KR20110006437A - Camera module and manufacturing method thereof - Google Patents

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    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation

Abstract

PURPOSE: A camera module is provided to reduce image sensor volume by arranging an image sensor at a cavity hole area of two PCBs. CONSTITUTION: A first PCB(Printed Circuit Board)(40) is arranged in the lower part of an IR(InfraRed) filter(30). A cavity(42) accepts the top of an image sensor(50). The cavity is formed in the lower part of the first printed circuit board. One side of the inner surface of the upper part of the cavity is electrically connected to one side of the upper side of the image sensor. A second printed circuit board(60) is located in the girth of the image sensor. One side of the upper side of the second printed circuit board is connected to the first printed circuit board. The lower part of the image sensor is accepted into a hole area(61) of the second printed circuit board.

Description

카메라 모듈 및 그 제조 방법{Camera module and manufacturing method thereof}Camera module and manufacturing method thereof

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module and a method of manufacturing the same.

근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy)등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이크 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.Recently, the demand for small camera modules is increasing for various multimedia fields such as notebook personal computers, camera phones, PDAs, smart phones, toys, and image input devices such as surveillance cameras and video terminals of video take recorders. .

특히, 모바일 폰은 디자인이 매출에 막대한 영향을 주는 요소이고 이로 인해 작은 사이즈의 카메라 모듈을 요구하고 있다.Mobile phones, in particular, have a huge impact on design, which demands smaller camera modules.

상기 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지 센서 칩을 이용하여 제조하며, 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하여 LCD 디스플레이 장치 등의 디스플레이 매체에 사물에 표시될 수 있도록 영상을 전달한다.The camera module is manufactured using an image sensor chip of a CCD or CMOS, and collects an object through a lens on the image sensor chip, converts an optical signal into an electrical signal, and displays the object on a display medium such as an LCD display device. Pass the video so that.

일반적으로 카메라 모듈의 높이 부분은 렌즈 높이(TTL, Through The Lens), 이미지 센서 높이 및 인쇄회로기판의 두께의 합이 된다. 카메라 모듈의 소형화 및 고성능화에 따라 일정한 카메라 모듈의 높이에서 소형화, 고성능화를 위해서는 렌즈의 TTL을 늘려주어야 한다.In general, the height portion of the camera module is the sum of the lens height (TTL, Through The Lens), the image sensor height, and the thickness of the printed circuit board. With the miniaturization and high performance of the camera module, the TTL of the lens must be increased for miniaturization and high performance at a certain height of the camera module.

그러나, 종래 카메라 모듈에서는 이미지 센서가 인쇄회로기판(PCB, Print Circuit Board)에 부착되어 있어서, 카메라 모듈의 소형화 및 고성능화를 구현하는데 어려움이 있다.However, in the conventional camera module, since an image sensor is attached to a printed circuit board (PCB), it is difficult to realize miniaturization and high performance of the camera module.

본 발명은 소형화 및 고성능화가 가능한 카메라 모듈 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a camera module capable of miniaturization and high performance and a manufacturing method thereof.

본 발명의 한 특징에 따르면, 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 하부에 배열되며 적외선을 차단하는 IR 필터, 상기 IR 필터를 통해 적외선이 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 IR 필터 하부에 배열되며 상기 이미지 센서의 상부를 수용하는 캐비티가 하부에 형성되고 상기 캐비티의 상부 내면 일측은 상기 이미지 센서의 상면 일측과 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판, 상기 이미지 센서의 테두리에 위치하며 상면 일측이 상기 제1 인쇄회로기판에 연결되고, 상기 이미지 센서의 하부가 수용되는 홀 영역을 포함하는 제2 인쇄회로기판을 포함한다.According to an aspect of the present invention, a lens unit including a plurality of lenses to allow an optical image of the subject to be incident, an IR filter arranged below the lens unit to block infrared rays, the infrared rays are blocked through the IR filter An image sensor for converting an optical image into an electrical signal, a cavity arranged under the IR filter and accommodating an upper portion of the image sensor is formed at a lower portion, and an upper inner side of the cavity is electrically connected to an upper side of the image sensor. The first printed circuit board includes a second printed circuit board positioned at an edge of the image sensor and having an upper surface connected to the first printed circuit board, and including a hole region in which a lower portion of the image sensor is accommodated.

