KR20040075416A - 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈은 기판; 상기 기판에 부착된 이미지 센서 칩; 상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어; 상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 이용하여 부착된 유리판 또는 필터; 이 결과물을 덮어쓰는 하우징; 상기 하우징에 결합되는 렌즈 홀더; 및 상기 렌즈 홀더에 결합되는 렌즈를 포함한다.
본 발명의 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법은 이미지 센서 칩이 파티클에 의해 오염되는 것을 최소화하며 제조 공정 중 용이하게 파티클을 제거할 수 있어 제품의 수율을 향상시킨다.

Description

칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법{Chip on board type image sensor module and manufacturing method thereof}
본 발명은 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
개인 휴대 단말기의 보급이 대중화되면서, 디지털 카메라의 수요가 급증하고 있는 상황에서, 이에 소요되는 이미지 센서 모듈(image sensor module)의 공급이 중요하게 되었다.
그런데 이미지 센서 모듈은 그 제품의 특수성으로 인해 파티클(particle)에 의한 품질 저하가 가장 큰 문제가 된다. 이의 해결을 위해서는 이미지 센서 단품을 사용하거나, 플립 칩(flip chip) 형태의 모듈을 사용하여야 하는데, 이것은 칩 온 보드 타입(chip on board; COB) 모듈보다 제조 비용이 많이 든다.
도 1은 종래의 이미지 센서 모듈의 종단면도이다. 이를 참조하여 종래의 칩 온 보드(chip on board; COB) 타입 이미지 센서 모듈을 제조하는 방법을 설명한다.
인쇄 회로 기판(PCB; 10) 위에 이미지 센서 칩(20)을 부착하고 전기적 연결을 위한 와이어 본딩(wire bonding)을 실시한 후, 적외선 차단 필터(IR cutfilter; 50)가 장착되어 있는 하우징(housing; 40)으로 이미지 센서 칩(20)을 보호하고, 렌즈 홀더(lens holder; 60)를 하우징(40)에 결합하는 방식이 일반적으로 사용되어 왔다.
이러한 방식으로 제작된 이미지 센서 모듈은 하우징(40) 및 렌즈(도면에 미도시)를 조립하는 과정에서 생성되는 파티클에 이미지 센서 칩(20)이 직접적으로 노출되어 있어 파티클에 의한 이미지 센서 칩(20)의 오염이 발생되기 쉽고, 오염이 발생된 이미지 센서 칩(20)에서 파티클을 제거하기가 매우 어렵기 때문에 이미지 센서 모듈 완제품의 수율이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하우징 및 렌즈의 조립 과정에서 발생하는 파티클에 의한 오염을 최소화할 수 있는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 이미지 센서 모듈의 종단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예를 도시한 종단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 종단면도
도 4는 본 발명에 있어서 범프 리버스 본딩 방식으로 와이어 본딩된 것을 보여주는 종단면도 및 평면도
도 5는 본 발명에 있어서 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제가 도포되는 두 가지 방식을 보여주는 종단면도 및 평면도
도 6은 본 발명에 있어서 본딩 와이어에 인캡슐레이션된 상태를 도시한 종단면도
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 기판 12: 본딩 핑거
20: 이미지 센서 칩 22: 활성 부위
23: 외곽 부위 24: 본딩 패드
30: 본딩 와이어 32: 범프
34: 접착제 50: 유리 또는 필터
60: 렌즈 홀더 G, H: 루프 높이
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈은 기판; 상기 기판에 부착된 이미지 센서 칩; 상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어; 상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 이용하여 부착된 유리판 또는 필터; 이 결과물을 덮어쓰는 하우징; 상기 하우징에 결합되는 렌즈 홀더; 및 상기 렌즈 홀더에 결합되는렌즈를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법은 기판에 이미지 센서 칩을 부착하는 단계; 상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 와이어 본딩하는 단계; 상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 도포하여 유리 또는 필터를 부착하는 단계; 및 이 결과물에 하우징, 렌즈 홀더, 및 렌즈를 결합하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예들을 도시한 것이다. 이를 참조하면 본 발명의 센서 모듈은 아래로부터 기판(10), 이미지 센서 칩(20), 본딩 와이어(30), 유리판 또는 필터(50), 하우징(40), 렌즈 홀더(60), 및 렌즈(도면에 미도시)를 포함한다.
상기 기판(10)으로는 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 플렉서블 배선 기판(flexible printed circuit film)이 바람직하다. 인쇄 회로 기판이 사용되는 경우에는 그것이 플렉서블 배선 기판에 결합된다.
도 4를 참조하면, 상기 기판(10)에 이미지 센서 칩(20)이 부착된다. 이미지 센서 칩(20)의 본딩 패드(bonding pad; 32)와 상기 기판(10)의 본딩 핑거(bondding finger; 12)를 본딩 와이어(bonding wire; 30)가 전기적으로 연결한다. 여기서 본딩 와이어(30)의 재질은 금이 바람직하며, 와이어 본딩(wire bonding) 방식으로 포워드 본딩(forward bonding) 방식을 적용할 수도 있지만, 범프 리버스 본딩(bump reverse bonding) 방식을 적용하는 것이 바람직하다. 범프 리버스 본딩 방식은 기판(10)에서 이미지 센서 칩(20) 방향으로 본딩이 이루어지는 것으로서 본딩 패드(24) 상에 범프(bump; 32)를 형성하게 된다. 이 방식을 적용하게 되면 이미지 센서 칩 표면(chip top)에서 본딩 와이어의 최고 지점(wire loop top)까지의 거리(루프 높이; loop height; H)를 최저로 유지할 수 있다. 루프 높이(H)를 최저로 유지해야, 이후의 공정에서 외곽 부위(22)에 접착제(34) 도포시 접착제(34)의 양을 줄일 수 있고 도포 후의 편평도도 좋아진다. 한편 도 1의 경우는 종래의 포워드 본딩 방식에 의한 것으로서 상기 루프 높이(G)가 도 4의 경우(H)보다 큰 것을 알 수 있다.
상기 이미지 센서 칩(20)의 외곽 부위(23)에 접착제(34)를 이용하여 유리판 또는 필터(50)를 부착한다. 이 때 접착제 도포 방식으로서 외곽 부위(23)의 네 모서리 부분에 접착제(34)를 닷팅(dotting)하거나(도 5의 첫번째 평면도 참조), 외곽 부위(23) 전체에 선형으로 접착제(34)를 도포하는 방식(도 5의 두번째 평면도 참조)이 바람직하다. 이 때 접착제(34)가 활성 부위(array area; 22)를 간섭하지 않도록 주의하여야 한다.
도 6을 참조하면, 접착제(34) 도포 후에 유리판 또는 필터(50)를 부착하게 된다. 여기서 필터로는 적외선 차단 필터(IR cut filter)가 바람직하다. 이후에 유리 또는 필터(50)의 하부, 본딩 와이어(30), 및 기판(10)의 본딩 핑거(bonding finger; 12)를 덮도록 인캡슐런트(encapsulant; 38)를 도포하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 유리 또는 필터(50)가 보다 견고하게 부착되며 본딩 와이어(30)를 보호하게 된다. 한편 유리 또는 필터(50)와 인캡슐런트(38)에 의해서, 이후의 하우징(40) 및 렌즈의 조립 과정에서 발생하는 파티클에 의한 이미지 센서 칩(20)의 오염을 막을 수 있게 된다. 또한 유리 또는 필터(50)에 가라앉아 있는 파티클은 단순히 닦아내는 방식으로 쉽게 제거할 수 있게 된다.
도 3을 참조하면, 접착제(34)가 도포된 상태에서 유리판 또는 필터(50) 부착시, 와이어 본딩된 본딩 핑거(12) 부분까지 상부에서 커버할 수 있는 유리판 또는 필터(50)를 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우에는 상기 인캡슐런트(38)를 도포할 필요가 없게 된다. 상기 본딩 핑거(12) 부분까지 위에서 유리판 또는 필터(50)가 커버해주어서, 이후의 하우징(40) 및 렌즈의 조립 과정에서 발생하는 파티클에 의한 이미지 센서 칩(20)의 오염을 막을 수 있기 때문이다. 이러한 파티클은 이 유리판 또는 필터(50)에 내려앉게 되어 단순히 닦아내는 방법으로 쉽게 제거할 수 있게 된다.
마지막으로 하우징(40), 렌즈 홀더(60), 및 렌즈(도면에 미도시)를 조립하여 제품이 완성된다.
본 발명의 이미지 센서 모듈은 파티클에 의한 오염 방지 효과가 탁월하여, 이미지 센서 칩만이 단독으로 패키징된 고가의 이미지 센서 단품과 대등한 효과를 낸다.
본 발명의 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법은 이미지 센서 칩이 파티클에 의해 오염되는 것을 최소화하며 제조 공정 중 용이하게 파티클을 제거할 수 있어 제품의 수율을 향상시킨다.
이상에서 살펴본 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (12)

