KR200406421Y1 - 이미지 센서 모듈 - Google Patents
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Abstract
이미지 센서 모듈은 기판, 이미지 센서 및 하우징을 포함한다. 기판은 2개 이상의 고정홈, 및 전기적인 연결점인 다수개의 패드를 갖는다. 이미지 센서는 기판과 반대측인 센서면에 부착된 글라스, 및 센서면과 반대측 면에 형성되어 기판의 패드에 부착되는 범프를 갖는다. 하우징은 기판의 고정홈에 삽입되는 융착용 보스, 및 한 개 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부를 갖는다. 융착용 보스가 기판의 고정홈에 삽입되고 융착되어 하우징이 기판에 고정된다. 따라서, 렌즈 포커스 조정없이 무조정 방식의 이미지 센서 모듈을 제작할 수가 있게 된다.
Description
도 1a는 종래의 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래의 이미지 센서 모듈의 분해 단면도이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 종래의 이미지 센서를 기판에 접착하는 방식을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 종래의 자동 초점 카메라 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 이미지 센서 모듈을 나타낸 정면이다.
도 4는 도 3의 이미지 센서 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 3의 이미지 센서 모듈을 나타낸 분해 단면도이다.
도 6은 도 4의 Ⅵa-Ⅵb 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 기판을 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 자동 초점 카메라 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 8의 구동원 유니트를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 커서 이동형 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 고안의 제 4 실시예에 따른 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이 다.
도 12는 도 11의 하우징을 나타낸 분해 단면도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
101 : 하우징 102 : 연성기판
105 : 기판 113 : 렌즈
120 : 이미지 센서 250 : 구동원 유니트
본 고안은 핸드폰과 같은 제품에 장착되어 카메라로 사용되어지는 이미지 센서 모듈에 관한 것이다.
도 1a는 종래의 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 이미지 센서 모듈(20)은 연성 기판(4)의 제 2면에 전도성 필름(3)을 이용하여 부착된 이미지 센서(1)를 포함한다. 적외선 필터 글라스(11)가 부착된 하우징(6)이 기판(4) 상에 결합된다. 이때, 에폭시 본드(12)를 매개로 하우징(6)이 연성기판(4)에 접착된다.
하우징(6)과 이미지 센서(1)가 구비된 연성기판(4)은 오븐(oven) 내로 반입된다. 오븐 내에서 에폭시 본드(12)가 경화됨으로써, 하우징(6)이 연성기판(4) 상에 견고히 부착된다. 한편, 에폭시 본드(12)의 경화 여부를 검사하여, 하우징(6)과 연성기판(4)간의 접착 여부를 확인한다.
복수개의 렌즈(10)가 조립되어 있고 외곽에 나사가 있는 경통(9)이 하우징(6)에 조립된다. 경통(9)을 전후진시키면서 렌즈(10)와 이미지 센서(1)간의 최적 거리를 결정한다. 최적 거리가 결정되면, 자외선 본드(8)로 경통(9)을 하우징(6)에 견고히 고정시켜 이미지 센서 모듈(20)의 제작을 완성한다.
그러나, 종래의 이미지 센서 모듈(20)에서는, 이미지 센서(1)가 연성기판(4)의 제 2면에 부착되어 있고 렌즈(10)는 제 1면 쪽에 위치하고 있기 때문에, 이미지 센서의 센서면(16)의 도피를 위하여 연성기판(4)에는 사각의 관통 홀(13)이 있다. 관통 홀(13) 내로 이물질이 들어가면, 화상불량이 발생한다. 이를 방지하기 위하여, 에폭시 대신에 고가의 도전성 필름(3)을 사용하여 이미지 센서(1)를 연성기판(4)에 부착하고, 에폭시 본드를 이미지 센서(2) 외곽에 도포한다.
