KR20110127923A - Camera module including mems actuator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 멤스 액추에이터와 전극단자의 전기적 연결이 용이한 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module, and more particularly to a camera module that is easy to electrically connect the MEMS actuator and the electrode terminal.
일반적으로 컴팩트한 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.Generally The compact camera module is compact and is applied to portable mobile communication devices such as camera phones, PDAs and smart phones and various IT devices.
이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 제작되고 있으며, 화상의 크기를 조절하기 위하여 초점 조정이 가능하도록 제조되고 있다. Such a camera module is manufactured with an image sensor such as a CCD or a CMOS as a main component, and is manufactured to be able to adjust focus to adjust an image size.
이때, 카메라 모듈은 복수의 렌즈를 포함하고, 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다.At this time, the camera module includes a plurality of lenses, and the optical focal length is adjusted by moving each lens to change its relative distance.
최근 기존의 음성코일모터(VCM) 대신에 MEMS(Micro electromechanical Systems) 액추에이터를 사용하여 오토 포커스(Auto Focus)를 구현하는 연구가 활발하다. Recently, researches to implement auto focus using micro electromechanical systems (MEMS) actuators instead of conventional voice coil motors (VCMs) are active.
상기 MEMS 액추에이터는 기존의 보이스 코일 대신 실리콘 웨이퍼에 하나의 무빙 렌즈가 고정된다. 따라서 전압인가시 정전기력에 의하여 무빙 렌즈가 고정된 부분이 상하로 이동하게 되어 미세하게 무빙 렌즈를 조정함으로써 오토 포커싱(Auto Focusing) 기능을 수행하게 된다.In the MEMS actuator, a moving lens is fixed to a silicon wafer instead of a conventional voice coil. Therefore, when the voltage is applied, the portion in which the moving lens is fixed by the electrostatic force moves up and down, thereby finely adjusting the moving lens to perform an auto focusing function.
이러한 멤스 액추에이터는 도 1과 같이 멤스 액추에이터(10)의 전극 패드(11)와 기판(20)의 전극단자(21)가 연성인쇄회로기판(Flexible Print Circuit Board: FPCB)(30)과 솔더링됨으로써 전기적으로 연결된다.The MEMS actuator is electrically connected to the
그러나 멤스 액추에이터의 전극 패드의 하면에 인쇄회로기판을 솔더링하는 것은 많은 시간이 소요되며, 전기적으로 연결된 이후에도 높은 공정불량이 발생하는 문제가 있다.However, soldering a printed circuit board to the lower surface of the electrode pad of the MEMS actuator takes a lot of time, and there is a problem that a high process defect occurs even after being electrically connected.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 멤스 액추에이터의 전극 패드와 기판의 전극단자의 전기적 접속이 용이한 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a camera module that is easy to electrically connect the electrode pad of the MEMS actuator and the electrode terminal of the substrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 특징은 상면에 전극단자가 형성된 기판과, 상기 기판상에 적층되어 중앙부에 광경로 공간을 형성하고 상기 기판의 전극단자에 대응되는 부분이 컷-아웃된 하우징과, 상기 하우징의 광경로 공간에 수용되고 하나 이상의 렌즈를 고정하는 렌즈 배럴, 및 상기 렌즈 배럴의 상부에 장착되고 일측에 전극 패드가 형성된 멤스 액추에이터를 포함하고, 상기 전극단자와 상기 전극 패드는 와이어에 의하여 전기적으로 연결되도록 구성된다.In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a substrate having an electrode terminal formed on an upper surface thereof, stacked on the substrate to form an optical path space in the center, and a portion corresponding to the electrode terminal of the substrate cut-out. And a lens barrel accommodated in the optical path space of the housing and fixing at least one lens, and a MEMS actuator mounted on an upper portion of the lens barrel and having an electrode pad formed on one side thereof. Is configured to be electrically connected by a wire.
