KR20090035819A - Camera module - Google Patents

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Abstract

A camera module without a heat-welding process is provided to simplify a camera module manufacturing process by providing the camera module including a flexible printed circuit board composed of the duplex configuration. A pad(300) of a flexible printed circuit board(240) is made of an upper pad(310) and a bottom pad(320). The upper pad and the bottom pad are connected to a via-hole(330). The design pattern is easily secured by the design pattern through the via-hole. The surface of the bottom pad and the upper pad is plated on Sn. The down pad of the flexible printed circuit board applies the heat and power by using a soldering iron.

Description

카메라 모듈{Camera Module}Camera Module

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module.

휴대 전화기와 같은 이동통신 단말기에 장착되는 카메라 모듈은 크게 렌즈(Lens)부, 하우징, IR 필터(Infrared Filter), 이미지 센서(Image Sensor) 및 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)으로 구성된다. 카메라 모듈의 렌즈부는 이미지를 결상시키고 렌즈부에서 결상된 이미지는 IR 필터를 통해 이미지 센서로 집광되어 이미지 센서를 통해 이미지의 광신호를 전기신호로 변환시켜 이미지를 촬영하게 되며, 이러한 카메라 모듈의 조립 방법을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.The camera module mounted on a mobile communication terminal such as a cellular phone is mainly composed of a lens unit, a housing, an infrared filter, an image sensor, and a printed circuit board. The lens unit of the camera module forms an image, and the image formed by the lens unit is focused on the image sensor through an IR filter, and converts the optical signal of the image into an electrical signal through the image sensor to take an image. The method will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional camera module.

도 1을 참조하면, 종래의 카메라 모듈은 기판으로 사용되는 PCB(Printed Circuit Board)(10) 상면에 이미지 센서(20)가 부착되어 있다. PCB(10)와 이미지 센서(20)는 PCB(10)의 배선 패턴과 이미지 센서(20)의 패드가 와이어(30)로 본딩되어 전기적 도통 상태에 있다. 렌즈(40)가 구비된 경통(렌즈 홀더)(50)은 본딩된 와이어(30) 주변의 일정한 PCB(10) 면에 안착되며 경통(50)에는 특정 가시광 영역만을 투과시키기 위한 IR 차단 필터(IR Cut Filter)(60)가 붙어 있다.Referring to FIG. 1, the conventional camera module has an image sensor 20 attached to an upper surface of a printed circuit board (PCB) 10 used as a substrate. The PCB 10 and the image sensor 20 are in an electrically conductive state by bonding the wiring pattern of the PCB 10 and the pads of the image sensor 20 to the wires 30. The barrel (lens holder) 50 provided with the lens 40 is seated on a constant PCB 10 surface around the bonded wire 30, and the barrel 50 is an IR blocking filter (IR) for transmitting only a specific visible light region. Cut Filter) 60 is attached.

이러한 카메라 모듈을 제조하는 방법은 다음과 같다. COB(Chip On Board) 타입, 즉 PCB(10) 위에 이미지 센서(20)를 부착하고(Chip Attach) 전기적 연결을 위한 와이어(30) 본딩을 실시한 후(Wire Bonding), 렌즈(40)와 IR 차단 필터(60)가 장착되어 있는 경통(50)을 이미지 센서(20)를 보호하기 위해 하우징한다.The method of manufacturing such a camera module is as follows. COB (Chip On Board) type, that is, after attaching the image sensor 20 on the PCB 10 (Chip Attach) and carrying out wire 30 bonding for the electrical connection (Wire Bonding), the lens 40 and IR blocking The barrel 50 on which the filter 60 is mounted is housed to protect the image sensor 20.

도시한 바와 같이, PCB(10)와 외부 저장장치(미도시) 등을 연결하기 위해 주로 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)(70)를 사용하고 있다. COB 패드(12)와 FPCB 패드(72)는 ACF(Anisotropic Conductive Film, 80) 본딩되어 있다. 화상을 받는 순서는 렌즈(40) → IR 차단 필터(60) → 이미지 센서(20)로 이어져 이미지 센서(20)에서 전기적 신호로 바뀌어 와이어(30) → PCB(10) → FPCB(70)의 전선을 통하여 전송된다.As shown, a flexible printed circuit board (FPCB) 70 is mainly used to connect the PCB 10 and an external storage device (not shown). The COB pad 12 and the FPCB pad 72 are bonded to an anisotropic conductive film (ACF) 80. The order of receiving the image is from the lens 40 to the IR blocking filter 60 to the image sensor 20, which is converted into an electrical signal by the image sensor 20, and the wire 30 to the PCB 10 to the wire of the FPCB 70. Is sent through.

