KR20060095281A

KR20060095281A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20060095281A
Application number: KR1020050016794A
Authority: KR
Inventors: 고민철
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-08-31
Also published as: KR100674839B1

Abstract

카메라 모듈이 제공된다.

본 발명의 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈군 ; 상기 렌즈군이 내장되고, 전면중앙에 입사공이 개구형성된 렌즈수용부; 상기 렌즈군을 통해 입사된 이미지가 결상되는 이미지영역을 상부면에 구비하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서의 범프와 전도성 접착제를 매개로 하여 전기적으로 연결되는 패드가 하부면에 구비되고, 상기 이미지 센서의 이미지영역과 대응하는 일단부에 개구형성된 윈도우부를 갖는 기판; 상기 렌즈군과 기판사이에 배치되도록 상기 윈도우부의 상부에 구비되는 필터부재;및 상기 필터부재의 하부면과 상기 기판의 상부면사이에 개재되는 제 1커버레이와, 상기 기판의 하부면과 상기 이미지 센서의 상부면사이에 개재되는 제 2커버레이를 갖추어 상기 이미지 센서의 범프와 상기 기판의 패드간의 접착력을 강화시키는 더미부를 포함한다.

본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 패드와 범프간의 접착불량에 의한 패드오픈현상을 예방하고, 금속라인과 패턴간의 쇼트현상을 방지하여 우수한 화면품질을 얻을 수 있다.

카메라 모듈, 플립칩 본딩, 이미지 센서, 기판, 더미, 커버레이, 범프, 패드

Description

카메라 모듈{A CAMERA MODULE}

도 1은 종래의 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도이다.

도 3(a)은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 구비되는 제 1커버레이의 평면도이다.

도 3(b)는 본 발명에 따른 카메라 모듈에 구비되는 제 2커버레이의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 렌즈군 20 : 렌즈수용부

21 : 배럴 23 : 하우징

30 : 이미지 센서 31 : 이미지 영역

32 : 범프 36 : 접착제

40 : 기판 50 : 필터부재

60 : 더미부 61,62 : 제 1,2커버레이

61a,62a : 제 1,2개구부 63,64 : 제 1,2연장부

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세히는 기판과 이미지 센서의 플립칩 본딩시 패드와 범프간의 접착불량에 의한 패드오픈현상을 예방하고, 금속라인과 패턴간의 쇼트현상을 방지하여 우수한 화면품질을 얻을 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 휴대단말기에 채용되는 비율이 높아지는 카메라 모듈은 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부와 결합되는 하우징 및 IR필터와 이미지 센서등을 포함하는 센서부로 구성된다.

도 1는 종래 카메라 모듈을 도시한 분해사시도로써, 상기 렌즈부(110)는 렌즈(미도시)와 이를 몸체내부공간에 내장하는 배럴(114) 및 상기 배럴(114)의 상단외주면에 구비되고, 상부면에 중앙에 입사공(116a)이 관통형성된 캡(116)으로 구성된다.

이때, 상기 렌즈는 구현하고자 하는 카메라 모듈의 기능 및 성능에 따라 배럴(114)내에 적어도 하나이상 설치될 수 있다.

한편, 상기 하우징(122)은 상기 배럴(114)을 수용하기 위한 내부공(124)을 구비하며, 상기 내부공(124)은 상기 배럴(114)과 조립되어 상기 렌즈부(110)와 하우징(122)이 서로 결합되는데, 상기 배럴(114)의 외주면에는 숫나사부가 형성되어 있고 상기 내부공(124)의 내주면에는 암나사부가 형성되어 이들간의 나사결합에 의해서 상기 배럴(114)은 하우징(122)에 이동가능하도록 조립되는 것이다.

한편, 상기 하우징(122)의 하부에는 센서부(130)가 구비되는바, 이러한 센서부(130)는 상기 렌즈(112)를 통해 입사되는 피사체의 상을 전기적인 신호로 바꾸어서 이미지를 결상하는 기능을 하는 것이다.