이때 멤스 액추에이터의 전극 패드 상면에 전극패턴이 형성되고, 기판의 전극단자가 전단에 위치되도록 구성된다.At this time, the electrode pattern is formed on the upper surface of the electrode pad of the MEMS actuator, the electrode terminal of the substrate is configured to be located in the front end.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 특징은 상면에 전극단자가 형성된 기판과, 상기 기판상에 적층되고 중앙부에 광경로 공간을 형성하고 외곽부가 상기 전극단자를 커버하는 하우징과, 상기 하우징의 광경로 공간에 수용되고 하나 이상의 렌즈를 고정하는 렌즈 배럴, 및 상기 렌즈 배럴의 상부에 장착되고 일측에 하부에 전극 패드가 형성된 멤스 액추에이터를 포함하고, 상기 하우징의 외곽부가 상기 전극단자와 대응되는 부분이 상향 돌출되어 연장부가 형성되고 상기 연장부 내부에는 도전선이 형성되고, 상기 도전선의 하단은 상기 하우징의 바닥면으로 노출되어 상기 기판의 전극단자와 전기적으로 연결되고, 상단은 상기 연장부의 상부면으로 노출되어 상기 멤스 액추에이터의 전극 패드와 전기적으로 연결되도록 구성된다.In order to achieve the above object, another feature of the present invention is a substrate having an electrode terminal formed on an upper surface thereof, a housing stacked on the substrate and forming an optical path space at a center thereof, and an outer portion thereof covering the electrode terminal; A lens barrel accommodated in the optical path space of the housing and fixing one or more lenses, and a MEMS actuator mounted on the lens barrel and having an electrode pad formed on one side thereof, and an outer portion of the housing corresponds to the electrode terminal. The extension part protrudes upward to form an extension part, and a conductive line is formed inside the extension part, and a lower end of the conductive line is exposed to the bottom surface of the housing to be electrically connected to an electrode terminal of the substrate. Exposed to the upper surface is configured to be electrically connected to the electrode pad of the MEMS actuator.
상기와 같은 구성에 의하여 멤스 액추에이터의 전극 패드와 기판의 전극단자의 전기적 신뢰성이 향상되면서도 전기적 접속이 용이하여 공정 프로세스가 단축되는 장점이 있다.According to the configuration described above, the electrical reliability of the electrode pad of the MEMS actuator and the electrode terminal of the substrate may be improved, and electrical connection may be easily performed, thereby shortening the process process.
또한, 부수적으로 인쇄회로기판 없이 연결이 가능하여 코스트(Cost)면에서 경쟁력이 강화되는 장점이 있다.In addition, it can be connected without a printed circuit board additionally has the advantage that the competitiveness in terms of cost (Cost) is strengthened.
도 1은 종래 카메라 모듈의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략도.1 is a perspective view of a conventional camera module,
2 is a schematic diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of a camera module according to another embodiment of the present invention;
4 is a schematic view of a camera module according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.
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.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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.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 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
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.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.
또한 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.In addition, it is to be understood that the accompanying drawings in this application are shown enlarged or reduced for convenience of description.