또한, 하우징(6)을 연성기판(4)에 고착시키기 위해서, 에폭시 본드(12)가 사용된다. 이때, 에폭시 양의 균일성 부족으로 이미지 센서(4)의 센서면(16)과 렌즈(10)와의 거리가 제품에 따라 차이가 발생될 경우가 있다. 이를 보정하기 위해서, 렌즈위치를 조정해야 할 필요성이 발생된다. 렌즈 위치를 조정하기 위해서, 원둘레 면에 나사가 있는 경통(9)에 복수개의 렌즈(10)를 조립하여 완성된 렌즈 경통 조립품(30)이 필요하다. 따라서, 렌즈 경통 조립품(30)의 조립, 렌즈 포커스 조정 등의 다수의 공정이 필요하게 되고 자동화 생산이 어렵게 된다.
한편, 도 2는 종래의 자동 초점 카메라 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 자동 초점 이미지 센서 모듈(40)은 기판(47) 상에 부착된 이미지 센서(11)를 포함한다. 이미지 센서(11)는 골드 와이어(46)에 의하여 기판(47)의 패드와 전기적으로 연결된 패드(12)를 갖는다. 적외선 필터(11)가 부착되어 있는 브래킷(42)이 기판(47) 상에 설치된다. 이동 하우징(45)이 내장되어 있는 프레임(41)이 브래킷(42)에 체결된다. 전기장을 발생시킬 수 있는 코일(43)이 이동 하우징(45)에 연결된다. 마그네트(44)는 프레임(41)에 조립된다. 렌즈 경통 조립품(30)이 이동 하우징(45)에 나사에 의하여 조립된다.
코일(43)에 전기가 인가되면, 전기장이 발생되어 이동 하우징(45)이 전후로 이동 가능하게 된다. 렌즈 경통 조립품(30)의 조립 및 렌즈 포커스 조정 등은 도 1의 이미지 센서 모듈과 동일하므로 생략한다.
이와 같이, 종래의 이미지 센서 모듈은 이미지 센서를 기판에 부착할 경우에 골드와이어나 전도성 필름과 같은 매개물을 사용하고 이러한 매개물을 부착하기 위한 고난이도의 여러 공정이 필요하다.
또한 에폭시를 이용하여 여러 부품들을 조립하기 때문에, 각 공정 사이마다 에폭시를 경화시키고 또한 에폭시의 경화 검사 공정이 필수적으로 수반되었다.
이로 인하여, 종래의 이미지 센서 모듈의 제조 방법은 대략 12개의 공정들로 이루어지게 되어, 이미지 센서 모듈의 생산성 저하의 주된 요인이 되어 왔다. 아울러, 에폭시를 처리하기 위한 고가의 장비들도 필요하게 되어, 이미지 센서 모듈의 가격을 상승시키는 요인이 되어 왔다.
또한, 복수개의 렌즈들과 복수개의 스페이서가 조립되어 있고 덮개를 체결함으로서 조립이 완성되는 렌즈 경통 조립품을 별도의 서브 공정에 제작하여 이미지 모듈의 제조공정에 투입한다. 경통을 나사와 나사에 의해 하우징에 조립하고 렌즈 경통을 전후진 함으로서 렌즈와 이미지 센서 사이의 최적거리를 결정하여 본딩함으로서 이미지 센서 모듈을 최종적으로 제작하게 되는데, 여러개의 부품을 사용함에 기인한 원가 상승과 복잡한 조립 공정에 소요되는 생산 시간에 기인한 원가 상승이 불가피하고 컴팩트한 소형의 이미지 센서 모듈의 제작이 어렵다.
본 고안은 최소개의 부품들로 구성되어 작은 크기를 가지면서 저가의 이미지 센서 모듈을 제공한다.
