 통하여 이미지 센서 표면을 인캡슐레이션(Encapsulation)한 이미지 센서 패키지에 대한 것이다The present invention relates to a parallel-line coated image sensor package. Specifically, the epoxy and solder for bonding the on-chip attached to the package and the dust generated in the manufacturing of the image sensor package such as a conventional camera module. Particles emitted from the solder, dust generated from the housing to which the lens is attached, are absorbed on the surface of the image sensor, and the image is applied through the paraline coating to prevent malfunction of the image sensor due to dust in use. For an image sensor package that encapsulates the sensor surface
Description
본 고안은 디지털 화상 전송 장치에 사용되는 이미지 센서 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an image sensor package used in a digital image transmission device.
최근, 영상 소자의 생산 수율 향상과 비용 절감에 따라, 핸드폰, 디지털 카메라 등과 같은 다양한 휴대형 장치 또는 PC 카메라, CCD 카메라와 같은 컴퓨터나 건물의 일정 위치에 설치되어 화상을 픽업하는, 픽업된 화상을 전기신호로 변환하며, 이렇게 얻어진 신호를 디스플레이에 표시하는, 반도체 이미지 센서를 이용한 각종 영상 소자가 실제로 사용되고 있다.Recently, according to the improvement of the production yield and the cost reduction of the image elements, various pick-up devices such as mobile phones, digital cameras, or PC cameras, CCD cameras, etc. Various image elements using semiconductor image sensors, which are converted into signals and display the thus obtained signals on displays, are actually used.
핸드폰, PC 화상 카메라, CCD 카메라 등에 사용되는 이미지 센서 패키지는 위에 설명한 것과 같이 광학적인 영상을 픽업하여 픽업된 영상을 디지털 신호로 변환하는 이미지 센서 패키지를 반드시 필요로 한다. 이러한 이미지 센서는 출력의 갑작스런 변화에 의해서 노이즈가 발생한다. 또한 화상 신호를 받는 센서 부위에 패키지 외부에서 먼지 등의 입자가 침투할 경우에도 이미지 왜곡, 노이즈 발생 등의 정상적인 작동이 이루어 지지 않는다. 이러한 불량의 원인은 제조 공정 중에 발생되는 분진이나, 제조완료 후 운용 도중 센서를 패키지에 장착하기 위한 접합용으로 사용된 에폭시, 패키지에 기능성 소자를 부착하는 공정, 패키지 위에 접합되는 하우징에서도 분진이 발생되며, 공정 후에도 부착에 사용된 솔더(Solder)의 전도성 입자가 이미지 센서 표면에 흡착되면 이미지 센서가 광학적인 영상이 디지털 신호로 전환하는 데에 오류가 발생하게 된다.Image sensor packages used in mobile phones, PC image cameras, CCD cameras, and the like require an image sensor package that picks up an optical image and converts the picked image into a digital signal as described above. Such image sensors generate noise due to sudden changes in output. In addition, even if particles such as dust penetrate the outside of the package to the sensor portion receiving the image signal, normal operation such as image distortion, noise is not performed. The cause of the defect is dust generated during the manufacturing process, epoxy used for bonding the sensor to the package during operation after completion of manufacturing, attaching a functional element to the package, and dust in the housing bonded to the package. Even after the process, if the conductive particles of the solder used for adhesion are adsorbed on the surface of the image sensor, the image sensor may have an error in converting the optical image into a digital signal.