  1. 기판;
    상기 기판에 부착된 이미지 센서 칩;
    상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어;
    상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 이용하여 부착된 유리판 또는 필터;
    이 결과물을 덮어쓰는 하우징;
    상기 하우징에 결합되는 렌즈 홀더; 및
    상기 렌즈 홀더에 결합되는 렌즈
    를 포함하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 와이어가 인캡슐레이션되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리판 또는 필터가 와이어 본딩된 상기 본딩 핑거 부분까지 위에서 커버하는 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄 회로 기판 또는 플렉서블 배선 기판인 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터가 적외선 차단 필터인 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈.
  6. 기판에 이미지 센서 칩을 부착하는 단계;
    상기 이미지 센서 칩의 본딩 패드와 상기 기판의 본딩 핑거를 와이어 본딩하는 단계;
    상기 이미지 센서 칩의 외곽 부위에 접착제를 도포하여 유리 또는 필터를 부착하는 단계; 및
    이 결과물에 하우징, 렌즈 홀더, 및 렌즈를 결합하는 단계
    를 포함하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 와이어 본딩의 방식은 범프 리버스 본딩 방식인 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 접착제의 도포 방식은 상기 외곽 부위의 네 모서리 부분에 상기 접착제를 닷팅하는 방식 또는 상기 외곽 부위 전체에 선형으로 상기 접착제를 도포하는 방식인 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 유리 또는 필터를 부착하는 단계 다음에, 본딩 와이어를 인캡슐레이션하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 유리판 또는 필터 부착시, 와이어 본딩된 상기 본딩 핑거 부분까지 위에서 커버하는 유리판 또는 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄 회로 기판 또는 플렉서블 배선 기판인 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터가 적외선 차단 필터인 것을 특징으로 하는 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈의 제조 방법.
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