본 고안의 일견지에 따른 이미지 센서 모듈은 기판, 이미지 센서 및 하우징을 포함한다. 기판은 2개 이상의 고정홈, 및 전기적인 연결점인 다수개의 패드를 갖는다. 이미지 센서는 기판과 반대측인 센서면에 부착된 글라스, 및 센서면과 반대측 면에 형성되어 기판의 패드에 부착되는 범프를 갖는다. 하우징은 기판의 고정홈에 삽입되는 융착용 보스, 및 한 개 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부를 갖는다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 하우징은 기판의 측면까지 형성된 밀봉용 리브벽을 갖는다. 또한, 기판의 패드와 이미지 센서의 범프는 에폭시 본드를 매개로 접착된다.
본 고안의 다른 실시예에 따르면, 이미지 센서는 상기 글라스에 형성된 적외선 코팅층을 더 포함할 수 있다.
본 고안의 다른 견지에 따른 이미지 센서 모듈은 기판, 이미지 센서, 프레임, 및 이동 하우징을 포함한다. 기판은 2개 이상의 고정홈, 및 전기적인 연결점인 다수개의 패드를 갖는다. 이미지 센서는 기판과 반대측인 센서면에 부착된 글라스, 및 센서면과 반대측 면에 형성되어 기판의 패드에 부착되는 범프를 갖는다. 프레임은 기판의 고정홈에 삽입되는 융착용 보스를 갖는다. 이동 하우징은 프레임에 이동 가능하게 수용되고, 복수개의 렌즈를 수용하는 수용부를 갖는다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 이동 하우징은 마그네트를 포함하고, 프레임은 마그네트를 이동시키기 위한 전기장을 발생시키는 코일을 포함한다.
본 고안에 따르면, 이미지 센서는 센서면에 글라스가 접착되어 있고 그 반대면에 돌출된 형상의 범프(bump)가 있다. 기판은 제 1면에 다수개의 패드를 가지고 있다. 이 패드 위에 에폭시 본드를 사각으로 도포하고 이미지 센서를 기판 위에 안착시켜 에폭시 본드를 경화시킴으로서 견고히 이미지 센서를 기판 위에 부착시킨다. 이 때 기판의 패드와 이미지 센서의 범프는 일치된다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 이미지 센서 모듈을 나타낸 정면이고, 도 4는 도 3의 이미지 센서 모듈을 나타낸 평면도이며, 도 5는 도 3의 이미지 센서 모듈을 나타낸 분해 단면도이고, 도 6은 도 4의 Ⅵa-Ⅵb 선을 따라 절단한 단면도 이며, 도 7은 기판을 나타낸 평면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)은 하우징(101), 복수개의 렌즈(113), 이미지 센서(120), 기판(105), 및 연성기판(102)을 포함한다.
기판(105)은 하우징(101)의 직사각 형상의 밀봉벽 리브(108) 내면과 대략 같은 크기의 직사각 외곽 형상을 갖는다. 기판(105)은 하우징(101)의 융착용 보스(110)가 삽입될 수 있는 2개 이상의 홈(112)을 갖는다. 또한, 전기적 연결점인 다수개의 패드(111)가 기판(105)의 제 1면에 형성된다.
이미지 센서(120)는 이미지 센서면(121)에 접착된 글라스(122), 글라스(122)에 접촉한 전기적인 연결점인 다수개의 패드(123), 및 패드(123)에 연결된 직선형 홀을 삽입된 다수개의 범프(124)를 포함한다. 따라서, 범프(124)는 센서면(121)의 반대측 면에 배치된다. 부가적으로, 적외선 코팅층(125)이 글라스(122)에 형성될 수 있다.