이를 위해 상기 센서부(130)는 IR필터(132), 기판(134)및 이미지 센서(138)등을 구비하고 있으며, 상기 렌즈를 통과한 피사체의 상은 상기 IR필터(134)에 의해 일부 필터링된 후 상기 이미지 센서(138)에 의해 감지된다.

그리고, 상기 이미지 센서(132)는 이미지신호를 전송하기 위한 수단인 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 같은 기판(134)과 전도성 접착제(136)를 매개로 하여 전기적으로 연결되어 있기 때문에, 상기 이미지 센서(138)에 의해 감지된 피사체의 상은 이미지 센서(138)에 의해 전기적인 신호로 변환된 후 기판(134)등을 통해 전송되어 LCD등의 디스플레이수단(미도시)에서 화면을 구현하게 된다.

상기 기판(134)은 상기 IR필터(132)와 이미지 센서(138)가 장착되는 일단부에 윈도우부(134a)를 타발하여 관통형성하고, 전기신호를 전송하기 위한 패턴회로(134b)가 형성되어 있으며, 타단부에는 신호처리부(139)와 연결되는 콘넥터(134c)가 구비되어 있다.

한편, 상기 윈도우부(134a)가 형성된 기판(134)의 일단부에 이미지 센서(138)을 플립칩 본딩하는 작업은 상기 윈도우부(134a)의 외측 테두리에 형성된 패드(134d)와 상기 이미지 센서(138)의 상부면에 형성된 범프를 서로 대응시킨 상태에서, 전도성 접착제(136)를 매개로 하여 상기 이미지 센서(138)와 기판(134)이 서 로 전기적으로 연결되는 COF(Chip On Film)패키징방식으로 상기 이미지 센서(138)의 상부면을 상기 기판(134)의 하부면에 플립칩 본딩하였다.

상기 IR필터(132)는 그 하부면에 외측테두리에 도포되는 접착수지(미도시)를 매개로 하여 상기 윈도우부(134a)의 외측테두리 상부면에 접착되었다.

그러나, 상기 기판(134)과 이미지 센서(138)의 접착시 상기 패드(134d)와 범프간의 접착력 저하로 인하여 패드오픈현상이 유발되고, 이는 디스플레이수단을 통한 화면구현시 화면이상을 초래하였다.

또한, 웨이퍼 절단가공시 이미지 센서(138)의 외측 상부면에 노출되거나 상부면에 형성된 금속라인이 전도성 접착제(136)의 외측으로 노출되는 경우, 상기 기판(134)과 이미지 센서(138)간의 플립칩 본딩시 상기 이미지 센서(138)의 금속라인이 상기 기판(134)의 패턴(1334b)과 접촉되면서 쇼트(short)현상을 발생시키게 되고, 이는 디스플레이수단을 통한 화면구현시 화면이상을 초래함은 물론 화면이 제대로 구현되지 못하는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 IR필터(132)의 상부면으로 이물이 낙하되거나 상기 이미지 센서(138)의 이미지영역으로 이물이 혼입되는 경우, 상기 IR필터(132)의 상부면과 상기 이미지 센서(138)의 상부면간의 간격이 좁기 때문에 상기 이물에 의하여 화면에 흑점이 발생되는 문제점이 있었다.

이와 더불어, 상기 IR필터와 이미지 센서사이에 조립되는 기판의 일단부의 두께가 얇기 때문에, 기판의 포장후 이동시 휨발생을 초래하고, 기판의 평탄도가 불량해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 그 목적은 기판과 이미지 센서의 플립칩 본딩시 패드와 범프간의 접착불량에 의한 패드오픈현상을 예방하고, 금속라인과 패턴간의 쇼트현상을 방지하여 우수한 화면품질을 얻을 수 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 필터부재와 이미지 센서사이에 충분한 이격거리를 확보하여 이물에 의하여 화면에 흑점이 나타나는 현상을 최소화할 수 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 필터부재와 이미지 센서가 장착되는 기판의 평탄도를 일정하게 하여 플립칩 본딩공정을 원활하게 수행할 수 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