본 발명의 실시 예에서는 이미지 센서가 2개의 인쇄회로기판 사이에 캐비티 및 홀 영역에 배열됨으로써, 카메라 모듈에서 이미지 센서에 할당되는 높이를 줄일 수 있다. 이미지 센서에 할당되는 높이가 감소함으로써, 렌즈 높이(TTL, Through The Lens)의 마진이 증가하여 카메라 모듈의 소형화, 고성능화를 구현할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the image sensor is arranged in the cavity and the hole area between the two printed circuit boards, thereby reducing the height allocated to the image sensor in the camera module. As the height allocated to the image sensor is reduced, the margin of the lens height (TTL, Through The Lens) is increased to realize miniaturization and high performance of the camera module.

더하여, 이미지 센서의 테두리와 제2 인쇄회로기판 사이 공간에 접합제를 적용하여 이미지 센서와 제2 인쇄회로기판을 보다 견고하게 고정할 수 있으며, 접합제가 외부 충격으로부터 완충제로 작용하여 이미지 센서의 손상을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to fix the image sensor and the second printed circuit board more firmly by applying the adhesive to the space between the edge of the image sensor and the second printed circuit board. Can be prevented.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이 다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.Now, a camera module and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, and the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. Sometimes.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서의 배열을 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서와 제2 인쇄회로기판 사이의 접합을 나타내는 측면도이다. 1 is a schematic side view of a camera module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view showing the arrangement of the image sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an image sensor according to an embodiment of the present invention A side view showing the bonding between the second printed circuit boards.

도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 케이스(10), 렌즈부(20), IR 필터(30), 제1 인쇄회로기판(40), 이미지 센서(50), 제2 인쇄회로기판(60) 및 보강재(70)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the camera module includes a case 10, a lens unit 20, an IR filter 30, a first printed circuit board 40, an image sensor 50, and a second printed circuit board 60. ) And reinforcement 70.

케이스(10)는 렌즈부(20), IR 필터(30), 제1 인쇄회로기판(40) 및 이미지 센서(50)를 하우징하며, 하단이 제2 인쇄회로기판(60)의 상면에 연결되어 있다.The case 10 houses the lens unit 20, the IR filter 30, the first printed circuit board 40, and the image sensor 50, and has a lower end connected to an upper surface of the second printed circuit board 60. have.

렌즈부(20)는 상기 케이스(10)의 상측 하부에 배열되며 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈로 구성되어 있다.The lens unit 20 is arranged under the upper side of the case 10 and is composed of a plurality of lenses to allow the optical image of the subject to be incident.

IR 필터(30)는 렌즈부(20)의 하부에 배열되며 광 이미지에 포함되어 있는 적외선을 차단한다. The IR filter 30 is arranged below the lens unit 20 to block infrared rays included in the optical image.

제1 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)(40)은 IR 필터(30)의 하부에 배열되며, 도 2에 도시된 바와 같이 광 이미지를 통과하는 윈도우(41)를 포함하며 윈도우(41)의 하부에는 이미지 센서(50)의 상부를 수용하는 캐비티(cavity)(42)가 형성되어 있다. 캐비티(42)의 상부 내면 일측은 이미지 센서(50)의 상면 일측과 전기적으로 연결된다. 이때, 캐비티(42)의 높이는 이미지 센서(50)의 두께보다 작다.The first printed circuit board (PCB) 40 is arranged under the IR filter 30 and includes a window 41 passing through the optical image as shown in FIG. 2 and the window 41. The lower portion of the cavity 42 is formed to accommodate the upper portion of the image sensor 50. One side of the upper inner surface of the cavity 42 is electrically connected to one side of the upper surface of the image sensor 50. At this time, the height of the cavity 42 is smaller than the thickness of the image sensor 50.

