KR20060034455A - 연성회로기판과 이미지 센서 모듈 및 이를 구비한 카메라모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인체에 유해한 전계 및 자계를 차폐시키는 동시에 이에 의하여 화질에 악영향이 발생하지 않는 전자파 차폐구조를 가지는 연성회로기판을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 플라스틱 필름 및 플라스틱 필름의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 형성된 회로 패턴을 구비한 베이스층과, 베이스층을 덮는 절연층을 구비한 기본층; 및 회로 패턴과 전기적으로 연결되지 않고 상기 기본층의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 부착된 전자파 차폐막을 구비하는 연성회로기판을 제공한다.
Description
도 1은 종래의 카메라 모듈의 단면을 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 이미지 센서 모듈 및 이에 구비된 연성회로기판을 도시한 단면도이고,
도 3은 도 2의 A부를 확대 도시한 단면도이고,
도 4는 도 2의 이미지 센서 모듈을 구비한 카메라 모듈의 단면을 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 카메라 모듈 101: 이미지 센서 모듈
110: 회로기판 114, 161: 접착제
117: 기판측 전극 패드 120: 이미지 센싱 소자
125: 촬상 영역 127: 소자측 전극 패드
140: 연성회로기판 141: 기본층
142: 베이스층 145: 절연층
151: 전자파 차폐막 201: 광학계
210: 렌즈 하우징 211: 접착면
215: 소자 수납부 240: 렌즈
250: 필터
본 발명은 연성회로기판 및 이를 구비한 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 더 상세하게는 전자파 차폐구조가 향상된 연성회로기판과, 이를 구비한 이미지 센서 모듈, 및 상기 연성회로기판을 구비하고 동영상 및 사진 촬영을 하고 이를 전송할 수 있는 휴대기기에 수납된 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 동영상 및 사진 촬영을 하고 이를 전송할 수 있는 장치로서, 휴대폰, 휴대 전화기, 노트북 컴퓨터, PDA, 모니터 삽입용 카메라, 범퍼 장착용 자동차 후면 감시 카메라, 도어/인터폰용 카메라 등의 휴대기기에 사용된다.
도 1에는 통상적인 카메라 모듈의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 통상적인 카메라 모듈(1)은, 이미지 센서 모듈(10)과 광학계(20)로 이루어진다. 상기 이미지 센서 모듈(10)은, 회로 패턴이 형성된 연성회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)(40)과, 상기 광학계를 통과한 외부 영상의 이미지가 촬상되고 상기 연성회로기판과 전기적으로 연결되는 촬상 소자(12)를 구비한다. 상기 촬상 소자(12)의 상부에 결합되고, 상기 촬상 소자(12)의 중앙에 형성된 촬상 영역(13)이 노출되도록 윈도우부가 형성되어 있다. 상기 광학 계(20)는 하우징(21)과, 렌즈 홀더(22)를 구비한다.
연성회로기판(40)은 그 일측이 촬상 소자(12)와 본딩 수단과 함께, 접착제(14)에 의하여 연결되고, 타측이 컨넥터(48)가 형성되어서 휴대기기 본체의 메인보드와 연결된다.
이 경우, 상기 연성회로기판(40)은 통상, 폴리이미드(polyimide)나 폴리에스트르(polyester) 등의 베이스층(42)과, 상기 베이스층(42)의 표면에 패터닝된 배선 회로(43) 및 상기 배선 회로(43) 상에 형성된 절연체층(44)을 구비한다.
그런데, 휴대폰 등의 휴대 기기에 설치된 카메라 모듈(1)은 안테나와 근접할 수 밖에 없다. 따라서 연성회로기판(40)이 안테나가 부착된 부분으로부터 멀리 떨어져 있지 않기 때문에, 안테나를 통해 송수신되는 전파의 입출력 손실이 발생하여 상기 연성회로기판(40)에 전자파가 발생하게 되고, 이런 전자파가 연성회로기판과 전기적으로 연결된 촬상 소자(12) 등의 소자에 유입되어서 노이즈와 화질 및 색상의 불량이 발생하기 된다.
이를 방지하기 위하여, 상기 연성회로기판(40)의 일면 또는 양면에 EMI 실드층 등의 전자파 차폐층(50)이 접착제 등에 의하여 부착될 수 있다. 이러한 전자파 차폐층(50)은 휴대폰에서 발생되는 인체에 유해한 전계와 자계를 차폐시킬 수 있다.