카메라 모듈에 있어서,

적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈군 ;

상기 렌즈군이 내장되고, 전면중앙에 입사공이 개구형성된 렌즈수용부;

상기 렌즈군을 통해 입사된 이미지가 결상되는 이미지영역을 상부면에 구비하는 이미지 센서;

상기 이미지 센서의 범프와 전도성 접착제를 매개로 하여 전기적으로 연결되는 패드가 하부면에 구비되고, 상기 이미지 센서의 이미지영역과 대응하는 일단부에 개구형성된 윈도우부를 갖는 기판;

상기 렌즈군과 기판사이에 배치되도록 상기 윈도우부의 상부에 구비되는 필터부재;및

상기 필터부재의 하부면과 상기 기판의 상부면사이에 개재되는 제 1커버레이와, 상기 기판의 하부면과 상기 이미지 센서의 상부면사이에 개재되는 제 2커버레이를 갖추어 상기 이미지 센서의 범프와 상기 기판의 패드간의 접착력을 강화시키고, 상기 이미지 센서의 금속라인과 상기 기판의 패턴간의 접촉을 방지하는 더미부를 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈을 제공한다.

바람직하게는 상기 제 1,2커버레이는 FPCB의 평탄도를 가질 수 있는 재질로 이루어진 층과 접착층을 상하적층하여 구성되는 절연부재이다.

바람직하게는 상기 제 1,2커버레이는 상기 윈도우부와 대응하는 상부면에 관통형성되는 제 1,2개구부와, 상기 기판에 형성된 패턴을 덮을 수 있도록 상기 패턴을 따라 연장되는 제 1,2연장부를 포함하여 구비된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈을 도시한 분해사시도로써, 본 발명의 카메라 모듈(1)은 렌즈군(10), 렌즈수용부(20), 이미지 센서(30), 기판(40), 필터부재(50) 및 더미부(60)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 렌즈군(10)은 적어도 하나의 렌즈가 광축을 따라 배열되어 일정크기의 내부공간을 갖는 렌즈수용부(20)에 내부수용된다.

그리고, 상기 렌즈수용부(20)에 배열되는 복수개의 렌즈군은 렌즈와 또다른 렌즈사이에 일정크기의 간격을 유지하도록 이들사이에 스페이서를 구비한다.

상기 렌즈수용부(20)는 전면중앙에 상기 광축과 중심이 일치하는 입사공(25)을 전면중앙에 일정크기로 개구하고, 몸체내부에는 상기 렌즈군(10)의 렌즈들이 광축을 따라 일정간격을 두고 배열되도록 일정크기의 내부공간을 갖는 수용부재이다.

이러한 렌즈수용부(20)는 상기 렌즈군이 내부수용되고, 외부면에 숫나사부가 형성되는 배럴(21)과, 상기 숫나사부와 대응되는 내부면에 암나사부가 형성되어 상기 배럴(21)과 나사결합되는 하우징(23)을 갖추어 구성한다.

이에 따라, 상기 배럴(21)은 상기 하우징(23)과의 나사결합에 의해서 회전시 광축방향으로 이동되면서 렌즈간의 거리를 가변시켜 줌기능및 포커싱 기능을 수행할 수 있는 것이다.

한편, 상기 이미지 센서(30)는 상기 렌즈군(10)의 초점이 맺혀지는 상부면에 상기 렌즈군(10)을 통해 입사된 이미지가 결상되는 결상면인 이미지영역(31)을 구비하고, 결상된 이미지는 전기신호로 전환된 다음 상기 기판(40)을 통하여 디스플레이부로 전송하도록 상기 기판(40)에 구비되는 이미지 신호처리부(49)와 전기적으로 연결된다.