이러한 문제를 개선하려면 인캡슐레이션(Encapsulation) 공정을 필요로 한다. 인캡슐레이션 공정에는 여러가지 방법이 있으나, 이 경우 각 부품들에서 발생될 수 있는 탈출 입자를 고정화하여야 하므로 전 부품을 고르게 감싸줄 수 있는 방법을 요구한다. 기존의 액상 코팅의 방법을 이용한 인캡슐레이션 공정으론 스프레이 분사법이나 액상에 침지하는 방법이 있으나, 코팅막을 고르게 도포하는데 있어 한계가 있으며, 코팅 두께를 수십에서 수백 마이크로 메타(Micro miter) 수준으로 밖에는 컨트롤할 수 없기 때문에 코팅 두께의 차이에 따른 이미지의 왜곡 등의 이미지를 받아들이는 것은 물론, 이미지를 디지털 신호로 전환하는 것에도 오류를 일으키는 등 제품상 문제가 있으며 도포에 대한 신뢰성 역시 떨어지는 방법이었다.Enhancing this problem requires an encapsulation process. The encapsulation process has various methods, but in this case, since the escape particles that can be generated in each part must be immobilized, a method for evenly encapsulating all the parts is required. The existing encapsulation process using liquid coating method is spray spraying method or immersion in liquid phase, but there is a limit in applying coating layer evenly, and the coating thickness is only in the range of tens to hundreds of micro miter. Because it is not controllable, there are product problems such as not only accepting images such as image distortion due to the difference in coating thickness, but also causing errors in converting images to digital signals.
이와 같은 문제를 개선하기 위하여 본 고안은 진공상에서 기체의 디포지션(Deposition) 방법을 이용한 패럴린 코팅을 사용하여 이미지 센서 패키지의 부품 외부를 인캡슐레이션하여 부품들에서 발생할 수 있는 분진을 방지하고 부품 전반에 걸친 고른 코팅막을 형성할 수 있었다.In order to solve this problem, the present invention encapsulates the outside of the part of the image sensor package by using a paraline coating using a gas deposition method in a vacuum to prevent dust from occurring in the parts. It was possible to form an even coating film throughout.
본 고안은 디지털 화상 전송 장치에 사용되는 이미지 센서에 관한 것으로, 상세하게는 영상 장치의 렌즈를 통하여 들어오는 빛을 디지털 신호로 변환, 출력하는 기능을 가진 이미지 센서 패키지에 대한 것으로 패키지의 이미지 센서 장착 면과 광학 렌즈를 장착하는 하우징을 진공 기상 증착에 의한 패럴린 코팅막으로 인캡슐레이션하여 부품에서 발생하는 분진을 예방하고 이미지 센서를 보호하는 기능을 추가한 디지털 화상 전송 장치의 이미지 센서 패키지에 대한 것이다.The present invention relates to an image sensor used in a digital image transmission device, and more particularly, to an image sensor package having a function of converting and outputting light input through a lens of an imaging device into a digital signal. And an image sensor package of a digital image transmission device that adds a function of preventing dust from components and protecting an image sensor by encapsulating a housing equipped with an optical lens with a paraline coating film by vacuum vapor deposition.
본 고안은 디지털 화상 전송 장치의 이미지 센서 패키지를 패럴린 코팅하기 위하여 진공상에서 열을 가하여 고체상의 패럴린 코팅 공정의 원재료인 다이머를 기체상태로 만드는 공정, 기체상태의 다이머를 열분해하여 반응성이 높은 모노머로 전환시키는 공정, 반응성이 높은 모노머가 이미지 센서 패키지 표면에 증착되며 폴리머를 형성하며 패럴린 코팅막을 형성하는 공정으로 이루어 진다.The present invention is a process of making a dimer, a raw material of a solid paraline coating process, into a gaseous state by applying heat in a vacuum to paraline coating an image sensor package of a digital image transmission device, and a highly reactive monomer by pyrolyzing a gaseous dimer In the conversion process, a highly reactive monomer is deposited on the surface of the image sensor package to form a polymer and a paraline coating film.