그러나 이러한 전자파 차폐층(50)이 카메라 모듈(1)의 구동 모듈 접지부와 영상 모듈 접지부 등의 소자와 확실하게 분리되어 있지 않거나 접촉되어 있기 때문에, 구동 회로와 카메라 모듈에서 발생하는 노이즈의 안테나 역할을 하여 카메라 모듈(1)의 촬영된 영상에 악영향을 주므로 화질의 저하를 초래하게 된다. 이와 더불어 상기 전자파 차폐층(50)은 상기 연성회로기판(40)의 연성을 저해하는 요소가 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점 등을 포함하여 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인체에 유해한 전계 및 자계를 차폐시키는 동시에 이에 의하여 화질에 악영향이 발생하지 않는 전자파 차폐구조를 가지는 연성회로기판과, 이를 구비한 이미지 센서 모듈, 및 상기 이미지 센서 모듈을 구비한 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적을 달성하는 동시에 연성회로기판이 우수한 연성을 가지는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 연성회로기판은:
플라스틱 필름 및 상기 플라스틱 필름의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 형성된 회로 패턴을 구비한 베이스층과, 적어도 상기 회로 패턴을 덮는 절연층을 구비한 기본층; 및
상기 회로 패턴과 전기적으로 연결되지 않고 상기 기본층의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 부착된 전자파 차폐막을 구비한다.
상기 기본층의 상면 및 하면 중 적어도 일면과 공격(空隔)을 가지고 부착된 전자파 차폐막을 구비하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 전자파 차폐막과 기본층 사이에는 이들을 상호 부착시키는 접착제가 배치되며, 상기 공격은 상기 전자파 차폐막 및 기본층 사이의 접착제에 의하여 발생하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 전자파 차폐막은 상기 기본층과 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 다른 측면에서의 이미지 센서 모듈은:
이미지 센싱 소자; 및
상기의 구조를 가지며, 상기 이미지 센싱 소자와 본딩 수단에 의하여 본딩된 일측면을 구비한 연성회로기판을 구비한다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에서의 카메라 모듈은:
이미지 센싱 소자, 및 상기의 구조를 가지며 상기 이미지 센싱 소자와 본딩 수단에 의하여 본딩된 일측면을 구비한 연성회로기판을 구비한 이미지 센서 모듈; 및
상기 이미지 센서 모듈과 결합되며, 적어도 하나의 렌즈가 장착된 렌즈 하우징을 구비한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예들을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성회로기판을 구비한 이미지 센서 모듈(101)이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(101)은, 회로 패턴이 형성된 연성회로기판(140)과, 외부 영상의 이미지가 촬상되고 상기 회로기판(110)과 전기적으로 연결되는 이미지 센싱 소자(120)를 구비한다.
연성회로기판(140)은, 기본층(141)과 전자파 차폐막(151)을 구비한다. 기본층(141)은 베이스층(142)과 절연층(145)을 구비한다. 상기 베이스층(142)은 통상 폴리아미드 필름 등의 플라스틱 필름(143) 및 이 플라스틱 필름(143)의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 회로 패턴(144)이 형성되어 이루어진다. 절연층(145)은 적어도 상기 회로 패턴(144)을 덮도록 도포되며, 통상 플라스틱 필름(143)의 재질과 동일한 재질로 이루어진다.
상기 기본층(141)의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 전자파 차폐막(151)이 배치된다. 이 전자파 차폐막(151)에는 회로 패턴이 형성되어서 이 회로 패턴이 상기 외부로부터 유입되는 전자파 또는 노이즈를 포획할 수 있다. 이 경우, 상기 전자파 차폐막(151)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 기본층(141)과 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 그러나 전자파 차폐막(151)이 기본층(141)과 동일한 소재로 이루어진 것에 한정되는 것은 아니라, 상기 기본층으로 유입되는 전자파, 노이즈 등을 차단할 수 있는 구조라면 본 발명에 포함된다.