이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals designate like elements throughout, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.2 is a perspective view of a camera module according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 상면에 전극단자(110)가 형성된 기판(100)과, 상기 기판(100)상에 적층되어 중앙부에 광경로 공간(미도시)을 형성하고 상기 기판(100)의 전극단자(110)에 대응되는 부분이 컷-아웃된 하우징(200)과, 상기 하우징(200)의 광경로 공간에 수용되고 하나 이상의 렌즈(미도시)를 고정하는 렌즈 배럴(300), 및 상기 렌즈 배럴(300)의 상부에 장착되고 일 측에 전극 패드(411)가 형성된 멤스 액추에이터(400)를 포함한다.Camera module according to an embodiment of the present invention is a
상기 하우징(200)의 컷-아웃부(214)에 의하여 상기 기판(100)에 형성된 전극단자(110)가 외부에 노출되어 있으므로 상기 전극단자(110)와 상기 전극 패드(411)는 와이어(500)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.Since the
이때 와이어 본딩이 용이하도록 상기 멤스 액추에이터(400)의 전극 패드(411)는 상면에 전극패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 와이어 본딩시 와이어(500)에 가해지는 응력을 최소화하기 위하여 상기 기판(100)의 전극단자(110)는 상기 전극 패드(411)보다 전단에 형성되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that an electrode pattern is formed on an upper surface of the
이러한 구성에 의하여 별도의 구성의 변형 없이도 용이하게 전극 패드와 전극단자의 전기적 접속이 가능하여 공정 프로세스가 단축되고 재료비가 감소하며 수율이 향상되는 장점이 있다.By this configuration, it is possible to easily connect the electrode pad and the electrode terminal without modification of a separate configuration, so that the process process is shortened, the material cost is reduced, and the yield is improved.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략도이다.3 is an exploded perspective view of a camera module according to another embodiment of the present invention, Figure 4 is a schematic diagram of a camera module according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 기판(100), 상기 기판(100)에 형성되는 하우징(200), 상기 하우징(200)에 수용되는 렌즈 배럴(300), 상기 렌즈 배럴(300)의 상부에 형성되는 멤스 액추에이터(400) 및 상기 기판(100)과 결합하여 내부 공간을 형성하는 쉴드캔(700)으로 구성된다.Camera module according to an embodiment of the present invention is a
상기 기판(100)은 일반적인 인쇄회로기판이 모두 사용가능하며 상면에는 전극단자(110) 및 이미지 센서(120)가 실장될 수 있도록 전기 배선이 형성된다.The
상기 이미지 센서(120)는 다수의 화소로 구성된 화소 영역(미도시)과, 화소 영역의 입출력 단자인 다수의 전극(미도시)으로 구성될 수 있고 이때, 다수의 전극은 각각 와이어 본딩(Wire bonding)장비를 이용하여 기판(100)의 전극(미도시)과 전기적으로 연결된다.The
상기 전극단자(110)는 상기 멤스 액추에이터(400)와 전기적으로 접속될 수 있도록 기판(100) 상면의 일측에 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 하우징(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 상기 이미지 센서(120)에 광이 입사될 수 있도록 내부에 광진행 공간(213)을 형성하게 된다.The
이를 더욱 자세하게 살펴보면 상기 하우징(200)의 광진행 공간(213)은 렌즈 배럴(300)이 수용될 수 있는 원형 개구부가 형성된 상부(211)와 상기 이미지 센서(120)에 광이 입사될 수 있도록 사각형상 개구부(미도시)가 형성된 하부(212)로 구성된다.Looking at this in more detail, the
그러나 하우징(200)의 형상은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하우징(200)의 내부에 이미지 센서(120)가 내장되고 상부에 렌즈 배럴(300)이 수용되는 개구부가 형성될 수 있으면 모두 적용가능하다.However, the shape of the
상기 하우징(200)의 외곽부 중 상기 기판(100)의 전극단자(110)와 대응되는 부분은 상향 돌출되어 연장부(230)가 형성된다. 이때 상기 연장부(230)는 후술하는 멤스 액추에이터(400)의 전극 패드(411)에 접촉할 수 있는 높이로 형성되는 것이 바람직하다.A portion corresponding to the
상기 연장부(230)의 내부에는 금속 또는 전도성 재질의 도체로 구성된 도전선(600)이 형성되는데 상기 연장부(230)의 두께를 관통하여 상단과 하단이 모두 하우징(200) 외부로 노출되도록 구성된다.A
이때 하우징(200)의 바닥면으로 노출된 도전선(600)의 하단은 상기 기판(100)의 전극단자(110)와 연결되고, 상단으로 노출된 도전선(600)은 멤스 액추에이터(400)의 전극 패드(411)와 연결되도록 구성될 수 있다. 이때 상기 기판(100)의 전극단자(110)와 연결되는 도전선(600)의 하단은 전도성 접착제로 접착될 수 있다.At this time, the lower end of the
