KR20090119456A - 이미지 센서 모듈 - Google Patents

Abstract

경화 공정시 발생할 수 있는 적외선 차단 필터 주위의 공기 이동 공간이 막힘으로 인한 하우징 들뜸 현상 및 정렬(tilt) 불량 현상을 방지하기 위하여, 본 발명은 (ⅰ) 촬상소자를 가지는 이미지 센서용 칩이 부착된 인쇄회로기판, 및 (ⅱ) 상기 인쇄회로기판과 함께 상기 촬상소자를 내부로 수용하도록 구성되며, 상기 촬상소자로 입사되는 빛이 통과되는 필터가 하부에 결합되고, 상기 필터로 입사되는 빛이 통과하는 렌즈를 수납하는 렌즈 어셈블리가 상부에 결합되며, 상기 필터를 기준으로 상기 필터를 기준으로 상기 필터의 상면측 공간과 하면측 공간을 서로 기체적으로 연결하는 공기 홀이 형성된 하우징;을 포함하는 이미지 센서 모듈을 제공한다.

이미지 센서, 하우징, 공기 홀, 들뜸

Description

이미지 센서 모듈{Image Sensor Module}

본 발명은 이미지 센서 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는 경화 공정시 발생할 수 있는 적외선 차단 필터 주위의 공기 흐름 공간이 막힘으로 인한 하우징 들뜸 현상 및 정렬(tilt) 불량 현상을 방지할 수 있는 이미지 센서 모듈에 관한 것이다.

이미지 센서는 피사체의 영상을 나타내는 빛을 각 픽셀마다 전기적인 신호로 변환하는 장치이다. 이를 위하여 이미지 센서의 촬상면에는 촬상소자가 형성되어 있다. 이미지 센서는 사진 및 동영상 촬영이 가능한 모든 소형 전자제품, 예를 들면 디지털 카메라, 휴대폰, PDA(portable digital assistant), 노트북 PC, 모니터 삽입용 CAM, 범퍼 장착용 자동차 후면 감시 카메라, 인터폰 등에 사용된다. 이미지 센서는 크게 CCD(charge coupled device) 및CMOS(complementary mosfet oxidized semiconductor)로 구분된다. 이미지 센서는 일종의 반도체이며, 보호를 위하여 이미지 센서용 칩으로서 패키징되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 촬상소자가 형성된 이미지 센서용 칩(1)은 인쇄회로기판(6)에 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩의 방법으로 접속되며, 인쇄회로기판(6) 은 하우징(4)에 부착되어 촬상 소자(2)가 내부에 배치되도록 구성된다. 인쇄회로기판(6)과 하우징(4)을 접착하기 위하여 접착 부위에 접착 물질을 도포하고 서로 접착한 후, 경화 공정을 거치게 된다. 하우징(4)의 상부에는 렌즈 어셈블리(5)가 나사 결합된다. 도 1은 이해의 편의를 위하여 매우 간략하게 그려진 것이라는 것을 당업자라면 이해할 것이다.

도 2는 종래의 이미지 센서 모듈의 하우징의 측단면을 보여준다. 하우징(4)의 하부에는 적외선 차단 필터(9)가 결합된다. 렌즈를 통과한 피사체의 영상을 나타낸 빛은 촬상 소자(2)로 입사되기 전에 적외선 차단 필터(9)를 통과하게 된다. 적외선 차단 필터(9)를 하우징(4)에 접착하기 위하여 적외선 차단 필터(9)의 세 측면의 접착 부위에 접착 실런트(sealant)를 도포하고 서로 부착한 후, 경화 공정을 거치게 된다. 적외선 차단 필터(9)의 네 측면(4a) 중 세 측면에만 접착 실런트를 도포하는 이유는 적외선 차단 필터(9)의 상면측에 접하는 공간과 하면측에 접하는 공간을 공기가 통과할 수 있도록 하기 위함이다. 그 이유는 공기가 서로 통하지 않으면 하우징 내부 공기 및 가스의 방출 통로가 없어지게 되어 기체의 팽창 등으로 인한 하우징(4)의 들뜸 및 정렬(tilt) 불량이 발생할 수 있기 때문이다.

그런데, 이미지 센서 모듈이 일반적인 디지털 카메라뿐만 아니라 휴대폰, PDA, 웹 카메라, 범퍼 장착용 후면 감시 카메라 등에도 적용됨에 따라 이미지 센서 모듈의 크기가 점차 작아지고 있다. 예를 들면, CIF(common intermediate format)급 이미지 센서 모듈의 경우, 하우징(4)의 크기가 작기 때문에 경화 공정시 인쇄회로기판(6)과 하우징(4)의 부착에 사용되었던 접착 실런트가 하우징(4) 내벽을 타고 올라가 적외선 차단 필터(9)의 측면부까지 도달함으로써 공기 흐름 공간을 막아서 하우징 들뜸 현상 및 정렬 불량 현상을 일으키는 문제점이 발생한다.

