KR20100009776A - 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이미지센서 칩상에 구동집적회로나 적층 세라믹 콘덴서등을 장착하여 제품을 소형화하고, 이와 같은 소형화에 따른 원가 절감에 의해 제품 경쟁력을 갖도록 한 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
휴대폰, 이미지센서, 구동집적회로, 적층 세라믹 콘덴서

Description

휴대폰 내장형 이미지센서 모듈 및 이의 제조방법{Image sensor module embedded in the mobile and manufacturing method thereof}
본 발명은 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이미지센서 칩상에 구동집적회로나 적층 세라믹 콘덴서 등을 장착하여 제품을 소형화하고, 이와 같은 소형화에 따른 원가 절감에 의해 제품 경쟁력을 갖도록 한 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 사용되는 휴대폰에는 피사체를 스틸 이미지로 찍어서 저장하거나 송신하는 등의 기능을 갖는 내장형 이미지센서 모듈이 장착된다.
이러한 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈은 이미지센서 칩만을 패키지한 LCC(Leadless Chip Carrier), COB(Chip On Board) 타입의 여타 이미지센서 모듈과는 달리, 이미지센서 칩뿐만 아니라 구동집적회로 칩과 주변 칩을 모듈 내에 갖추어야 한다. 따라서, 휴대폰용 내장형 이미지센서 모듈은 전체 모듈의 크기와 높이를 줄이면서 여러 개의 칩을 일체화할 수 있는 기술이 요구된다.
도 1 내지 3에는 종래 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 하나의 예가 개략적으로 도시되어 있다.
이를 참조하여 종래 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈을 제작하는 방식을 설명하면, 이미지센서 칩보다 약간 큰 크기의 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)(1)을 구비하고, 인쇄회로기판(1)의 상면에 이미지센서 칩(2)과, 구동집적회로(Drive IC)(3)와, 적층 세라믹 콘덴서(MLCC:Multi-Layer Ceramic Condensor)(4)들을 실장한다. 그리고, 인쇄회로기판(1)의 저면에는 메모리칩(5)과 주변 칩(6)들을 실장한다.
또한, 이렇게 칩등이 실장된 인쇄회로기판(1)의 일측에 연성 인쇄회로기판(FPC:Flexible Printed Circuit)(7)의 일단을 열융착으로 연결하고, 연성 인쇄회로기판(7)의 타단에 커넥터(8)를 표면실장기술(SMT: Surface Mount Technology)을 사용하여 처리한다.
이렇게 인쇄회로기판(PCB)과 연성 인쇄회로기판(FPC)를 이용하여 제작한 이미지 센서 모듈은 휴대폰과 커넥터를 통해 간단히 연결하여 사용한다.
그러나, 이렇게 제작된 종래 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈은 인쇄회로기판과 연성 인쇄회로기판의 연결 부분의 크기가 극히 작고, 열융착 등의 방식으로 연결되어 있기 때문에 기계적인 충격이나 휘어짐 등에 취약한 구조를 갖게 되며, 이로 인해 인쇄회로기판과 연성 인쇄회로기판을 연결한 부분의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 인쇄회로기판과 연성 인쇄회로기판을 각각 별도로 제작하여 부착시키 는 작업으로 인해 공정수가 늘리고 작업이 번거로운 단점이 있었다.
한편, 도 4에서는 이와 같은 종래 문제점을 해결한 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.
이를 참조하면, 인쇄회로기판(PCB)과 연성 인쇄회로기판(FPC)을 별도로 제작하지 않고, 기계적인 강도가 있는 경질 부분과 자유롭게 굽혀서 사용할 수 있는 연성 부분을 일체화하여 제작된 경연성 인쇄회로기판(1)을 이용하여 상술한 일실시예와 같이 경질 부분의 상면에 이미지센서 칩(2)과, 구동집적회로(Drive IC)(3)와, 적층 세라믹 콘덴서(4)들을 실장하며, 저면에는 메모리 칩(5)과 주변 칩(6)들을 실장하며, 연성 부분의 단부에는 커넥터(7)를 형성하여 제작하는 방식이 있다.
