KR20050120142A - 에폭시를 이용한 카메라 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
이미지 센서 칩 사이즈 대비 모듈 면적을 축소시킨 카메라 모듈, 그리고 하우징 조립시 파티클에 의한 오염을 방지할 수 있는 카메라 모듈 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 기판 위에 부착되어 와이어 본딩된 칩 형태의 이미지 센서를 포함하며, 와이어 본딩된 부분은 봉지재로 이루어진 댐(dam)으로 채워져 고정 및 보호된다. 이미지 센서 위에는 필터 역할을 하는 에폭시가 도포되어 있으며, 이 에폭시 위에 하우징이 올려져 있고, 하우징의 외측에는 피사체의 반사광을 입사받는 렌즈가 장착되어 있다.
Description
본 발명은 디지털 카메라에 적용되는 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 이미지 센서 카메라 모듈의 구조 및 이러한 이미지 센서 카메라 모듈을 제공하기 위한 제조방법에 관한 것이다.
현재 디지털 카메라는 인터넷 영상 통신 등과 함께 사용되는 빈도가 증가하고 있으며, 차세대 이동통신의 보급이 증가됨에 따라 소형 정보통신단말기를 화상통신 등에 이용하기 위한 소형 카메라 모듈의 필요성이 증가하고 있다. 즉, 디지털 카메라 제품의 고기능화 및 다기능화와 직간접적으로 연결되는 초소형 카메라 모듈에 대한 수요가 크게 늘어나고 있다.
도 1은 종래 와이어 본딩을 이용한 카메라 모듈 구조의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 카메라 모듈(1)은 기판(10)으로 사용되는 PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible PCB)의 상면에 칩 형태의 이미지 센서(20)가 부착되어 있다. 도시하지는 않았으나, 기판(10)과 이미지 센서(20)는 기판(10)의 배선 패턴과 이미지 센서(20)의 패드가 와이어로 본딩되어 전기적 도통 상태에 있다. 렌즈(30)가 구비된 하우징(렌즈 홀더)(40)은 본딩된 와이어 주변의 일정한 기판(10) 면에 안착되며 하우징(40)에는 IR-필터 글래스(50)가 붙어 있다.
이러한 구조의 카메라 모듈을 제조하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 기판(10)으로 사용되는 PCB 또는 FPCB의 대응되는 도금 패턴에 개개의 칩으로 된 이미지 센서(20)를 다이 어태치(die attach)로 부착한 뒤, 와이어 본딩을 하여 기판(10)과 이미지 센서(20)간에 전기적인 도통이 이루어지게 한다. 그 위에 IR-필터 글래스(50)를 접착한 하우징(40)을 덮어 패키징을 한 후 렌즈(30)를 끼운다.
이러한 카메라 모듈 및 제조방법에 따르면, 이미지 센서(20)와 하우징(40) 사이에 수평으로 소정 간격이 반드시 필요하다. 이 간격은 이미지 센서(20)와 기판(10) 사이의 와이어 본딩에 필요한 간격 및 이미지 센서(20) 주변 기판(10)면 위로 하우징(40)이 안착되는 데 필요한 간격을 포함한다. 이 때문에, 하우징(40)을 기판(10)에 접착시 이미지 센서(20) 칩 사이즈 대비 모듈 면적의 크기를 축소하는 데 한계가 있다. 그리고, 이미지 센서(20)의 액티브 픽셀 영역이 공기 중에 노출되어 있어 하우징(40) 부위 및 주위에서 발생하는 파티클에 대단히 민감하다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이미지 센서 칩 사이즈 대비 모듈 면적을 축소시킨 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 모듈 면적을 축소할 수 있고 하우징 조립시 파티클에 의한 오염을 방지할 수 있는 카메라 모듈 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 기판 위에 부착되어 상기 기판과 와이어 본딩된 칩 형태의 이미지 센서를 포함하며, 상기 와이어 본딩된 부분은 봉지재로 이루어진 댐(dam)으로 채워져 고정 및 보호되는 구조이다. 상기 이미지 센서 위에는 필터 역할을 하는 에폭시가 도포되어 있으며, 이 에폭시 위에는 하우징이 올려져 있고, 상기 하우징의 외측에는 피사체의 반사광을 입사받는 렌즈가 장착되어 있다.
