KR20090128656A - 카메라 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라모듈에 관한 것으로, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴이 삽입되는 개구부가 구비된 하우징; 상기 하우징 하단부에 고정 결합되며, 중앙에는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 내측 둘레에 센서 안착부가 단차지게 형성된 기판; 및 상기 센서 안착부 상면에 안착 지지되는 이미지센서;를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
카메라 모듈, 세라믹 기판, 렌즈배럴, 이미지센서, 와이어본딩
Description
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 세라믹 기판 중앙 관통홀 내측 둘레를 따라 하면에 패드가 구비된 센서 안착부를 형성하여, 이미지센서 패드와 상기 센서 안착부 패드를 상기 세라믹 기판 하부에서 와이어 본딩시키는 카메라 모듈에 관한 것이다.
현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다.
이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.
일반적으로, 카메라 모듈(CCM:Compact Camera Module)은 소형으로써 카메라 폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.
이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.
통상적인 카메라 모듈용 이미지센서의 패키징 방식은 플립칩 방식의 COF(chip On Film) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 그리고 CSP(Chip scaled Package) 방식 등이 있으며, 이중 COF 패키지 방식과 COB 패키지 방식이 널리 이용되고 있다.
이중 COB 방식으로 조립되는 카메라 모듈은 이미지센서가 실장되는 세라믹 기판과 상기 세라믹 기판 상부에 설치되는 하우징과 상기 하우징의 상부에 설치되고 렌즈군이 장착된 렌즈배럴을 포함하여 구성된다.
도 1은 상기 COB 방식으로 조립되는 카메라 모듈에 포함되는 세라믹 기판에 대한 상면 사시도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 상기 세라믹 기판에는 상기 이미지센서를 구동하기 위한 콘덴서와 저항등 각종 전자 부품 및 반도체 소자들이 실장되고, 상기 세라믹 기판 상부에 상기 이미지센서가 와이어 본딩되어 외부와의 전기적 연결을 이룰 수 있게 된다.
그러나 상기와 같이 와이어 본딩된 세라믹 기판은 다음과 같은 문제점이 있다.
상기 세라믹 기판 상부에 와이어 본딩을 위한 공간 및 와이어 루프 형성을 위한 높이가 필요함으로 상기 카메라 모듈의 크기 및 높이의 제약이 있었고, 상기 세라믹 기판 상부에 하우징 등 기타 부품등을 설치하게 되면 상기 와이어와 와이어 사이의 간격이 충분히 확보되지 못하여 와이어 쇼트 및 와이어 끊어짐 등이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 세라믹 기판 중앙 관통홀 내측 둘레를 따라 하면에 패드가 구비된 센서 안착부를 형성하여, 이미지센서 패드와 상기 센서 안착부 패드를 상기 세라믹 기판 하부에서 와이어 본딩시킴으로써, 상기 카메라 모듈의 소형화를 이루는 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적의 카메라 모듈은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴이 삽입되는 개구부가 구비된 하우징; 상기 하우징 하단부에 고정 결합되며, 중앙에는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 내측 둘레에 센서 안착부가 단차지게 형성된 기판; 및 상기 센서 안착부 상면에 안착 지지되는 이미지센서;를 포함하는 카메라 모듈이 제공됨에 의해서 달성된다.
또한, 상기 하우징 하단에는 상기 렌즈배럴 내의 렌즈를 통해 유입되는 광 중에 적외선을 차단하는 적외선 차단부재가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 관통홀은 상기 이미지센서가 실장될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 센서 안착부 하면에 패드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 이미지센서 하면에 상기 센서 안착부 패드와 전기적 접속을 위한 패드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 센서 안착부 패드와 상기 이미지센서 패드는 와이어 본딩에 의해 연결될 수 있다.
또한, 상기 기판은 다층 세라믹 기판으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 기판은, 측면에 상측 개구부가 폐쇄된 상단 접속홈이 형성되고 상기 상단 접속홈에 형성된 측면패드를 갖는 상단 세라믹층 및 상기 상단 세라믹층의 하부에 적층되어 상기 상단 접속홈과 대응되도록 하단 접속홈이 형성되며 상기 하단 접속홈에 하면으로 연장 형성된 하면패드를 갖는 하단 세라믹층으로 이루어질 수 있다.