위에서 설명한 종래 기술에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈은 인쇄회로기판(PCB)상에 이미지센서 칩과, 구동집적회로와, 적층 세라믹 콘덴서 등을 실장함에 따라 넓은 면적의 인쇄회로기판이 요구되어 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈을 소형화하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 이미지센서 칩상에 구동집적회로나 적층 세라믹 콘덴서 등을 장착하여 전체 모듈의 크기를 줄여 제품을 소형화하고 그에 따른 원가 절감에 의해 제품 경쟁력을 갖도록 한 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상면 일측에 부품 실장용 도금 패턴이 형성되어 있고, 상면 타측 단부에 커넥터가 실장되어 있는 경연성 인쇄회로기판; 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면 일측에 형성된 부품 실장용 도금 패턴과 접속되어 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면 일측에 실장되어 있으며, 상면에 부품 실장용 도금 패턴이 형성되어 있는 이미지센서 칩; 상기 이미지센서 칩의 상면에 형성된 부품 실장용 도금 패턴과 접속되어 상기 이미지센서 칩에 실장되어 있는 실장 소자; 및 상기 이미지센서 칩의 상면에 위치한 렌즈가 구비된 하우징을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩의 센서면 주변에 실장되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이미지센서 칩은, LCC(Leadless Chip Carrier) 타입으 로 패키지 되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이미지센서 칩은, 다이싱되어 있는 칩으로 구성되어 있으며 상기 경연성 인쇄회로기판과 와이어 본딩되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩에 구동 제어신호를 제공하는 구동집적회로인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩에 충전 전류를 제공하기 위한 적층 세라믹 콘덴서인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 (A)상면 일측에는 이미지센서 칩을 실장하기 위한 도금 패턴이 형성되고, 상면 타측 단부에는 커넥터를 실장하기 위한 도금 패턴이 형성된 경연성 인쇄회로기판을 제작하는 공정; (B)상기 경연성 인쇄회로기판의 상면에 형성된 대응되는 도금 패턴에 상기 이미지센서 칩 및 커넥터를 실장하는 공정; (C)상기 이미지센서 칩의 상면에 실장 소자를 실장하는 공정; 및 (D)상기 이미지센서 칩의 상면에 렌즈가 위치한 하우징을 부착하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (C) 단계에서, 상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩의 센서면 주변에 실장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 (A) 공정에서 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면 일측에는 LCC 타입으로 패키지 되어 있는 상기 이미지센서 칩을 실장하기 위한 도금 패턴을 형성하고, 상기 (B)공정에서 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면에 형성된 대응되는 도금 패턴에 LCC 타입으로 패키지 되어 있는 상기 이미지센서 칩을 실장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 (A) 공정에서 상면 일측에는 개개의 칩으로 다이싱되어 있는 상기 이미지센서 칩을 실장하기 위한 도금 패턴을 형성하고, 상기 (B)공정에서 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면에 형성된 대응되는 도금 패턴에 상기 이미지센서 칩을 실장하고 상기 경연성 인쇄회로기판의 도금 패턴에 와이어 본딩하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 (D) 단계에서, 상기 연성 인쇄회로기판의 상면의 대응되는 도금 패턴에 실장되는 실장소자는 상기 이미지센서 칩에 구동 제어신호를 제공하는 구동집적회로인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 (D) 단계에서, 상기 연성 인쇄회로기판의 상면의 대응되는 도금 패턴에 실장되는 실장소자는 상기 이미지센서 칩에 충전 전류를 제공하기 위한 적층 세라믹 콘덴서인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 이미지 센서칩의 크기로 이미지센서 모듈 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 이미지 센서 칩의 크기로 이미지센서 모듈 크기를 소형화할 수 있어 그에 따른 원가 절감에 의해 제품 경쟁력을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 일례를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 6은 도 5의 평면도, 도 7은 도 5의 저면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈은 인쇄회로기판(PCB)과 연성 인쇄회로기판(FPC)을 별도로 제작하지 않고, 기계적인 강도가 있는 경질 부분과 자유롭게 굽혀서 사용할 수 있는 연성 부분을 일체화하여 제작된 이미지센서 칩(12-1)보다 약간 큰 크기의 경연성 인쇄회로기판(11)을 이용하여 경질 부분의 상면에 LCC(Leadless Chip Carrier) 타입으로 패키지 되어 있는 이미지센서 칩(12-1)이 플립칩 본딩으로 실장되어 있고, 저면에는 메모리 칩(16)과 주변 칩(17)들이 실장되어 있으며, 연성 부분의 단부에는 커넥터(18)가 형성되어 있다.
그리고, 도 6을 참조하면 알 수 있는 바와 같이 경연성 인쇄회로기판(11)의 상면에 실장된 이미지센서 칩(12-1)의 센서면(12-1A)의 주변에 적층 세라믹 콘덴서(14)와 구동집적회로(Drive IC)(15)등이 실장되어 있다.