도 1은 이미지 센서(20)만을 포함하는 카메라 모듈을 도시한 것이나, 이미지 센서(20) 이외에 추가 칩을 가진 카메라 모듈의 경우에도 모듈의 중간 부분에 PCB(10)를 이용하고 있다. 즉, 종래에는 이미지 센서(20)를 지지하거나 배선을 연결하기 위해 PCB(10)를 사용하고 이 PCB(10)에 FPCB(70)를 부착하는 것이 일반적이다.FIG. 1 illustrates a camera module including only the image sensor 20, but the camera module using the PCB 10 in the middle portion of the module also has an additional chip in addition to the image sensor 20. As shown in FIG. That is, conventionally, it is common to use the PCB 10 to support the image sensor 20 or to connect the wiring, and to attach the FPCB 70 to the PCB 10.

하지만, 종래의 카메라 모듈에서는 PCB(10)와 FPCB(70)를 부착하기 위해 별도의 열 융착(Hot Bar) 장비를 필요로 할 뿐만 아니라, PCB(10)에 FPCB(70)를 정렬하는 데에도 상당한 어려움이 있었다.However, the conventional camera module not only requires a separate hot bar equipment for attaching the PCB 10 and the FPCB 70, but also aligns the FPCB 70 with the PCB 10. There was considerable difficulty.

본 발명은 열 융착(Hot Bar) 공정을 필요로 하지 않는 카메라 모듈을 제공한다.The present invention provides a camera module that does not require a hot bar process.

또한, 본 발명은 인쇄회로기판에 대한 설계 실수를 최소화하기 위한 카메라 모듈을 제공한다.In addition, the present invention provides a camera module for minimizing design mistakes for a printed circuit board.

본 발명은, 복수의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴이 상부 개방부에 삽입되어 결합되는 하우징; 상기 렌즈 배럴을 통과한 광을 수광하고 처리하기 위한 이미지센서; 상기 하우징의 하부 개방부와 결합되고, 상기 이미지센서를 포함하는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 하면에 부착되는 연성인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판과의 전기적 접속을 위한 복수의 패드를 포함하되, 상기 패드는 상부 패드와 하부 패드로 이루어지고, 상기 상부 패드와 하부 패드는 비아홀에 의해 연결되는 카메라 모듈을 제공한다.The present invention provides a lens barrel comprising a plurality of lenses; A housing in which the lens barrel is inserted into and coupled to an upper opening; An image sensor for receiving and processing light passing through the lens barrel; A printed circuit board coupled to the lower opening of the housing and including the image sensor; A flexible printed circuit board attached to a lower surface of the printed circuit board; And a plurality of pads for electrical connection with the printed circuit board, wherein the pad includes an upper pad and a lower pad, and the upper pad and the lower pad are connected by via holes.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이중 구조로 이루어진 연성인쇄회로기판을 포함하는 카메라 모듈을 제공함으로써, 열 융착(Hot Bar) 공정을 필요로 하지 않고, 이에 따라 카메라 모듈 제조 공정을 단순화하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by providing a camera module including a flexible printed circuit board having a dual structure, it does not require a hot bar process, thereby simplifying the camera module manufacturing process. There is.

또한, 연성인쇄회로기판에 구비된 비아홀을 이용하여 인쇄회로기판에 대한 설계 실수를 최소화하는 효과가 있다.In addition, using a via hole provided in the flexible printed circuit board has an effect of minimizing the design mistakes for the printed circuit board.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

실시예Example

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing a camera module according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 크게 렌즈 배럴(210), 렌즈 배럴(210)의 상부 개방부로부터 삽입되어 장착되는 하우징(220), 하우징(220)의 하부 개방부와 결합되는 인쇄회로기판(230) 및 인쇄회로기판(230)의 하면에 부착되는 연성인쇄회로기판(240)으로 구성된다.Referring to Figure 2, the camera module according to the present invention is largely coupled to the lens barrel 210, the housing 220 is inserted and mounted from the upper opening of the lens barrel 210, the lower opening of the housing 220 It consists of a printed circuit board 230 and a flexible printed circuit board 240 attached to the lower surface of the printed circuit board 230.

하우징(220)은 통상의 지지물로서 그 상부와 하부는 개구부를 형성하여 후술하는 렌즈 배럴(210) 및 인쇄회로기판(230)과 각각 결합한다. 특히 하우징(220)의 하부 개방부측 내주면에는 하우징 내측을 향하여 돌출된 가이드가 형성되어 있어 인쇄회로기판(230)과 결합시 위치결정부로서의 역할을 할 수 있다.The housing 220 is a conventional support, and upper and lower portions thereof form openings, and are coupled to the lens barrel 210 and the printed circuit board 230, which will be described later. In particular, the inner peripheral surface of the lower opening portion side of the housing 220 is formed with a guide protruding toward the inside of the housing can serve as a positioning portion when combined with the printed circuit board 230.

