KR20060002431A - 카메라 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 카메라 모듈은 배선 패턴이 형성된 기판과, 기판 위에 실장된 복수개의 수동 소자들과, 수동 소자들의 상부에 위치하도록 실장된 이미지 센서용 반도체 칩과, 이미지 센서용 반도체 칩과 배선 패턴을 전기적으로 연결한 본딩 와이어와, 기판에 부착되어 있고 본딩 와이어 및 이미지 센서용 반도체 칩을 둘러싸는 홀더, 및 이미지 센서용 반도체 칩 위에 위치하도록 홀더에 결합된 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 카메라 모듈의 실장 면적이 감소될 수 있고, 수동 소자들의 외부 환경 조건에 의한 손상을 방지할 수 있다.
이미지 센서용 반도체 칩, ISP 칩, 홀더, 수동 소자, 본딩 와이어

Description

카메라 모듈 및 그 제조 방법{Camera module and method for producing the same}
도 1은 종래 기술에 따른 카메라 모듈의 일 예를 나타낸 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 카메라 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30: 카메라 모듈 31: 기판
32: 수동 소자 33: 이미지 센서용 반도체 칩
34: 본딩 와이어 35: 홀더
36: 경통 37: 제 1 렌즈
38: 제 2 렌즈
본 발명은 카메라 모듈 및 카메라 모듈 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세 하게는 이미지 센서용 반도체 칩과 수동 소자를 포함하며 와이어 본딩에 의해 전기적인 연결이 이루어지는 카메라 모듈과 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재 통상적으로 사용되는 카메라 모듈은 피사체 정보를 검지(檢知)하여 전기적인 영상신호로 변환하는 이미지 센서용 반도체 칩과 노이즈(noise)를 제거하기 위한 수동 소자들을 포함한다. 이미지 센서용 반도체 칩으로는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서 칩과 CCD 이미지 센서 칩이 사용되는데, 최근에는 CCD 이미지 센서 칩보다 가격면에서 저렴하고 노이즈가 더 적은 CMOS 이미지 센서 칩이 많이 사용되고 있다. 대표적인 카메라 모듈의 예를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 카메라 모듈의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 1에서 예시되고 있는 카메라 모듈(10)은 배선 패턴(11a)이 형성된 기판(11) 위에 이미지 센서용 반도체 칩(13)이 실장되어 있고, 이미지 센서용 반도체 칩(13)과 배선 패턴(11a)이 본딩 와이어(bonding wire; 14)에 의해 연결되어 있으며, 렌즈(lens; 16, 17)들이 결합된 홀더(holder; 15)가 이미지 센서용 반도체 칩(13)과 본딩 와이어(14)를 둘러싸면서 기판(11) 위에 부착되어 있고, 수동 소자(12)들이 홀더(15) 외부의 기판(11) 위에 부착되어 있는 구조이다.
이와 같은 카메라 모듈은 노이즈를 감소시키기 위한 수동 소자들이 이미지 센서용 반도체 칩의 외부의 기판 위에 실장되어 있기 때문에 카메라 모듈의 실장 면적을 감소시키는 데에 한계가 있고 수동 소자들이 홀더의 외부에 실장되기 때문에 외부 환경 조건에 의한 손상이 발생될 수 있는 문제점이 있다. 이와 같은 문제 점을 개선하기 위한 방안으로서 수동 소자들을 기판의 하면에 실장하고 봉지하는 구조의 카메라 모듈이 제안되었다.
도 2는 종래 기술에 따른 카메라 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 2에서 예시되고 있는 카메라 모듈(20)은 배선 패턴(11a)이 형성된 기판(11)의 하부에 ISP 칩(13a)과 수동 소자(12)들이 실장되어 있고, ISP 칩(13a)과 수동 소자(12)들은 몰딩 수지(18)에 의해 몰딩되어 있으며, 기판(11) 위에는 이미지 센서용 반도체 칩(13)이 실장되어 있고, 이미지 센서용 반도체 칩(13)과 배선 패턴(11a)이 본딩 와이어(14)에 의해 연결되어 있으며, 렌즈(16, 17)들이 결합된 홀더(15)가 이미지 센서용 반도체 칩(13)과 ISP 칩(13a)을 둘러싸면서 기판(11) 위에 부착되어 있고, 수동 소자(12)들이 홀더(15) 외부의 기판(11) 위에 부착되어 있는 구조이다.