또한, 이미지센서 칩(12-1)의 상면에는 렌즈(21)가 구비된 하우징(20)이 부착되어 있다. 이때, 이미지센서 칩(12-1)의 상면은 글래스 또는 IR-필터로 구성되어 있다.
이처럼, 이미지센서 칩(12-1)의 상면에 적층 세라믹 콘덴서(14)와 구동집적 회로(Drive IC)(15)가 위치하도록 하기 때문에 경연성 인쇄회로기판(11)의 크기가 작아지며 그에 따라 이미지센서 모듈의 전체적인 크기도 작아지게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 제조공정을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 제조공정은, 먼저 상면 일측에 LCC 타입으로 패키지 되어 있는 이미지센서 칩(12-1)을 실장하기 위한 부품실장용 도금 패턴(11a)이 형성되고, 상면 타측 단부에는 커넥터(18)를 실장하기 위한 도금 패턴(11b)이 형성된 경연성 인쇄회로기판(11)을 제작한다.
그런 다음, 경연성 인쇄회로기판(11) 상면의 대응되는 도금 패턴에 이미지센서 칩(12-1), 커넥터(18)를 표면실장기술(SMT:Surface Mount Technology)을 이용하여 플립칩 본딩을 하여 실장하고, 경연성 인쇄회로기판(11)의 뒷면에 메모리 칩(16)과 주변 칩(17)을 표면실장기술(SMT:Surface Mount Technology)방식으로 동일하게 실장한다.
이후에, 이미지센서 칩(12-1)의 상면에 적층 세라믹 콘덴서(14)와 구동집적회로(Drive IC)(15)를 플립칩 본딩이나, 이방전도성필름(ACF: Anistrofic Conductive Film) 등을 통하여 부착하여 이미지센서 칩(12-1)에 형성된 회로패턴과 전기적 접속을 제공한다.
그런 다음, 마지막으로 이미지센서 칩(12-1)의 상면에 즉, 이미지센서 칩(12-1)의 글래스 또는 IR-필터에 렌즈(21)가 구비된 하우징(20)을 부착하면 이미지센서 모듈이 완성된다.
한편, 도 9에는 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 10은 도 9의 평면도이다.
도 9을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 LCC로 패키지로 된 이미지센서 칩(12-1)을 사용하는 것이 아니라 다이싱되어 있는 개개의 칩으로 된 이미지센서 칩(12-2)을 사용한다는 점이 상술한 일실시예와 상이하며, 그에 따라 이미지센서 칩(12-2)과 경연성 인쇄회로기판(11)은 다이본딩된 후에, 와이어 본딩되어 있는 점에서 상이하다.
도 11을 참조하여 개개의 칩으로 된 이미지센서 칩을 사용하는 본 발명의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상면 일측에 다이싱되어 있는 개개의 칩으로 된 이미지센서 칩(12-2)을 다이 본딩 및 와이어 본딩처리 하기 위한 부품실장용 도금 패턴(11a)이 형성되고, 상면 타측 단부에는 커넥터(18)를 실장하기 위한 도금 패턴(11b)이 형성된 경연성 인쇄회로기판(11)를 제작한다.
그런 다음, 경연성 인쇄회로기판(11) 상면의 대응되는 도금 패턴에 개개의 칩으로 된 이미지센서 칩(12-2)을 다이 본딩으로 실장한 뒤, 와이어 본딩을 하여 경연성 인쇄회로기판(11)과 이미지센서 칩(12-2)간의 전기적 도통이 이루어지도록 한다.
또한, 경연성 인쇄회로기판(11)의 뒷면에 메모리 칩(16)과 주변 칩(17)을 표면실장기술(SMT:Surface Mount Technology)방식으로 실장한다.
이후에, 이미지 센서 칩(12-2)의 상면에 적층 세라믹 콘덴서(14)와 구동집적 회로(Drive IC)(15)를 플립칩 본딩이나, 이방전도성 필름 등을 통하여 부착하여 이미지센서 칩(12-2)에 형성된 회로패턴과 전기적 접속을 제공한다.
그런 다음, 마지막으로 이미지센서 칩(12-2)의 상면에 즉, 이미지센서 칩(12-2)의 글래스 또는 IR-필터에 렌즈(21)가 구비된 하우징(20)을 부착하면 이미지센서 모듈이 완성된다.
도 1은 종래 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 일례가 개략적으로 도시된 측면도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 1의 저면도.