하우징(101)은 복수개의 렌즈(113)를 수용하는 렌즈 수용부(109), 및 기판(105)의 측면까지 연장되는 밀봉벽 리브(108)를 포함한다. 또한, 하우징(101)은 기판(105)의 고정홈(112)에 삽입되어 융착되는 융착용 보스(110)를 갖는다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 이미지 센서 모듈(100)을 조립하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 기판의 다수개의 패드(111) 위에 사각으로 에폭시 본드(107)를 도포한다. 에폭시 본드(107)를 매개로 이미지 센서(120)를 기판(105)에 부착한 후 경화시 킴으로써, 이미지 센서(120)를 기판(105)에 고착시킨다. 그런 다음, 다수개의 렌즈(113)가 조립 고정된 하우징(101)을 기판(105)에 조립한다. 이 때, 기판의 고정홈(112)에 하우징(101)의 융착용 보스(110)를 삽입하여, 하우징(101)을 기판(105)에 조립하고 보스(110)를 융착함으로서 견고히 결합한다. 기판(105)의 제 2면에 연성기판(102)을 부착시킴으로 이미지 센서 모듈(100)이 완성된다.
실시예 2
도 8은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 자동 초점 카메라 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이고, 도 9는 도 8의 구동원 유니트를 나타낸 단면도이다.
본 실시예에 따른 자동 초점 조정 가능한 카메라 이미지 센서 모듈(200)은 하우징과 구동원 유니트를 제외하고는 실시예 1에 따른 이미지 센서 모듈(100)과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 구동원 유니트(250)는 복수개의 렌즈(204)가 조립되어 있고 마그네트(211)를 갖는 이동 하우징(202), 및 코일(209)이 내장되어 있는 프레임(205)을 포함한다. 코일(209)로 전기장을 인가하는 것에 의해 발생된 전기장에 의해 마그네트(211)가 승강될 수 있다.
프레임(205)은 밀봉벽 리브(206)와 융착용 보스(207)를 갖고 있다. 따라서, 프레임(205)은 기판(105)과 융착되어 기판(105)에 견고히 고정된다.
본 실시예에 따르면, 자력을 이용해서 이동 하우징(202)을 승강시킬 수가 있 게 되므로, 수작업을 하지 않고 렌즈(204)의 초점거리를 정확하게 조정할 수가 있다.
실시예 3
도 10은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 커서 이동형 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이다.
본 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(300)은 화면 상의 커서를 이동시킬 목적으로 이미지의 움직임을 감지하고 계산하는 기능을 가진 이미지 센서 모듈로서, 광원(301), 하우징(302), 이미지 센서(120), 기판(105), 렌즈(303), 및 연성기판(102)을 포함한다.
하우징(302)과 기판(105)의 결합 방법은 실시예 1과 동일함으로, 반복 설명은 생략한다. 또한, 이미지 센서(120)도 실시예 1에서 상세히 설명되었으므로, 그에 대한 반복 설명도 생략한다.
실시예 4
도 11은 본 고안의 제 4 실시예에 따른 이미지 센서 모듈을 나타낸 단면도이고, 도 12는 도 11의 하우징을 나타낸 분해 단면도이다.
본 실시예에 따른 자동 초점 조정 가능한 카메라 이미지 센서 모듈(400)은 하우징과 적외선 코팅층을 제외하고는 실시예 1에 따른 이미지 센서 모듈(100)과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들에 대한 반 복 설명은 생략한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 하우징(401)은 렌즈 수용부(401a) 및 이미지 센서 수용부(401b)를 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 하우징은 하나로 이루어진 구조가 아니라, 독립된 렌즈 수용부(401a)와 이미지 센서 수용부(401b)로 이루어져서, 렌즈 수용부(401a)와 이미지 센서 수용부(401b)를 서로 결합시키는 것에 의해서 하우징(401)이 완성된다. 이는, 렌즈 수용부(401a)를 이미지 센서 수용부(401b)로부터 분리하여, 렌즈 수용부(401a) 내에 수용된 렌즈(413), 또는 이미지 센서 수용부(401b) 내에 수용된 이미지 센서(420)를 용이하게 수리하거나 또는 교체할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 적외선 코팅층(425)이 렌즈 수용부(401a) 내에 수용된다. 즉, 실시예 1에서는, 적외선 코팅층(125)이 이미지 센서(120) 상에 형성된 반면에, 본 실시예의 적외선 코팅층(425)은 렌즈 수용부(401a)에 수용되어 렌즈(113)의 맨 아래에 배치된다.