위 공정에 대하여 상세하게 설명하자면, 제조된 이미지 센서 패키지를 패럴린 코팅용 진공 챔버에 로딩(Loading)하고 패럴린 코팅 원재료인 Parylene N (Di-para-Xylylene), C ( Di-Chloro-para-Xylylene), D (Tetra Chloro-para-Xylylene) 중 하나 이상을 코팅 두께에 따라 용량을 조절하여 증기화부(Vaporizer)에 장입한 후 진공 펌프를 가동하여 챔버의 진공도를 5 - 50mTorr 수준으로 유지시킨다. 진공도가 일정 수준에 도달하면 고체상태의 다이머를 가열하여 기체상태로 만든 후 550 - 700℃ 수준으로 유지된 열분해부로 이동시켜 열분해를 통하여 모노머로 만든다. 이 모노머 가스는 챔버부로 흘러 들어가며 챔버에 위치한 이미지 센서 패키지에 증착되며 중합체(Polymer)를 형성한다.To describe in detail the above process, the prepared image sensor package is loaded in a vacuum chamber for paraline coating, and parylene N (Di-para-Xylylene), C (Di-Chloro-para- Charge at least one of Xylylene) and D (Tetra Chloro-para-Xylylene) to the Vaporizer by adjusting the capacity according to the coating thickness and then operate the vacuum pump to maintain the vacuum degree of the chamber at a level of 5-50 mTorr. When the degree of vacuum reaches a certain level, the dimer in solid state is heated to a gaseous state and then transferred to a pyrolysis unit maintained at 550-700 ° C. to make a monomer through pyrolysis. The monomer gas flows into the chamber portion and is deposited in an image sensor package located in the chamber to form a polymer.
이미지 센서에 형성되는 패럴린 코팅막은 패럴린 코팅 원재료인 다이머의 용량에 따라 두께가 결정되며, 일반적으로 0.1 - 20um사이로 원하는 두께를 조절하여 형성시키는 것이 가능하다.The thickness of the paraline coating film formed on the image sensor is determined according to the capacity of the dimer, which is a raw material for the parine coating, and in general, it is possible to form the desired thickness by adjusting the desired thickness between 0.1-20 μm.
형성된 패럴린 막질은 소수성이며 전기적으로 절연성을 가지며, 표면 윤활성이 우수하기 때문에 쉽게 먼지가 흡착되지 않으며 막질 위에 이미지 센서를 부착하기 위한 전도성 에폭시 입자나 기능성 소자를 부착하기 위한 솔더의 전도성 입자가 흡착되어도 쉽게 떨어지며 전기적인 영향을 줄 수 없다.The formed paraline film is hydrophobic, electrically insulating, and has excellent surface lubricity, so that dust is not easily adsorbed, and even if conductive epoxy particles for attaching an image sensor or conductive particles for solder for attaching a functional element are adsorbed on the film, Easily falls off and cannot be affected by electricity.
지금까지 설명된 바와 같이, 본 고안에 따른 패럴린 코팅으로 인캡슐레이션 된 이미지 센서 패키지는 제조 공정 중에 발생하는 분진으로부터 패키지를 보호하며 패키지에 이미지 센서를 장착하기 위해 사용된 전도성 에폭시, 기능성 소자를 부착하기 위한 솔더에서 발생 가능한 전도성 입자들은 물론 렌즈를 부착하는 하우징에서 발생되는 분진까지 패럴린 코팅을 통하여 고정함으로써 이미지 센서의 오작동을 방지하고, 제조 불량률을 감소할 수 있으며, 사용중에 혼입할 수 있는 분진으로부터 이미지 센서를 보호하여 분진이나 전도성 입자에 의한 이미지 센서의 노이즈 발생을 예방하여 이미지 센서의 수명을 연장하는 효과가 있다.As described so far, an image sensor package encapsulated with a paraline coating according to the present invention protects the package from dust generated during the manufacturing process and provides a conductive epoxy, functional element used to mount the image sensor to the package. The conductive particles that can be generated in the solder for attaching, as well as the dust generated in the housing to which the lens is attached, can be fixed through the parallel coating to prevent malfunction of the image sensor, reduce the manufacturing defect rate, and can be incorporated during use. By protecting the image sensor from dust, it is effective to prolong the life of the image sensor by preventing generation of noise of the image sensor by dust or conductive particles.
도 1. 패럴린 코팅된 이미지 센서 패키지의 측면도Figure 1. Side view of a paraline coated image sensor package
도 2. 패럴린 코팅된 이미지 센서 패키지의 평면도Fig. 2. Top view of the parallelline coated image sensor package
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