상기 이미지 센서(30)는 이미지영역(31)의 외측테두리에 상기 기판(40)과의 플립칩본딩을 위해서 복수개의 범프(32)가 형성되어 있으며, 이방성 전도성 필름(ACF)이나 이방성 전도성 페이스트(ACP)와 같은 전도성 접착제(36)를 매개로 하여 상기 기판(30)의 일측단 하부면에 장착되는 센서부재이다.

또한, 상기 기판(40)은 상기 이미지 센서(30)가 하부면에 장착되는 일단부에 상기 이미지 센서(30)의 이미지영역과 대략적으로 동일한 크기를 갖는 윈도우부(41)를 개구형성하며, 상기 윈도우부(41)의 외측테두리 하부면에는 상기 이미지 센서(30)의 상부면에 형성된 범프(32)와 대응하여 전기적으로 연결되도록 패드가 복수개 구비된다.

상기 기판(40)의 표면에는 상기 패드와 전기적으로 연결되는 범프(32)를 갖는 이미지 센서(30)와 이로부터 전송되는 전기신호를 수신하여 화상신호를 처리하는 신호처리부(49)와 전기적으로 연결되도록 다수의 회로패턴이 인쇄된 패턴부(42)를 구비하며, 상기 신호처리부(49)는 상기 패턴부(42)의 타단에 구비되는 콘넥터(48)에 장착된다.

그리고, 상기 필터부재(50)는 상기 렌즈군(10)을 구성하는 최종후단의 렌즈와 상기 기판(40)사이에 배치되어 상기 이미지 센서(30)의 이미지영역에 결상되는 광에 포함된 자외선을 컷트하도록 투명한 소재로 이루어진 IR필터이다.

상기 필터부재(50)는 상기 렌즈군(10)이 수용되는 렌즈수용부(20)의 하부에 접착수지를 매개로 하여 접착고정된다.

한편, 상기 더미부(60)는 상기 필터부재(50)와 상기 기판(40)사이에 개재되는 제 1커버레이(61)와, 상기 기판(40)과 상기 이미지 센서(30)이에 개재되는 제 2커버레이(62)를 포함하여 구성된다.

상기 제 1커버레이(61)는 FPCB의 평탄도를 가질 수 있는 재질중에 하나인 폴리이미드층과 접착층을 상하적층하여 구성되고, 상기 필터부재(50)의 하부면과 상기 기판(40)의 상부면사이에 개재되도록 배치되는 절연부재이다.

이러한 제 1커버레이(61)는 상기 기판(40)의 일단부에 개구형성된 윈도우부(41)와 대응하는 상부면에 일정크기로 관통형성된 제 1개구부(61a)와, 상기 기판(40)의 패턴부(42)에 인쇄된 패턴을 덮을 수 있도록 상기 패턴부(42)을 따라 연장되는 제 1연장부(63)를 포함하여 구비된다.

이에 따라, 상기 제 1커버레이(61)가 상기 필터부재(50)와 기판(40)사이에 배치되어 이동시 휨발생을 억제하여 필터부재(50)와 이미지 센서(30)가 장착되는 기판(40)의 평탄도를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 플립칩 본딩시 본딩공정을 패드오픈불량없이 원활하게 수행할 수 있는 것이다.

또한, 상기 제 1커버레이(61)는 상기 필터부재(50)의 하부면과 상기 이미지 센서(30)의 이미지영역(31)간의 간격을 보다 넓힐 수 있도록 상기 제 2커버레이(62)의 두께보다 큰 크기의 두께로 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 렌즈수용부(20)로부터 탈락된 이물이 상기 필터부재(50)의 상부면에 낙하되거나 상기 이미지 센서(30)의 이미지영역에 이물이 혼입되더라도 상기 필터부재(50)와 이미지 센서(30)간의 거리가 멀기 때문에, 화면구현시 이물에 의한 흑점현상을 최소화할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 제 2커버레이(62)도 FPCB의 평탄도를 가질 수 있는 재질로 이루어진 층과 접착층을 접착층을 상하적층하여 구성되어 상기 기판(40)의 하부면과 상기 이미지 센서(30)의 상부면사이에 개재되도록 배치되는 절연부재이다.