본 발명에 따른 이미지 센서 모듈은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 경화 공정시 발생할 수 있는 적외선 차단 필터 주위의 공기 이동 공간이 막힘으로 인한 하우징 들뜸 현상 및 정렬(tilt) 불량 현상을 방지할 수 있는 이미지 센서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, (ⅰ) 촬상소자를 가지는 이미지 센서용 칩이 부착된 인쇄회로기판, 및 (ⅱ) 상기 인쇄회로기판과 함께 상기 촬상소자를 내부로 수용하도록 구성되며, 상기 촬상소자로 입사되는 빛이 통과되는 필터가 하부에 결합되고, 상기 필터로 입사되는 빛이 통과하는 렌즈를 수납하는 렌즈 어셈블리가 상부에 결합되며, 상기 필터를 기준으로 상기 필터를 기준으로 상기 필터의 상면측 공간과 하면측 공간을 서로 기체적으로 연결하는 공기 홀이 형성된 하우징;을 포함하는 이미지 센서 모듈이 개시된다.

이와 같이 촬상소자가 수용된 하우징 내부 공간의 기체가 외부로 배출될 수 있도록 구성되어 있으므로, 하우징이 들뜨면서 발생하는 하우징 들뜸 현상 및 정렬(tilt) 불량을 방지할 수 있다.

상기 하우징은, 상기 인쇄회로기판과 함께 상기 촬상소자를 내부로 수용하도록 구성되며, 상기 필터가 결합되는 하부 하우징; 및 상기 하부 하우징부의 상부에 일체로 연결되며, 상기 렌즈 어셈블리가 결합되는 상부 하우징로 이루어질 수 있 다. 상기 필터를 기준으로 상기 필터의 상면측 공간에는 상기 공기 홀의 상부 개구가 형성되고, 상기 필터를 기준으로 상기 필터의 하면측 공간에는 상기 공기 홀의 하부 개구가 형성된다.

상기 공기 홀의 하부 개구의 면적이 상기 공기 홀의 상부 개구의 면적보다 크다. 이렇게 공기 홀의 하부의 개구 면적을 넓게 함으로써 경화 공정시 접착 실런트가 내벽을 타고 올라와서 공기 홀을 막는 것을 방지할 수 있다. 또한 공기 홀의 상부의 개구 면적을 좁게 함으로써 외부로부터의 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

상기 필터는 사각형을 띈 자외선 차단 필터이며, 상기 공기 홀은 상기 자외선 차단 필터의 네 측 중 일 측상에 위치할 수 있다.

상기 필터는 상기 하우징과 네 측에서 모두 접착될 수 있다. 그러므로 이미지 센서 모듈의 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서 모듈은 하우징에 별도로 형성된 공기 홀(hole)을 통해 촬상소자가 접하는 하우징 내부 공간의 기체가 밖으로 배출되는 것을 확실하게 보장할 수 있다. 그럼으로써 하우징이 들뜨면서 발생하는 하우징 들뜸 현상 및 정렬 불량 현상을 방지할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(40)의 하우징의 절단 사시도이다. 도면을 참조하면, 하우징(40)은 서로 일체되게 연결된 상부 하우징(41)과 하부 하우징(42)을 구비한다.

상부 하우징의 내부에는 나사산이 형성되며, 나사산을 통해 렌즈 어셈블리(미도시)가 체결된다. 렌즈 어셈블리는 피사체의 영상을 나타내는 빛이 통과하는 일련의 렌즈들을 포함하며, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서에 도달하도록 투과시키는 역할을 수행한다. 상부 하우징은 전체적으로 원통형의 형상을 띄지만, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 아니하며, 상부 하우징의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.

하부 하우징은 상부 하우징의 하부(촬상소자 쪽으로 갈수록 하부 방향임)에 일체로 형성되어 있다. 하부 하우징은 전체적으로 사각형의 형상을 띈다. 그러나 하부 하우징의 형상은 다양하게 변경될 수 있으며, 당업자가 통상의 창작능력을 발휘하는 범위내에서의 다양한 변형예도 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 하우징은 기존의 하우징의 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 하우징은 폴리아미드(polyamide) 재질로 만들어질 수 있다.

하부 하우징의 네 측의 최하부 면에는 접착 실런트(sealant)가 도포되어 이미지 센서용 칩이 있는 인쇄회로기판이 부착된다. 하부 하우징의 네 측의 내부 면에는 필터, 예를 들면 적외선 차단 필터가 배치된다. 그러나 본 발명에서의 필터가 반드시 적외선 차단 필터로 한정될 필요는 없다. 필터는 하부 하우징의 내부 면에 접착된다. 접착을 위하여 필터가 부착되는 하부 하우징의 내부면에는 접착 물질이 도포되어야 하는데, 종래에는 공기 흐름 통로를 확보하기 위하여 하부 하우징의 세 측의 내부면에만 접착 물질을 도포하였다. 그러나, 본 발명에서는 별도의 후술할 공기 홀이 형성되어 공기 흐름 통로가 확보되므로 하부 하우징의 네 측의 모두에 접착 물질을 도포할 수 있다. 그러므로 이미지 센서 모듈의 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있다. 그러나, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 아니하며, 하부 하우징의 네 측 중 몇 개의 측의 내부 면에 접착물질을 도포할 지는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있다.