이와 같은 카메라 모듈은 수동 소자들을 이미지 센서용 반도체 칩이 실장되는 기판의 영역의 반대쪽 영역에 실장함으로써 카메라 모듈의 실장 면적을 줄일 수 있도록 하고 있다. 그러나 이 카메라 모듈은 기판의 상부와 하부 양쪽에서 제조 공정이 행해지기 때문에 카메라 모듈 제조 공정 진행이 용이하지 않으며 카메라 모듈 두께가 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 카메라 모듈의 실장 면적을 감소시킴과 동시에 수동 소자들의 외부 환경 조건에 의한 손상을 방지할 수 있는 카메라 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈은 배선 패턴이 형성된 기판과, 기판 위에 실장된 복수개의 수동 소자들과, 수동 소자들의 상부에 위치하도록 실장된 이미지 센서용 반도체 칩과, 이미지 센서용 반도체 칩과 배선 패턴을 전기적으로 연결한 본딩 와이어와, 본딩 와이어 및 이미지 센서용 반도체 칩을 둘러싸도록 기판에 부착된 홀더, 및 이미지 센서용 반도체 칩 위에 위치하도록 홀더에 결합된 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 카메라 모듈은 이미지 센서용 반도체 칩의 하부의 기판 위에 실장된 ISP 칩을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 카메라 모듈은 이미지 센서용 반도체 칩이 수동 소자들의 상면에 부착되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 카메라 모듈은 이미지 센서용 반도체 칩이 ISP 칩의 상면에 부착되어 있는 것이 바람직하다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈 제조 방법은 배선 패턴이 형성된 기판 위에 복수개의 수동 소자들이 실장되는 단계와, 수동 소자들의 상부에 위치되도록 이미지 센서용 반도체 칩이 실장되는 단계와, 이미지 센서용 반도체 칩과 배선 패턴이 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결되는 단계, 및 렌즈가 결합된 홀더가 이미지 센서용 반도체 칩 위에 렌즈가 위치하도록 함과 동시에 본딩 와이어 및 이미지 센서용 반도체 칩을 둘러싸도록 기판 위에 부착되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 카메라 모듈 제조 방법은 수동 소자들이 실장되는 단계 전이나 후에 기판 위에 ISP 칩이 실장되는 단계를 더 진행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 카메라 모듈 제조 방법은 이미지 센서용 반도체 칩이 실장되는 단계가 이미지 센서용 반도체 칩이 ISP 칩의 상부에 위치하도록 수동 소자들의 상면에 부착되는 단계인 것이 바람직하다.
본 발명의 카메라 모듈 제조 방법은 이미지 센서용 반도체 칩이 실장되는 단계가 이미지 센서용 반도체 칩이 수동 소자들의 상부에 위치하도록 ISP 칩의 상면에 부착되는 단계인 것이 바람직하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 카메라 모듈 및 그 제조 방법의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다. 도 3에 도시된 카메라 모듈(30)은 기판(31)과, 수동 소자(32)들과, 이미지 센서용 반도체 칩(33)과, 본딩 와이어(34)와, 홀더(35), 및 렌즈(37, 38)를 포함하여 구성된다.
기판(31)은 기판 몸체(31a)와, 기판 몸체(31a)에 형성된 배선 패턴(31b)을 포함한다. 기판(31)으로서는 인쇄회로기판이 적용될 수 있다.
수동 소자(32)들은 기판(31) 위에 실장되며 카메라 모듈(30)의 노이즈를 제거하기 위해 제공된다.