도 4는 종래 휴대폰 내장형 이미지 센서 모듈의 다른 예가 개략적으로 도시된 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지 센서 모듈의 일례를 개략적으로 도시한 측면도.
도 6은 도 5의 평면도.
도 7은 도 5의 저면도.
도 8은 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 제조공정을 순차적으로 나타낸 공정도.
도 9는 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측면도.
도 10은 도 9의 평면도.
도 11은 본 발명에 따른 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 다른 실시예의 제조공정을 순차적으로 나타낸 공정도.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎
11: 경연성 인쇄회로기판 11a,11b: 도금 패턴
12-1, 12-2 : 이미지센서 칩
14: 적층 세라믹 콘덴서 15: 구동집적회로
16: 메모리칩 17: 주변칩
20: 하우징 21: 렌즈

Claims (12)

  1. 상면 일측에 부품 실장용 도금 패턴이 형성되어 있고, 상면 타측 단부에 커넥터가 실장되어 있는 경연성 인쇄회로기판;
    상기 경연성 인쇄회로기판의 상면 일측에 형성된 부품 실장용 도금 패턴과 접속되어 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면 일측에 실장되어 있으며, 상면에 부품 실장용 도금 패턴이 형성되어 있는 이미지센서 칩;
    상기 이미지센서 칩의 상면에 형성된 부품 실장용 도금 패턴과 접속되어 상기 이미지센서 칩에 실장되어 있는 실장 소자; 및
    상기 이미지센서 칩의 상면에 위치한 렌즈가 구비된 하우징을 포함하여 이루어진 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩의 센서면 주변에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지센서 칩은, LCC(Leadless Chip Carrier) 타입으로 패키지 되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지센서 칩은, 다이싱되어 있는 칩으로 구성되어 있으며 상기 경연성 인쇄회로기판과 와이어 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 내장형 이미지센서 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩에 구동 제어신호를 제공하는 구동집적회로인 것을 특징으로 하는 휴대용 내장형 이미지센서 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩에 충전 전류를 제공하기 위한 적층 세라믹 콘덴서인 것을 특징으로 하는 휴대용 내장형 이미지센서 모듈.
  7. (A)상면 일측에는 이미지센서 칩을 실장하기 위한 도금 패턴이 형성되고, 상 면 타측 단부에는 커넥터를 실장하기 위한 도금 패턴이 형성된 경연성 인쇄회로기판을 제작하는 공정;
    (B)상기 경연성 인쇄회로기판의 상면에 형성된 대응되는 도금 패턴에 상기 이미지센서 칩 및 커넥터를 실장하는 공정;
    (C)상기 이미지센서 칩의 상면에 형성된 대응되는 도금 패턴에 실장 소자를 실장하는 공정; 및
    (D)상기 이미지센서 칩의 상면에 렌즈가 위치한 하우징을 부착하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (C) 단계에서, 상기 실장 소자는 상기 이미지센서 칩의 센서면 주변에 실장되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 (A) 공정에서 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면 일측에는 LCC 타입으로 패키지 되어 있는 상기 이미지센서 칩을 실장하기 위한 도금 패턴을 형성하고,
    상기 (B)공정에서 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면에 형성된 대응되는 도금 패턴에 LCC 타입으로 패키지 되어 있는 상기 이미지센서 칩을 실장하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 (A) 공정에서 상면 일측에는 개개의 칩으로 다이싱되어 있는 상기 이미지센서 칩을 실장하기 위한 도금 패턴을 형성하고,
    상기 (B)공정에서 상기 경연성 인쇄회로기판의 상면에 형성된 대응되는 도금 패턴에 상기 이미지센서 칩을 실장하고 상기 경연성 인쇄회로기판의 도금 패턴에 와이어 본딩하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 내장형 이미지센서 모듈의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 (D) 단계에서, 상기 연성 인쇄회로기판의 상면의 대응되는 도금 패턴에 실장되는 실장 소자는 상기 이미지센서 칩에 구동 제어신호를 제공하는 구동집적회로인 것을 특징으로 하는 휴대용 내장형 이미지센서 모듈의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 (D) 단계에서, 상기 연성 인쇄회로기판의 상면의 대응되는 도금 패턴에 실장되는 실장 소자는 상기 이미지센서 칩에 충전 전류를 제공하기 위한 적층 세라믹 콘덴서인 것을 특징으로 하는 휴대용 내장형 이미지센서 모듈의 제조방법.
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