필터가 배치된 면을 기준으로 필터의 상면측 공간과 필터의 하면측 공간이 기체적으로 서로 연결되도록, 하우징의 일측 내부에는 공기 홀이 형성된다. 공기 홀의 하부 개구는 필터의 하면측(촬상소자 방향) 공간으로 형성되어 있으며, 공기 홀의 상부 개구는 필터의 상면측(렌즈 방향) 공간으로 형성되어 있다. 그럼으로써 촬상소자에 접하는 하우징 내부 공간의 기체가 공기 홀을 통해 배출된다. 그런 후, 하우징 내부 공간으로부터 공기 홀을 통해 배출된 기체는 하우징 외부로 배출된다. 왜냐하면, 렌즈 어셈블리가 하우징과 나사산 결합을 통해 하우징에 부착되더라도 나사산 결합부의 미세한 틈으로 인해 기체는 하우징 외부로 배출될 수 있기 때문이다.

도 4에 도시된 실시예의 경우, 공기 홀이 하우징의 일측 내부에만 형성되어 있다. 당업자라면 공기 홀의 배치 위치 및 개수를 용이하게 변경할 수 있을 것이다. 예를 들면, 공기 홀이 양 측에 각각 형성될 수 있다. 그러나 공기 홀의 개수 가 많아질수록 하우징 내부로의 이물질의 침투가 많아질 수 있으므로 이물질이 침투되지 않는 범위내에서 공기 홀의 개수를 결정할 필요가 있다. 또한 공기 홀의 개수를 결정할 때 흑점 불량이 발생하지 않는 범위내에서 공기 홀의 개수를 결정할 필요가 있다. 당업자가 통상의 창작 능력의 발휘 범위내에서 행한 변형예는 본 발명의 보호범위에 포함된다고 할 것이다.

도 5를 참조하면, 공기 홀의 하부의 개구 면적에 비해 공기 홀의 상부의 개구 면적이 크다. 이렇게 공기 홀의 하부의 개구 면적을 넓게 함으로써 경화 공정시 접착 실런트가 내벽을 타고 올라와서 공기 홀을 막는 것을 방지할 수 있다. 또한 공기 홀의 상부의 개구 면적을 좁게 함으로써 외부로부터의 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 이미지 센서의 모듈의 크기가 작아지더라도 하우징에 형성된 공기 홀로 인하여 하우징 경화 공정시 접착 실런트가 공기 흐름 통로를 막는 일이 발생하지 않는다. 따라서 하우징이 들뜨면서 발생하는 하우징 들뜸 현상 및 정렬 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 이미지 센서 모듈을 제조 및 이용하는 산업에 이용될 수 있다.

도 1은 종래의 이미지 센서 모듈의 측단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 종래의 이미지 센서 모듈의 하우징의 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 하우징의 절단 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 하우징의 저면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 하우징의 측단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

40: 하우징 41: 상부 하우징

42: 하부 하우징 42a: 필터 부착면

42b: 공기 홀 90: 필터

Claims (5)

1. 촬상소자를 가지는 이미지 센서용 칩이 부착된 인쇄회로기판; 및

   상기 인쇄회로기판과 함께 상기 촬상소자를 내부로 수용하도록 구성되며, 상기 촬상소자로 입사되는 빛이 통과되는 필터가 하부에 결합되고, 상기 필터로 입사되는 빛이 통과하는 렌즈를 수납하는 렌즈 어셈블리가 상부에 결합되며, 상기 필터를 기준으로 상기 필터를 기준으로 상기 필터의 상면측 공간과 하면측 공간을 서로 기체적으로 연결하는 공기 홀이 형성된 하우징;을 포함하는 이미지 센서 모듈.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 하우징은,

   상기 인쇄회로기판과 함께 상기 촬상소자를 내부로 수용하도록 구성되며, 상기 필터가 결합되는 하부 하우징; 및

   상기 하부 하우징부의 상부에 일체로 연결되며, 상기 렌즈 어셈블리가 결합되는 상부 하우징을 포함하며,

   상기 필터를 기준으로 상기 필터의 상면측 공간에는 상기 공기 홀의 상부 개구가 형성되고, 상기 필터를 기준으로 상기 필터의 하면측 공간에는 상기 공기 홀의 하부 개구가 형성되는 이미지 센서 모듈.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 공기 홀의 하부 개구의 면적이 상기 공기 홀의 상부 개구의 면적보다 큰 이미지 센서 모듈.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 필터는 사각형을 띈 자외선 차단 필터이며, 상기 공기 홀은 상기 자외선 차단 필터의 네 측 중 일 측상에 위치하는 이미지 센서 모듈.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 필터는 상기 하우징과 네 측에서 모두 접착된 이미지 센서 모듈.

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