이미지 센서용 반도체 칩(33)은 활성면이 상향되도록 하여 수동 소자(32)의 상면에 접착제(도시되지 않음)에 의해 부착되어 있다. 여기서, 이미지 센서용 반도체 칩(33)은 상면에 수광 영역인 APS(active pixel sensor; 도시되지 않음)를 갖 는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서 칩이 적용될 수 있으며, 그 외에 다양한 종류의 이미지 센서용 반도체 칩이 적용될 수 있다. 그리고, 접착제는 비전도성 필름 접착제 또는 액상 접착제가 적용될 수 있다.
본딩 와이어는 이미지 센서용 반도체 칩(33)과 배선 패턴(31b)을 전기적으로 연결시킨다.
홀더(35)는 중앙 부분에 나사 결합 방식으로 결합되는 경통(36)이 설치되어 있으며, 경통(36)에는 제 1 렌즈(37)와 제 2 렌즈(38)가 이미지 센서용 반도체 칩(33) 위에 위치하도록 장착되어 있다. 홀더(35)에는 적외선을 필터링(filtering)하기 위한 필터(35a)가 제 1 렌즈(37)와 제 2 렌즈(38)의 하부에 위치하도록 장착되어 있다. 여기서, 렌즈의 수는 필요에 따라 조절될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 카메라 모듈은 수동 소자들이 이미지 센서용 반도체 칩 하부의 기판 위에 실장되어 있기 때문에 카메라 모듈의 실장 면적이 감소될 수 있고 수동 소자들이 홀더 내부에 실장되기 때문에 외부 환경 조건에 의한 손상이 방지될 수 있다. 한편 수동 소자 상에 이미지 센서용 반도체 칩이 실장됨으로 인한 초점 거리를 맞추기 위한 두께의 증가는 이미지 센서용 반도체 칩의 두께를 감소시킴으로써 방지될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈(40)의 단면도이다. 도 4에 도시된 카메라 모듈(40)은 기판(31)과, 수동 소자(32)들과, ISP 칩(33a)과, 이미지 센서용 반도체 칩(33)과, 본딩 와이어(34)와, 홀더(35), 및 렌즈(37, 38)를 포함하여 구성된다. 전술한 제 1 실시예와 달리 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 에 의해 기판(31) 위에 실장되어 있으며, 이미지 센서용 반도체 칩 하부에 위치하는 ISP 칩(33a)을 더 포함하는 구조이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 카메라 모듈(50)의 단면도이다. 도 5에 도시된 카메라 모듈(40)은 기판(31)과, 수동 소자(32)들과, ISP 칩(33a)과, 이미지 센서용 반도체 칩(33)과, 본딩 와이어(34)와, 홀더(35), 및 렌즈(37, 38)를 포함하여 구성된다. 전술한 실시예들과 달리 플립 칩 본딩에 의해 기판(31) 위에 실장된 ISP 칩(33a) 상에 이미지 센서용 반도체 칩(33)이 실장된 구조를 갖는다.
다음으로 본 발명의 카메라 모듈 제조 방법을 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에 도시된 카메라 모듈(30) 제조 방법은 수동 소자(32)들이 실장되는 단계와, 이미지 센서용 반도체 칩(33)이 실장되는 단계와, 본딩 와이어(34)에 의해 전기적으로 연결되는 단계와, 홀더(35)가 기판(31) 위에 부착되는 단계를 포함하여 구성된다.
먼저 배선 패턴(31b)이 형성된 기판(31) 위에 복수개의 수동 소자(32)들이 실장되는 단계가 진행된다. 이때 수동 소자는 후술되는 이미지 센서용 반도체 칩(33)의 하면 면적 내에 위치하도록 실장된다. 수동 소자(32)들의 상면에 이미지 센서용 반도체 칩(33)이 접착제(도시되지 않음)에 의해 실장되는 단계가 진행된다. 이때 접착제는 비전도성 필름접착제 또는 액상 접착제에 의해 부착될 수 있다.
다음으로 이미지 센서용 반도체 칩(33)과 배선 패턴(31b)이 본딩 와이어(34)에 의해 전기적으로 연결되는 단계가 진행된다.