하우징(220)의 상부 개구부에 삽입 및 결합되는 렌즈 배럴(210)은, 렌즈 홀더(Lens Holder)의 기능을 하며 통상적으로 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등과 같은 수지에 의해 형성되고, 하우징(220) 내부에 삽입되는 바닥부측에 어퍼처(Aperture) 및 집광렌즈 등의 복수의 렌즈가 설치된다. 어퍼처는 집광렌즈 등을 통과하는 빛의 통로를 규정하고, 집광렌즈 등은 어퍼처를 통과한 빛을 후술하는 이미지센서(232)의 수광부에 수광하도록 한다. 렌즈 배럴(210)의 집광면에는 석영유리와 같은 커버유리가 끼워 넣어져 있으며, 어퍼처나 집광렌즈 측으로 이물질이 침투하는 것을 방지하고 있다. 또한, 이미지센서(232)로 들어오는 가시광선만을 입사시키면서 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터(222; 이하, 'IR 필터'라 함)가 도 2에서와 같이 하우징(220)의 하부에 장착되거나 렌즈 배럴(210)의 하부에 장착될 수도 있다.The lens barrel 210 inserted into and coupled to the upper opening of the housing 220 functions as a lens holder and is typically formed of a resin such as polycarbonate and the like, and is formed inside the housing 220. A plurality of lenses such as an aperture and a condenser lens are provided on the bottom side to be inserted. The aperture defines a passage of light passing through the condenser lens and the like, and the condenser lens and the like receive light through the aperture of the image sensor 232 which will be described later. A cover glass such as quartz glass is sandwiched in the condensing surface of the lens barrel 210 to prevent foreign matter from penetrating into the aperture and the condensing lens. In addition, an infrared cut filter 222 (hereinafter referred to as an “IR filter”) for blocking infrared rays while only entering visible light entering the image sensor 232 is mounted on the lower portion of the housing 220 or the lens as shown in FIG. 2. It may be mounted to the bottom of the barrel (210).

하우징(220)의 하부 개구부에 결합되는 인쇄회로기판(230)은, 렌즈 배럴(210)을 통과한 광을 수광하고 처리하기 위한 이미지센서(232) 및 전자부품(234)을 포함한다. 이미지센서(232)는, 인쇄회로기판(230)의 상면에 와이어 본딩을 이용한 COB(Chip on Board) 패키징 방식에 의해 부착되며, 렌즈 배럴(210)의 집광렌즈로부터 받아들여진 빛을 수광하고 광전변환을 행하는 수광부와, 수광부에 의하여 발생한 신호를 화상 데이터로서 송신하는 등의 신호처리부로 구성된다.The printed circuit board 230 coupled to the lower opening of the housing 220 includes an image sensor 232 and an electronic component 234 for receiving and processing light passing through the lens barrel 210. The image sensor 232 is attached to the upper surface of the printed circuit board 230 by a chip on board (COB) packaging method using wire bonding, and receives the light received from the condenser lens of the lens barrel 210 and photoelectric conversion. And a signal processing unit for transmitting the signal generated by the light receiving unit as image data.

인쇄회로기판(230)의 하면에는 이미지센서(232)에 의하여 처리된 신호를 카메라 모듈 외부와 인터페이스하기 위한 연성인쇄회로기판(240)이 부착된다. 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판(240)의 구조에 대해서는 도 3에서 상세하게 설명하기로 한다.A flexible printed circuit board 240 is attached to a lower surface of the printed circuit board 230 to interface a signal processed by the image sensor 232 with the outside of the camera module. The structure of the flexible printed circuit board 240 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 구조를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the structure of a flexible printed circuit board according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판(240)의 패드(300)는 상 부 패드(310)와 하부 패드(320)로 이루어진다. 여기서, 상부 패드(310)와 하부 패드(320)는 비아홀(330)로 연결되어 있어 비아홀(330)을 통하여 설계 패턴을 용이하게 확보할 수 있다.Referring to FIG. 3, the pad 300 of the flexible printed circuit board 240 according to the present invention includes an upper pad 310 and a lower pad 320. Here, the upper pad 310 and the lower pad 320 are connected to the via hole 330 to easily secure a design pattern through the via hole 330.