이상에서, 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 카메라 모듈은 세라믹 기판 중앙 관통홀 내측 둘레를 따라 하면에 패드가 구비된 센서 안착부를 형성하여, 상기 센서 안착부에 안착 지지되는 이미지센서의 패드와 상기 센서 안착부의 패드가 상기 기판 하부에서 와이어 본딩이 이루어짐으로써, 카메라 모듈의 높이가 축소됨에 따라 상기 카메라 모듈의 소형화를 이룰 수 있게 된다.
그리고 와이어와 와이어 사이의 간격이 충분히 확보되어 와이어 쇼트 및 끊어짐 발생을 방지할 수 있다.
또한, 기존의 와이어 본딩 공간에 수동소자 등 기타 부품들을 배치할 수 있게 됨으로써, 부품 공간 설계 자유도가 향상되고 내구성이 증대되어 제품에 대한 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
도 2 내지 도 4을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 대한 분해 사시도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 크게 렌즈 배럴(110), 상기 렌즈배럴(110)이 삽입되는 하우징(120)과 상기 하우징(120)의 하단부에 밀착 결합되는 이미지센서(140) 및 기판(130)을 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(120) 하단 중앙부에는 중앙에 관통홀(133)이 형성되어 있으며, 상기 관통홀(133) 내측 둘레를 따라 센서 안착부(137)가 형성되어 있는 상기 기판이 고정 결합된다.
이때, 상기 기판(130)은 다층 세라믹 기판(130)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 센서 안착부(137)에 상기 이미지센서(140)가 안착 지지되며, 상 기 이미지센서(140)는 CCD 또는 CMOS로 이루어져 빛이 수광부로 유입됨에 따라 유입된 빛을 화상신호로 변환하고, 이후에 상기 기판(130) 하부에서 와이어 본딩 방식으로 장착된다.
또한, 상기 하우징(120)과 상기 이미지센서(140) 사이에 적외선 차단부재(125)가 장착된다.
상기 적외선 차단부재(125)는 상기 렌즈배럴(110) 내의 렌즈(L)를 통해 입사되어 상기 이미지센서(140)로 유입되는 광 중에 포함된 과도한 적외선을 차단하는 역할을 하게 되며, 일면에 적외선 차단층이 형성된 글라스 형태의 IR 필터 또는 IR 필름으로 구성된다.
또한, 상기 하우징(120) 상단에는 개구부(123)가 구비되어 상기 개구부(123)를 통해 렌즈배럴(110)이 밀착 삽입된다.
이때, 상기 렌즈배럴(110) 내부에는 비구면 렌즈(L)를 포함하여 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합되며 외부 피사체로부터 반사된 광이 렌즈(L)를 통해 유입되어 상기 기판(130)에 장착된 상기 이미지센서(140)에 수광되도록 한다.
따라서, 상기 카메라 모듈(100)은 상기 하우징(120) 하단면에 상기 센서 안착부(137)에 상기 적외선 차단부재(125)가 장착된 이미지센서(140)가 안착된 상기 기판(130)이 밀착 결합되고, 상기 기판(130)이 장착된 하우징(120)의 상단 개구부(123)를 통해 렌즈배럴(110)이 삽입 장착됨으로써 제작이 완성된다.
다음으로, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판에 대한 하면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 채용되는 이미지센서가 실장되어 와이어 본딩된 기판에 대한 하면 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 기판(130)은 도 2에서 도시된 기판과 동일함에 따라, 이하 설명에서 도 2에서 도시한 구성요소와 동일한 기능을 하는 것은 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 이하에서는 중복되는 설명은 생략한다.
상기 기판(130)은 중앙에 관통홀(133)이 형성되고, 상기 관통홀(133) 내측 둘레를 따라 하면에 패드(135)가 구비된 센서 안착부(137)가 형성되어 있다.
또한, 상기 기판(130) 측면에는 외부장치 단자와 사이드 방식 접속을 위한 상측 개구부가 폐쇄된 상단 접속홈(153)이 형성되고, 상기 상단 접속홈(153)에 형성된 측면패드(155)를 갖는 상단 세라믹층(150)이 형성되어 있다.