플라스틱 필름(143)과 회로 패턴(144) 사이, 회로 패턴(144)과 절연층(145) 사이에는 접착제가 형성될 수도 있다. 또한, 연성회로기판(140)이 양면 회로기판(double side-FPCB)인 경우, 플라스틱 필름(143)의 양측에 배치된 회로 패턴(144)은 비아홀을 통하여 서로 도통되고, 상기 기본층(141)의 외부로 노출되는 부분에는 회로 패턴(144)의 산화를 방지하여 전기접촉성을 향상시키는 피니쉬 도금층이 형성될 수 있다.
상기 이미지 센싱 소자(120)에는 외부로부터 입사되는 빛 에너지를 감지하고 전기 신호로 변환하는 촬상 영역(125)이 형성된다. 즉, 이미지 센싱 소자(120)는 전하결합소자(Charge-Coupled Device: CCD) 또는 상보성금속산화물반도체(Complementary Metal Oxide Semiconductor: CMOS)등과 같은 촬상 소자이다.
연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB)은, 이미지 센서 모듈이 적용되는 응용예에 따라서 TCP(Tape Carrier Package) 또는 COF(Chip On Film) 등이 사용되는데, 이 연성회로기판(140)에는 상기 촬상 영역(125)에서 변환된 아날로그 신호인 전기 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analogue-Digital Converter) 회로가 배치될 수 있다.
연성회로기판(140)의 기본층(141)과 이미지 센싱 소자(120)는 전기적으로 연결되는데, 이 경우, 이들이 플립칩 본딩, 또는 와이어 본딩되어서 상호 결합되어서 전기적으로 연결된다.
그 중 플립칩 본딩을 예를 들면, 본딩 수단으로서 범프(130)를 사용하여서, 상기 이미지 센싱 소자(120)와 연성회로기판(140)이 상호 본딩된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 연성회로기판(140)과 이미지 센싱 소자(120) 각각에 외부와 전기적으로 접속하기 위한 기판측 전극 패드(117)와 소자측 전극 패드(127)를 각각 형성하고, 상기 소자측 전극 패드(127)에 범프(130)를 형성하고, 상기 기판측 전극 패드(117)와 접착제(114)를 매개로 결합하도록 한다.
여기서, 접착제(114)는 NCP(non conductive paste), NCF(non conductive particl film), ACF (anisotropic conductive film), ACP(anisotropic conductive paste)과 같은 접합용 재료로서, 이미지 센싱 소자(120) 상에 구비된 범프(130)와 회로기판(110) 사이에 도포된 후에 열압착된다.
여기서 상기 범프(130)는 금 재질의 범프이거나, 니켈-금 재질의 범프을 적용할 수 있는데, 이 경우 범프와 양면회기판 사이의 접착력 및 접착면적이 증가한다는 장점이 있다.
한편, 본 발명에서는, 전자파 차폐막(151)이 상기 기본층의 회로 패턴(144)과 전기적으로 연결되지 않고 상기 기본층(141)의 상면(141u) 및 하면(141b) 중 적어도 일면에 부착된다. 이로 인하여 휴대 기기의 구동 모듈 그라운드 및 영상 모듈 그라운드와 전기적으로 연결되지 않게 되어서 이미지 센싱 소자(120) 및 휴대 기기의 메인보드에 안착된 소자들로부터 노이즈가 발생하여도 상기 전자파 차폐막(151)이 상기 노이즈의 안테나 역할을 하지 않게 되고, 따라서 영상에 악영향을 주지 않는다.
이 경우, 전자파 차폐막(151)은 기본층(141)과 공격(空隔,air gap)을 가지고 부착될 수 있다.
이와 더불어 상기 전자파 차폐막(151)이 상기 기본층(141)에 코팅되어서 일체로 형성되지 않으므로 상기 연성회로기판(140) 자체의 연성도 저하되지 않게 된다.
이 경우, 상기 전자파 차폐막(151)은 비전도성 물질, 예를 들어 에폭시 등의 접착제(161)를 도포하여서 기본층(141)에 부착될 수도 있고, 테이프 등을 이용하여서 고정시킬 수도 있다. 고정 수단으로 접착제(161)를 사용하는 경우에는 상기 전자파 차폐막(151) 및 기본층(141) 사이에 배치된 접착제(161)의 두께만큼 공격을 가지고 부착될 수 있다.