상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 에폭시를 사용하지 않고 융착 방식으로 하우징을 기판에 고착시키고 렌즈를 하우징에 직접 조립하고 하우징에 렌즈 경통의 기능을 갖도록 함으로서 대폭 부품의 수와 조립 공정의 수를 줄일 수 있게 되고, 또한 이미지 센서 모듈은 매우 작은 크기를 갖게 된다. 부가적으로, 하우징에 형성된 밀봉벽 리브가 센서면 쪽으로 이물질이 유입되는 것을 방지하게 됨으로써, 이미 지 센서 모듈의 품질이 향상될 수 있다.
또한, 이미지 센서의 센서면 쪽에 글라스를 접착하고 전기적인 연결점인 다수개의 패드까지 직선형 홀을 뚫어 센서면 반대면에 형성된 다수개의 범프를 갖게 하여 골드 와이어나 도전성 필름과 같이 고가의 원자재를 사용하지 않고도 이미지 센서를 에폭시 본드로 기판에 간단히 부착시키는 것이 가능하게 하였다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (9)
- 2개 이상의 고정홈, 및 전기적인 연결점인 다수개의 패드를 갖는 기판;상기 기판과 반대측인 센서면에 부착된 글라스, 및 상기 센서면과 반대측 면에 형성되어 상기 기판의 패드에 부착되는 범프를 갖는 이미지 센서; 및상기 기판의 고정홈에 삽입되는 융착용 보스, 및 한 개 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부를 갖는 하우징을 포함하는 이미지 센서 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 기판의 측면까지 형성된 밀봉용 리브벽을 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판의 패드와 상기 이미지 센서의 범프는 에폭시 본드를 매개로 접착된 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 센서는 상기 글라스에 형성된 적외선 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은상기 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부; 및상기 렌즈 수용부에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 이미지 센서를 수용하는 이미지 센서 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 제 5 항에 있어서, 상기 렌즈 수용부에 적외선 코팅층이 수용된 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 2개 이상의 고정홈, 및 전기적인 연결점인 다수개의 패드를 갖는 기판;상기 기판과 반대측인 센서면에 부착된 글라스, 및 상기 센서면과 반대측 면에 형성되어 상기 기판의 패드에 부착되는 범프를 갖는 이미지 센서;상기 기판의 고정홈에 삽입되는 융착용 보스를 갖는 프레임; 및상기 프레임에 이동 가능하게 수용되고, 복수개의 렌즈를 수용하는 수용부를 갖는 이동 하우징을 포함하는 이미지 센서 모듈.
- 제 7 항에 있어서, 상기 기판의 패드와 상기 이미지 센서의 범프는 에폭시 본드를 매개로 접착된 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 제 7 항에 있어서, 상기 이동 하우징은 마그네트를 포함하고, 상기 프레임은 상기 마그네트를 이동시키기 위한 전기장을 발생시키는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020050031349U KR200406421Y1 (ko) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | 이미지 센서 모듈 |
| PCT/KR2006/000416 WO2006093377A1 (en) | 2005-03-04 | 2006-02-06 | Camera module without focusing adjustment and method of assembling thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020050031349U KR200406421Y1 (ko) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | 이미지 센서 모듈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200406421Y1 true KR200406421Y1 (ko) | 2006-01-20 |
Family
ID=41758150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020050031349U KR200406421Y1 (ko) | 2005-03-04 | 2005-11-04 | 이미지 센서 모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200406421Y1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101038879B1 (ko) * | 2009-07-28 | 2011-06-03 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
-
2005
- 2005-11-04 KR KR2020050031349U patent/KR200406421Y1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101038879B1 (ko) * | 2009-07-28 | 2011-06-03 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
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