본 발명의 카메라 모듈에서, 상기 댐 상면은 연삭되어 평평한 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제조방법에서는, 매트릭스 회로 기판 위에 복수개의 칩 형태의 이미지 센서를 부착한다. 상기 회로 기판과 상기 이미지 센서를 와이어로 본딩한 다음, 상기 이미지 센서와 이미지 센서 사이의 공간에 봉지재로 댐(dam)을 만든다. 계속하여, 상기 이미지 센서 윗면에 상기 와이어가 묻힐 정도의 에폭시를 도포하고 나서, 상기 댐을 일정한 높이로 연삭한다. 연삭된 면 위에 피사체의 반사광을 입사받는 렌즈가 일측에 설치되는 하우징을 올린 다음, 열경화시키고 칩별로 쏘잉하여 패키징한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 제조방법에 있어서, 상기 댐은 에폭시로 만들 수 있으며, 상기 이미지 센서 윗면에 도포되는 에폭시는 투명 에폭시 또는 IR-필터용 에폭시이다.
본 발명에 따르면, 이미지 센서 위에 필터 역할을 하는 에폭시가 도포되어 밀착되기 때문에 하우징 조립시 이미지 센서에 파티클 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 와이어 본딩의 수평 공간을 최소화하고 하우징도 이미지 센서 윗면으로 올리기 때문에 수평 공간 대신 수직 공간을 활용함으로써 모듈 면적을 축소할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈 구조의 개략도로서, 와이어 본딩 타입의 COB(Chip On Board) 패키지 구조를 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈(100)은 PCB 또는 FPCB와 같은 기판(110) 위에 부착되어 있는 칩 형태의 이미지 센서(120)를 포함한다. 기판(110)의 배선 패턴과 이미지 센서(120)의 패드는 골드(Au) 와이어와 같은 와이어(122)로 본딩되어 있어, 기판(100)과 이미지 센서(120)는 전기적으로 도통 상태가 된다. 와이어(122)로 본딩된 부분은 봉지재로 이루어진 댐(124)으로 채워져 고정 및 보호된다. 댐(124) 상면은 연삭되어 평평하다. 그리고, 이미지 센서(120) 위에는 필터 역할을 하는 에폭시(126)가 도포되어 있으며, 이 에폭시(126) 위에는 하우징(140)이 올려져 있다. 하우징(140)의 외측에는 피사체의 반사광을 입사받는 렌즈(130)가 장착되어 있다.
이와 같이, 본 발명의 카메라 모듈(100)은 이미지 센서(120) 위에 에폭시(126)가 도포되어 있고 그 위에 하우징(140)이 안착되는 구조이므로, 이미지 센서(120)의 크기가 종래와 동일하다면 이미지 센서의 옆으로 하우징을 장착하는 종래에 비하여 수평 공간을 최소화하여 모듈 면적을 축소할 수 있게 된다.
도 3은 이와 같은 카메라 모듈 제조방법의 순서도이며, 도 4는 도 3의 각 단계를 순차적으로 보인 공정도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 전체적인 공정은 매트릭스 스트립 공정(matrix strip process)으로 진행된다.
도 3 및 도 4의 단계 s1에서, 매트릭스 회로 기판(110') 위에 복수개의 칩 형태의 이미지 센서(120)를 다이 어태치 방법으로 부착한다. 그런 다음, 회로 기판(110')과 이미지 센서(120)를 와이어(122)로 본딩한다.
도 3 및 도 4의 단계 s2에서, 이미지 센서(120)와 이미지 센서(120) 사이의 공간에 에폭시와 같은 봉지재를 디스펜스(dispense)하여 댐(124')을 만든다.