한편, 전자파 차폐막(151)이 기본층(141)으로 유입되는 전자파 또는 노이즈를 차단하기 위해서는, 기본층(141) 전체 길이를 덮을 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 따라서 적어도 상기 전자파 차폐막(151)의 양측 단부 및 상기 기본층의 양측 단부 사이가 상호 부착되는 것이 바람직하다.
한편, 이런 구조를 가진 연성회로기판을 포함한 이미지 센서 모듈(101)을 구비한 카메라 모듈이 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 이미지 센서 모듈(101)과 함께, 광학계(201)를 구비한다.
광학계(201)는 렌즈 하우징(210) 및 하나 이상의 렌즈(240)를 구비한다. 렌즈 하우징(210)에는 렌즈 홀더(220)가 삽입되는 중공부가 형성된다. 상기 렌즈 홀더(220)는 렌즈(240)를 내장한 후, 상기 렌즈 하우징(210)의 내부에 설치된다.
이와 더불어 카메라 모듈(100)은 필터(250)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 필터(250)는, 상기 렌즈 하우징(210) 내부로 입사되는 적외선을 차단하고, 내부로 입사된 빛이 반사되는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 이미지 센싱 소자(12)의 상부에서 상기 렌즈 하우징(210)의 중공부 하단에 설치된다. 상기 필터(250)의 상면에는 적외선 차단 코팅(IR-Cut coating)이 형성되고, 하면에는 반사 방지를 위한 반사 방지 코팅(Anti-Reflection coating)이 형성된다.
상기 카메라 모듈(100)은 연성회로기판(140)을 통하여 휴대기기의 메인보드와 연결된다. 이 경우, 상기 연성회로기판(140)의 구조 및 기능은 상기한 바와 동일하다.
이러한 휴대 기기의 하나의 예로서, 카메라 모듈(100)을 내장한 휴대폰을 들 수 있다. 상기 휴대폰의 안테나가, 카메라 모듈과 휴대폰 메인보드를 연결하는 연성회로기판과 가까이 배치된다. 따라서 상기 안테나를 통한 외부로부터의 노이즈가 상기 소자들로 유입되는 방지하기 위해서 본 발명에 따른 연성회로기판이 필요하게 된다.
상기와 같은 구조를 가진 본 발명에 의하면, 전자파 차폐막과 기본층이 서로 공격을 가지고 결합됨으로써, 외부로부터의 전자파 및 노이즈를 차단하는 동시에, 연성회로기판을 통하여 소자쪽으로 전자파가 유입되는 것을 방지할 수 있음으로써, 화질이 우수하여진다.
이와 동시에 전자파 차폐막이 기본층과 공격을 가지고 배치됨으로써, 연성회로기판의 연성이 보장된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (8)
- 플라스틱 필름 및 상기 플라스틱 필름의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 형성된 회로 패턴을 구비한 베이스층과, 적어도 상기 회로 패턴을 덮는 절연층을 구비한 기본층; 및상기 회로 패턴과 전기적으로 연결되지 않고 상기 기본층의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 부착된 전자파 차폐막을 구비하는 연성회로기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 기본층의 상면 및 하면 중 적어도 일면과 공격(空隔)을 가지고 부착된 전자파 차폐막을 구비하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자파 차폐막과 기본층 사이에는 이들을 상호 부착시키는 접착제가 배치되며, 상기 유격은 상기 전자파 차폐막 및 기본층 사이의 접착제의 두께에 의하여 발생하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자파 차폐막은 상기 기본층과 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으 로 하는 연성회로기판.
- 이미지 센싱 소자; 및제 1 항의 구조를 가지며, 상기 이미지 센싱 소자와 본딩 수단에 의하여 본딩된 일측면을 구비한 연성회로기판을 구비한 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 제 5 항에 있어서,상기 기본층의 상면 및 하면 중 적어도 일면과 공격(空隔)을 가지고 부착된 전자파 차폐막을 구비하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 제 5 항에 있어서,상기 전자파 차폐막은 상기 기본층과 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈.
- 이미지 센싱 소자, 및 제 1 항의 구조를 가지며 본딩 수단에 의하여 상기 이미지 센싱 소자와 본딩된 일측면을 구비한 연성회로기판을 구비한 이미지 센서 모듈; 및상기 이미지 센서 모듈과 결합되며, 적어도 하나의 렌즈가 장착된 렌즈 하우징을 구비한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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