마지막으로 렌즈(37, 38)들이 이미지 센서용 반도체 칩(33) 위에 위치하도록 함과 동시에 본딩 와이어(34) 및 이미지 센서용 반도체 칩(33)을 둘러싸도록 홀더(35)가 기판 위에 부착되는 단계가 진행된다.
이와 같은 본 발명의 카메라 모듈 제조 방법에 있어서, 수동 소자(32)들이 실장되는 단계 전이나 후에 기판(31) 위에 ISP 칩(33a)이 실장되는 단계가 더 진행될 수 있다. 또한 이미지 센서용 반도체 칩(33)이 실장되는 단계에서 이미지 센서용 반도체 칩(33)이 ISP 칩(33a)의 상부에 위치하도록 수동 소자(32)들의 상면에 부착되게 진행될 수 있다. 이미지 센서용 반도체 칩(33)이 실장되는 단계에서 이미지 센서용 반도체 칩(33)이 수동 소자(32)들의 상부에 위치하도록 ISP 칩(33a)의 상면에 부착되게 진행될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명의 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 따르면, 수동 소자들이 이미지 센서용 반도체 칩 하부의 기판 위에 실장됨으로써 카메라 모듈의 실장 면적이 감소될 수 있고, 수동 소자들이 홀더 내부에 실장됨으로써 수동 소자들의 외부 환경 조건에 의한 손상이 방지될 수 있으며, 기판의 상면에 실장된 수동 소자들 또는 ISP 칩 위에 이미지 센서용 반도체 칩이 접착제에 의해 부착됨으로써 카메라 모듈의 두께 증가를 감소시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 배선 패턴이 형성된 기판과;
    상기 기판 위에 실장된 복수개의 수동 소자들과;
    상기 수동 소자들의 상부에 위치하도록 실장된 이미지 센서용 반도체 칩과;
    상기 이미지 센서용 반도체 칩과 상기 배선 패턴을 전기적으로 연결한 본딩 와이어와;
    상기 본딩 와이어 및 상기 이미지 센서용 반도체 칩을 둘러싸도록 상기 기판에 부착된 홀더; 및
    상기 이미지 센서용 반도체 칩 위에 위치하도록 상기 홀더에 결합된 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 상기 이미지 센서용 반도체 칩의 하부의 상기 기판 위에 실장된 ISP 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 이미지 센서용 반도체 칩은 상기 수동 소자들의 상면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 이미지 센서용 반도체 칩은 상기 ISP 칩의 상면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 배선 패턴이 형성된 기판 위에 복수개의 수동 소자들이 실장되는 단계와;
    상기 수동 소자들의 상부에 위치되도록 이미지 센서용 반도체 칩이 실장되는 단계와;
    상기 이미지 센서용 반도체 칩과 상기 배선 패턴이 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결되는 단계; 및
    렌즈가 결합된 홀더가 상기 이미지 센서용 반도체 칩 위에 상기 렌즈가 위치하도록 함과 동시에 상기 본딩 와이어 및 상기 이미지 센서용 반도체 칩을 둘러싸도록 상기 기판 위에 부착되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 수동 소자들이 실장되는 단계 전이나 후에 상기 기판 위에 ISP 칩이 실장되는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 이미지 센서용 반도체 칩이 실장되는 단계는 상기 이미지 센서용 반도체 칩이 상기 ISP 칩의 상부에 위치하도록 상기 수동 소자들의 상면에 부착되는 단계인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 이미지 센서용 반도체 칩이 실장되는 단계는 상기 이미지 센서용 반도체 칩이 상기 수동 소자들의 상부에 위치하도록 상기 ISP 칩의 상면에 부착되는 단계인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100928011B1 (ko) * 2007-12-20 2009-11-24 삼성전기주식회사 이미지센서 모듈과 그 제조방법, 그리고 이를 포함하는카메라 모듈
KR101044148B1 (ko) * 2009-08-28 2011-06-24 삼성전기주식회사 카메라 모듈

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KR100928011B1 (ko) * 2007-12-20 2009-11-24 삼성전기주식회사 이미지센서 모듈과 그 제조방법, 그리고 이를 포함하는카메라 모듈
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