또한, 상부 패드(310)와 하부 패드(320)의 표면은 주석(Sn)으로 도금되어 있어 인두기 등으로 열을 가할 때 쉽게 열을 전달할 수 있다.In addition, the surfaces of the upper pad 310 and the lower pad 320 are plated with tin (Sn) so that heat can be easily transferred when heat is applied by a soldering iron or the like.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정을 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating an assembly process of a camera module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 카메라 모듈을 조립하기 위해 먼저, 인쇄회로기판(230)의 상측에 에폭시(Epoxy)를 이용하여 이미지센서(232)를 접착시킨다. 이미지센서(232)의 접착이 완료되면 인쇄회로기판(230)과 이미지센서(232)에 형성된 패드를 와이어 본딩(Wire Bonding)공정을 이용하여 인쇄회로기판(230)의 패드와 이미지센서(232)의 패드 사이를 도전성재질인 와이어(미도시)로 연결한다. 인쇄회로기판(230)과 이미지센서(232)가 와이어로 연결되면 이미지센서(232)가 점유하고 있지 않은 부분 즉, 인쇄회로기판(230)의 외측 둘레의 가장자리부분에 에폭시를 도포한다. 에폭시가 도포되면 인쇄회로기판(230)에 하우징(220)을 접착시킨 후 소정 온도에서 에폭시를 경화시켜 하우징(220)을 고정시킨다.Referring to FIG. 4, in order to assemble the camera module, first, the image sensor 232 is attached to the upper side of the printed circuit board 230 by using epoxy. When the adhesion of the image sensor 232 is completed, the pads of the printed circuit board 230 and the image sensor 232 may be padded to the pad and the image sensor 232 using a wire bonding process. Connect between pads of a conductive wire (not shown). When the printed circuit board 230 and the image sensor 232 are connected by a wire, epoxy is applied to a portion of the image sensor 232 not occupied, that is, an edge portion of the outer circumference of the printed circuit board 230. When epoxy is applied, the housing 220 is attached to the printed circuit board 230 and the epoxy is cured at a predetermined temperature to fix the housing 220.

이어서, 인두기 등을 이용하여 연성인쇄회로기판(240)의 하부 패드(320)에 열과 힘을 가한 후, 인쇄회로기판(230)의 하면에 연성인쇄회로기판(240)을 부착하게 된다.Subsequently, heat and force are applied to the lower pad 320 of the flexible printed circuit board 240 using a soldering iron, and the like, and then the flexible printed circuit board 240 is attached to the lower surface of the printed circuit board 230.

따라서, 본 발명에서와 같은 연성인쇄회로기판(240)의 구조에 의하면, 별도 의 열 융착(Hot bar) 장비가 없더라도 인쇄회로기판(230)과 연성인쇄회로기판(240)을 손쉽게 부착할 수 있다.Therefore, according to the structure of the flexible printed circuit board 240 as in the present invention, the printed circuit board 230 and the flexible printed circuit board 240 can be easily attached even without a separate hot bar equipment. .

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 종래의 카메라 모듈을 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional camera module,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도,2 is an exploded perspective view showing a camera module according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 구조를 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view showing the structure of a flexible printed circuit board according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정을 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating an assembly process of a camera module according to an exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

210: 렌즈 배럴 220: 하우징210: lens barrel 220: housing

222: 적외선 차단 필터 230: 인쇄회로기판222: infrared cut filter 230: printed circuit board

232: 이미지센서 234: 전자부품232: image sensor 234: electronic components

300: 패드 310: 상부 패드300: pad 310: upper pad

320: 하부 패드 330: 비아홀320: lower pad 330: via hole

Claims (4)

복수의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴;A lens barrel in which a plurality of lenses are installed; 상기 렌즈 배럴이 상부 개방부에 삽입되어 결합되는 하우징;A housing in which the lens barrel is inserted into and coupled to an upper opening; 상기 렌즈 배럴을 통과한 광을 수광하고 처리하기 위한 이미지센서;An image sensor for receiving and processing light passing through the lens barrel; 상기 하우징의 하부 개방부와 결합되고, 상기 이미지센서를 포함하는 인쇄회로기판;A printed circuit board coupled to the lower opening of the housing and including the image sensor; 상기 인쇄회로기판의 하면에 부착되는 연성인쇄회로기판; 및A flexible printed circuit board attached to a lower surface of the printed circuit board; And 상기 인쇄회로기판과의 전기적 접속을 위한 복수의 패드A plurality of pads for electrical connection with the printed circuit board 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 패드는 상부 패드와 하부 패드로 이루어지고, 상기 상부 패드와 하부 패드는 비아홀에 의해 연결되는 카메라 모듈.The pad may include an upper pad and a lower pad, and the upper pad and the lower pad may be connected by via holes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 패드와 상기 하부 패드의 표면은 주석(Sn)으로 도금되어 있는 카메라 모듈.Surfaces of the upper pad and the lower pad is plated with tin (Sn). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하우징의 하부에 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터가 장착되는 카메라 모듈.Camera module equipped with an infrared cut filter for blocking infrared rays in the lower portion of the housing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈 배럴의 하부에 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터가 장착되는 카메라 모듈.A camera module equipped with an infrared cut filter for blocking infrared rays in the lower portion of the lens barrel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100965314B1 (en) * 2008-08-25 2010-06-25 삼성전기주식회사 Flexible printed circuits board for the Image sensor module

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