아울러 상기 상단 세라믹층(150)의 하부에 적층되어 상기 상단 접속홈(153)과 대응되도록 하단 접속홈(163)이 형성되며, 상기 하단 접속홈(163)에 하면으로 연장 형성된 하면패드(165)를 갖는 하단 세라믹층(160)을 포함하는 다층 세라믹 기판(130)으로 이루어져 있다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센서 안착부(137) 상부에 상기 이미지센서(140)가 안착 지지되면 상기 센서 안착부(137) 하면에 형성된 패드(135)와 상기 이미지센서(140) 하면에 형성된 패드(143)가 상기 기판(130) 하부에서 와이어를 통해 본딩됨으로써 외부와의 전기적 연결을 이룰 수 있게 된다.
이때, 상기 센서 안착부(137)에 형성된 패드(135)와 상기 이미지센서(140)에 형성된 패드(143)는 상기 와이어에 의해 일대일 대응되어 접촉된다.
그리고 상기 와이어는 금(Au)이나 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)를 사용하는 것이 바람직하다.
이처럼, 상기 센서 안착부(137)에 안착 지지되는 이미지센서(140)의 패드(143)와 상기 센서 안착부(137)의 패드(135)가 상기 세라믹 기판(140) 하부에서 와이어 본딩이 이루어짐으로써, 상기 카메라 모듈(100)의 높이가 0.5mm 이상 축소됨에 따라 상기 카메라 모듈(100)의 소형화를 이룰 수 있게 된다.
또한, 기존의 와이어 본딩 공간에 수동소자 등 기타 부품들을 배치할 수 있게 됨으로써, 부품 공간 설계 자유도가 향상되고 내구성이 증대되어 제품에 대한 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치한, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할것이다.
도 1은 상기 COB 방식으로 조립되는 카메라 모듈에 포함되는 세라믹 기판에 대한 상면 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 대한 하면 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판에 대한 하면 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 채용되는 이미지센서가 실장되어 와이어 본딩된 기판에 대한 하면 사시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 카메라 모듈 110 : 렌즈배럴
120 : 하우징 123 : 개구부
125 : 적외선 차단 부재 130 : 기판
133 : 관통홀 135 : 센서안착부 패드
137 : 센서안착부 140 : 이미지센서
143 : 이미지센서 패드 145 : 와이어
150 : 상단 세라믹층 153 : 상단 접속홈
155 : 측면패드 160 : 하단 세라믹층
163 : 하단 접속홈 165 : 하면 패드
Claims (8)
- 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴;상기 렌즈배럴이 삽입되는 개구부가 구비된 하우징;상기 하우징 하단부에 고정 결합되며, 중앙에는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 내측 둘레에 센서 안착부가 단차지게 형성된 기판; 및상기 센서 안착부 상면에 안착 지지되는 이미지센서;를 포함하는 카메라 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 하우징 하단에는 상기 렌즈배럴 내의 렌즈를 통해 유입되는 광 중에 적외선을 차단하는 적외선 차단부재가 더 구비되는 카메라 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 관통홀은 상기 이미지센서가 실장될 수 있는 크기로 형성되는 카메라 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 센서 안착부 하면에 패드가 형성되는 카메라 모듈.
- 제 4항에 있어서,상기 이미지센서 하면에 상기 센서 안착부 패드와 전기적 접속을 위한 패드가 형성되는 카메라 모듈.
- 제 5항에 있어서,상기 센서 안착부 패드와 상기 이미지센서 패드는 와이어 본딩에 의해 연결되는 카메라 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 기판은 다층 세라믹 기판으로 이루어진 카메라 모듈.
- 제 7항에 있어서,상기 기판은,측면에 상측 개구부가 폐쇄된 상단 접속홈이 형성되고 상기 상단 접속홈에 형성된 측면패드를 갖는 상단 세라믹층 및 상기 상단 세라믹층의 하부에 적층되어 상기 상단 접속홈과 대응되도록 하단 접속홈이 형성되며 상기 하단 접속홈에 하면으로 연장 형성된 하면패드를 갖는 하단 세라믹층으로 이루어진 카메라 모듈.
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2008
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