윈도우(41)는 상기 캐비티(42)의 상부 내면에서 제1 인쇄회로기판(40)의 상면까지 관통하도록 캐비티(42)의 상부에 연장되게 형성되어 있으며, 광 이미지를 이미지 센서(50)로 통과시킬 수 있다. 이때, 윈도우(41)의 넓이는 이미지 센서(50)의 상면 넓이보다 작다. 이미지 센서(50)의 IR 필터(30)를 통해 적외선 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환한다. 이미지 센서(50)의 상부 일측은 제1 인쇄회로기판(40)의 캐비티(42)의 내면 일측에 전기적으로 연결된다. 이미지 센서(50)의 하부는 제2 인쇄회로기판(60)의 상부 홀 영역(61)에 수용된다.The window 41 extends above the cavity 42 so as to penetrate from the upper inner surface of the cavity 42 to the upper surface of the first printed circuit board 40, and passes the optical image to the image sensor 50. You can. At this time, the width of the window 41 is smaller than the width of the upper surface of the image sensor 50. The IR filter 30 of the image sensor 50 converts the infrared cut optical image into an electrical signal. The upper one side of the image sensor 50 is electrically connected to one side of the inner surface of the cavity 42 of the first printed circuit board 40. The lower part of the image sensor 50 is accommodated in the upper hole area 61 of the second printed circuit board 60.

제2 인쇄회로기판(60)은 이미지 센서(50)의 테두리에 배열되며 상면 일측이 제1 인쇄회로기판(40)에 연결되고, 이미지 센서(50)가 수용되는 홀 영역(61)을 포 함한다. The second printed circuit board 60 is arranged at the edge of the image sensor 50, and has one side of the upper surface connected to the first printed circuit board 40, and has a hole area 61 in which the image sensor 50 is accommodated. do.

이때, 홀 영역(61)의 넓이는 이미지 센서(50)의 넓이보다 크고, 홀 영역(61)의 깊이는 이미지 센서(50)의 두께보다 작다. At this time, the area of the hole area 61 is larger than the area of the image sensor 50, and the depth of the hole area 61 is smaller than the thickness of the image sensor 50.

제2 인쇄회로기판(60)은 케이스(10)의 외부로 신장되는 것으로, 플랙서블 인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)이다.The second printed circuit board 60 extends outside the case 10 and is a flexible printed circuit board (FPCB).

보강재(Stiffener)(70)는 이미지 센서(40) 및 제2 인쇄회로기판(60)의 하부에 위치하여 이미지 센서(40) 및 제2 인쇄회로기판(60)을 보호한다.A stiffener 70 is positioned below the image sensor 40 and the second printed circuit board 60 to protect the image sensor 40 and the second printed circuit board 60.

이와 같이, 본 발명에서는 이미지 센서(50)가 제1 인쇄회로기판(40)의 캐비티(42)와 제2 인쇄회로기판(60)의 홀 영역 사이에 배열됨으로써, 캐비티(42)의 깊이를 줄일 수 있고 카메라 모듈에서 이미지 센서에 할당되는 높이를 줄일 수 있다.As described above, in the present invention, the image sensor 50 is arranged between the cavity 42 of the first printed circuit board 40 and the hole area of the second printed circuit board 60, thereby reducing the depth of the cavity 42. And reduce the height assigned to the image sensor in the camera module.

이미지 센서에 할당되는 높이가 감소함으로써, 상대적으로 렌즈부(20)에 더 많은 높이를 할당할 수 있으므로 렌즈 높이(TTL, Through The Lens)의 마진이 증가하여 카메라 모듈의 소형화, 고성능화를 구현할 수 있다.As the height allocated to the image sensor is reduced, more height can be allocated to the lens unit 20, so that the margin of the lens height (TTL, Through The Lens) is increased, thereby miniaturizing and improving the performance of the camera module. .