이러한 제 2커버레이(62)는 상기 제 1커버레이(61)와 마찬가지로 상기 윈도우부(41)와 대응하는 상부면에 일정크기로 관통형성된 제 2개구부(62a)와, 상기 기판(40)의 패턴부(42)에 인쇄된 패턴을 덮을 수 있도록 패턴부(42)을 따라 연장되는 제 2연장부(64)를 포함하여 구비된다

이러한 경우, 상기 기판(40)과 이미지 센서(30)사이에 구비되는 제 2커버레이(62)에 의해서 상기 이미지 센서(30)의 범프와 상기 기판(40)의 패드간의 접착력을 강화시킬 수 있기 때문에, 패드오픈불량을 예방하고, 플립칩 본딩작업을 보다 원활하게 수행할 수 있는 것이다.

또한, 상기 이미지 센서(30)의 웨이퍼 절단시 상부면에 일부노출되는 금속라인과 상기 기판(40)의 패턴간의 접촉을 최대한 방지하여 금속라인과 패턴간의 쇼트 에 의한 화면불량을 사전에 예방할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 제 2커버레이(62)는 상기 이미지 센서의 범프와 상기 기판의 패드의 외각 라인을 기준으로 하여 기판의 공정마진을 고려하여 최대한 크게 설계적용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 필터부재와 기판사이 그리고 기판과 이미지 센서사이에 제 1,2커버레이를 각각 개재함으로써, 기판과 이미지 센서의 플립칩 본딩시 패드와 범프간의 접착강도를 강화시켜 종래와 같이 접착불량에 의한 패드오픈현상을 예방하고, 이미지 센서의 금속라인과 기판의 패턴간의 쇼트현상을 방지하여 우수한 화면품질을 얻을 수 있다.

또한, 필터부재와 이미지 센서사이의 이격거리를 충분히 확보함으로써, 필터부재 또는 이미지 센서의 이미지영역에 낙하된 이물에 의해서 화면에 흑점이 나타나는 현상을 최소화할 수 있다.

그리고, 필터부재와 이미지 센서가 장착되는 기판의 휨발생을 방지함으로써, 기판의 평탄도를 일정하게 하여 플립칩 본딩공정을 원활하게 수행할 수 있다.

Claims

카메라 모듈에 있어서,

적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈군 ;

상기 렌즈군이 내장되고, 전면중앙에 입사공이 개구형성된 렌즈수용부;

상기 렌즈군을 통해 입사된 이미지가 결상되는 이미지영역을 상부면에 구비하는 이미지 센서;

상기 이미지 센서의 범프와 전도성 접착제를 매개로 하여 전기적으로 연결되는 패드가 하부면에 구비되고, 상기 이미지 센서의 이미지영역과 대응하는 일단부에 개구형성된 윈도우부를 갖는 기판;

상기 렌즈군과 기판사이에 배치되도록 상기 윈도우부의 상부에 구비되는 필터부재;및

상기 필터부재의 하부면과 상기 기판의 상부면사이에 개재되는 제 1커버레이와, 상기 기판의 하부면과 상기 이미지 센서의 상부면사이에 개재되는 제 2커버레이를 갖추어 상기 이미지 센서의 범프와 상기 기판의 패드간의 접착력을 강화시키고, 상기 이미지 센서의 금속라인과 상기 기판의 패턴간의 접촉을 방지하는 더미부를 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제 1항에 있어서,

상기 제 1,2커버레이는 FPCB의 평탄도를 가질 수 있는 재질로 이루어진 층과 접착층을 상하적층하여 구성되는 절연부재임을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제 1항에 있어서,

상기 제 1,2커버레이는 상기 윈도우부와 대응하는 상부면에 관통형성되는 제 1,2개구부와, 상기 기판에 형성된 패턴을 덮을 수 있도록 상기 패턴을 따라 연장되는 제 1,2연장부를 포함하여 구비됨을 특징으로 하는 카메라 모듈.