계속하여, 도 3 및 도 4의 단계 s3에 따라, 이미지 센서(120) 윗면에 와이어(122)가 묻힐 정도의 에폭시(126)를 도포한다. 에폭시(126)는 투명 에폭시 또는 IR-필터용 에폭시를 이용한다. 에폭시(126)는 필터 역할을 할 수 있으며, 이미지 센서(120) 윗면을 보호하기 때문에 액티브 픽셀이 공기 중으로 노출되지 않는다. 따라서, 하우징 조립시 파티클에 의한 오염을 방지할 수 있다.
그런 다음, 도 3 및 도 4의 단계 s4에서와 같이, 불규칙한 높이의 댐(124')을 일정한 높이로 연삭하여 상면이 평평한 댐(124)을 만든다.
도 3 및 도 4의 단계 s5를 참조하여, 에폭시(126) 위, 즉 연삭된 면 위에 피사체의 반사광을 입사받는 렌즈(130)가 일측에 설치되는 하우징(140)을 올려 안착시킨다.
도 3 및 도 4의 단계 s6에서와 같이, 단계 s5에서의 중간 결과물을 열경화시킨 다음 쏘 블레이드(saw blade)(200)를 이용하여 칩별로 쏘잉하여 싱귤레이션(singulation)하고 패키징을 완료한다. 이와 같이 하여, 개별 기판(110) 위에 패키징된 카메라 모듈(100)을 얻게 되고, FPC 본딩 공정 전까지 모듈 제작이 완료된다.
도 5는 종래기술 대비 본 발명으로 구현된 모듈의 면적 축소비율을 나타낸 개략도로써 종래의 기술로 구현하지 못했던 와이어 본딩의 수직 공간을 활용함으로써 수평 공간의 축소를 달성할 수 있게 된 것을 보여준다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
상술한 본 발명에 의하면, 이미지 센서 위에 필터 역할을 하는 에폭시가 도포되기 때문에 하우징 조립시 파티클에 의한 오염을 방지할 수 있다. 와이어 본딩의 수평 공간을 최소화하고 하우징도 이미지 센서 윗면으로 올리기 때문에 수평 공간 대신 수직 공간을 활용함으로써 모듈 면적을 축소할 수 있다. 따라서, 디지털 카메라 제품의 고기능화 및 다기능화를 달성할 수 있는 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
도 1은 종래 와이어 본딩을 이용한 카메라 모듈 구조의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈 구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈 제조방법의 순서도이다.
도 4는 도 3의 각 단계를 순차적으로 보인 공정도이다.
도 5는 종래기술 대비 본 발명으로 구현된 카메라 모듈의 면적 축소비율을 보이기 위한 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...카메라 모듈 110...기판
110'...매트릭스 회로 기판 120..이미지 센서
122...와이어 124, 124'...댐
126...에폭시 130...렌즈
140...하우징
Claims (5)
- 기판;상기 기판 상에 부착되어 상기 기판과 와이어 본딩된 칩 형태의 이미지 센서;상기 와이어 본딩된 부분을 채워 고정 및 보호하는 봉지재로 이루어진 댐(dam);상기 이미지 센서 위에 도포되며 필터 역할을 하는 에폭시;상기 에폭시 위에 올려진 하우징; 및상기 하우징의 외측에 장착되어 피사체의 반사광을 입사받는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 댐 상면은 연삭되어 평평한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
- 매트릭스 회로 기판 위에 복수개의 칩 형태의 이미지 센서를 부착하는 단계;상기 회로 기판과 상기 이미지 센서를 와이어로 본딩하는 단계;상기 이미지 센서와 이미지 센서 사이의 공간에 봉지재로 댐(dam)을 만드는 단계;상기 이미지 센서 윗면에 상기 와이어가 묻힐 정도의 에폭시를 도포하는 단계;상기 댐을 일정한 높이로 연삭하는 단계;연삭된 면 위에 피사체의 반사광을 입사받는 렌즈가 일측에 설치되는 하우징을 올리는 단계;열경화시키는 단계; 및칩별로 쏘잉하여 패키징하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 댐은 에폭시로 만드는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 에폭시는 투명 에폭시 또는 IR-필터용 에폭시인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조방법.
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