더하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(50)의 테두리와 제2 인쇄회로기판(60) 사이 공간(62)에 UV epoxy와 같은 접합제를 적용하여 이미지 센서(50)와 제2 인쇄회로기판(60)을 보다 견고하게 고정할 수 있으며, 접합제가 외부 충격으로부터 완충제로 작용하여 이미지 센서(50)의 손상을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, a bonding agent such as UV epoxy is applied to the space 62 between the edge of the image sensor 50 and the second printed circuit board 60 to apply the bonding agent such as UV epoxy. The circuit board 60 may be more firmly fixed, and the bonding agent may act as a buffer from an external impact to prevent damage to the image sensor 50.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위 에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면도이다.1 is a schematic side view of a camera module according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서의 배열을 나타내는 측면도이다.2 is a side view illustrating an arrangement of an image sensor according to an exemplary embodiment.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서와 제2 인쇄회로기판 사이의 접합을 나타내는 측면도이다.3 is a side view illustrating a bonding between an image sensor and a second printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (8)

피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부,A lens unit including a plurality of lenses for allowing an optical image of a subject to be incident thereon; 상기 렌즈부의 하부에 배열되며 적외선을 차단하는 IR 필터,An IR filter arranged below the lens unit to block infrared rays; 상기 IR 필터를 통해 적외선이 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서,An image sensor for converting an optical image from which infrared rays are blocked through the IR filter into an electrical signal; 상기 IR 필터 하부에 배열되며 상기 이미지 센서의 상부를 수용하는 캐비티가 하부에 형성되고 상기 캐비티의 상부 내면 일측은 상기 이미지 센서의 상면 일측과 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판, 및A first printed circuit board arranged under the IR filter and accommodating an upper portion of the image sensor, and having one upper inner surface of the cavity electrically connected to one upper surface of the image sensor; 상기 이미지 센서의 테두리에 위치하며 상면 일측이 상기 제1 인쇄회로기판에 연결되고, 상기 이미지 센서의 하부가 수용되는 홀 영역을 포함하는 제2 인쇄회로기판을 포함하는 카메라 모듈. And a second printed circuit board positioned at an edge of the image sensor and having an upper surface connected to the first printed circuit board and including a hole area in which a lower portion of the image sensor is accommodated. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 인쇄회로기판에는 상기 캐비티의 상부 내면에서 상기 제1 인쇄회로기판의 상면까지 관통하도록 상기 캐비티의 상부에 연장되게 윈도우가 형성되며, 상기 윈도우는 상기 광 이미지를 상기 이미지 센서로 통과시키는 카메라 모듈.A window is formed in the first printed circuit board so as to extend from the upper inner surface of the cavity to the upper surface of the first printed circuit board so as to extend above the cavity, wherein the window passes the optical image to the image sensor. module. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 캐비티의 넓이는 상기 이미지 센서의 상면 넓이보다 크고, 상기 윈도우의 넓이는 상기 이미지 센서의 상면 넓이보다 작은 카메라 모듈.The width of the cavity is larger than the width of the upper surface of the image sensor, the width of the window is smaller than the width of the upper surface of the image sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐비티의 높이 상기 이미지 센서의 두께보다 작은 카메라 모듈.A height of the cavity less than a thickness of the image sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홀 영역의 깊이는 상기 이미지 센서의 두께보다 작은 카메라 모듈. And a depth of the hole area is smaller than a thickness of the image sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 인쇄회로기판은 상기 제1 인쇄회로기판의 외부로 신장되는 카메라 모듈.The second printed circuit board is a camera module extending to the outside of the first printed circuit board. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이미지 센서의 테두리와 상기 제2 인쇄회로기판 사이에는 접합제가 적용되는 카메라 모듈.A camera module is applied between the edge of the image sensor and the second printed circuit board. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 인쇄회로기판은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 카메라 모듈.The second printed circuit board is a flexible printed circuit board (FPCB) camera module.
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