상기 도전선(600)은 상기 기판(100)의 (+)단자(111)와 (-)단자(112)에 각각 연결될 수 있도록 복수로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, (+)단자(111)에 2개의 도전선(600)이 연결되고 (-)단자(112)에 2개의 도전선(600)이 연결됨으로써 어느 하나의 도전선(600)이 외부충격 등에 의하여 절단되어도 나머지 도전선(600)에 의하여 전압이 인가될 수 있으므로 전기적 신뢰성이 더욱 높아지는 장점이 있다.The
상기 도전선(600)이 하우징(200)의 외곽부에 형성되는 구조에 대하여 살펴보면, 상기 도전선(600)이 하우징(200)의 외곽부에 형성된 관통홀(231)에 삽입되어 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하우징(200)의 사출 성형과 동시에 내부에 도전선(600)을 일체로 형성할 수도 있는 것이다.Looking at the structure in which the
이러한 구성에 의하여 도전선(600)이 외부로 노출되지 않아 전기적 접속 불량의 위험이 줄어드는 장점이 있다.By such a configuration, the
상기 렌즈 배럴(300)은 내부에 하나 이상의 렌즈가 형성될 수 있도록 원통형(320)으로 형성된다. 이때 상부면은 후술하는 멤스 액추에이터(400)가 안착될 수 있도록 판상(310)으로 형성될 수도 있다.The
상기 멤스 액추에이터(400)는 기존의 보이스 코일 대신 실리콘 웨이퍼를 사용하여 무빙 렌즈(미도시)를 상하로 미세하게 조정하여 오토 포커싱(Auto Focusing) 기능을 수행하고 일측에는 전극 패드(411)가 형성되어 상기 기판(100)의 전극단자(110)와 전기적으로 연결된다.The MEMS actuator 400 finely adjusts a moving lens (not shown) using a silicon wafer instead of a conventional voice coil to perform an auto focusing function, and an
이러한 멤스 액추에이터(400)는 전류가 상대적으로 작아 전력소모량에서 VCM(Voice Coil Motor) 방식의 액추에이터보다 뛰어난 장점이 있다.The MEMS actuator 400 has an advantage that the current is relatively small compared to the actuator of the VCM (Voice Coil Motor) method in power consumption.
상기 멤스 액추에이터(400)의 중앙에는 원형 홈(412)이 형성되고 도면에는 도시되지 않았지만 원형 홈(412)의 측면에는 렌즈(미도시)를 지지하는 마운트 패드(미도시)가 형성되어 상기 마운트 패드가 정전기력에 의하여 상하로 구동됨으로써 상기 원형 홈(412)에 삽입된 렌즈가 상하로 이동하게 된다. A
도 3을 참조하면 하우징(200)의 연장부(230)에 형성된 도전선(600)이 상기 멤스 액추에이터(400)의 전극 패드(411)와 직접 접속될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
이를 더욱 자세하게 살펴보면, 상기 멤스 액추에이터(400)의 전극 패드(411)는 하면에 전극 패턴이 형성되고, 각각 (+)전극은 상기 기판(100)의 (+)전극단자(110)와 연결된 도전선(600)과 접속되고, (-)전극은 상기 기판(100)의 (-)전극단자(110)와 연결된 도전선(600)과 접속된다.In more detail, the
이때 상기 도전선(600)의 상단과 멤스 액추에이터(400)의 전극 패드(411)는 전도성 접착제에 의하여 접착될 수 있다. 이때 상기 전도성 접착제는 일반적인 도전 접착제가 모두 사용 가능하다.At this time, the upper end of the
따라서 상기 기판(100)에 형성된 전극단자(110)와 멤스 액추에이터(400)의 전극 패드(411)가 별도의 연결수단 없이 직접 전기적으로 접속되므로 작업의 효율성을 도모할 수 있고 전기적 신뢰성이 뛰어난 장점이 있다.
Therefore, since the
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 권리범위에 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.
100: 기판 110: 전극단자
200: 하우징 220: 관통홀
300: 렌즈 배럴 400: 멤스 액추에이터
411: 전극 패드 500: 와이어
600: 도전선100: substrate 110: electrode terminal
200: housing 220: through hole
300: lens barrel 400: MEMS actuator
411: electrode pad 500: wire
600: challenge line
Claims (7)
상기 기판상에 적층되어 중앙부에 광경로 공간을 형성하고 상기 기판의 전극단자에 대응되는 부분이 컷-아웃된 하우징;
상기 하우징의 광경로 공간에 수용되고 하나 이상의 렌즈를 고정하는 렌즈 배럴; 및
상기 렌즈 배럴의 상부에 장착되고 일측에 전극 패드가 형성된 멤스 액추에이터;를 포함하고,
상기 전극단자와 상기 전극 패드는 와이어에 의하여 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
A substrate having electrode terminals formed on an upper surface thereof;
A housing stacked on the substrate to form an optical path space at a central portion thereof, and a portion corresponding to an electrode terminal of the substrate cut out;
A lens barrel accommodated in the optical path space of the housing and fixing at least one lens; And
And a MEMS actuator mounted on an upper portion of the lens barrel and having an electrode pad formed on one side thereof.
And the electrode terminal and the electrode pad are electrically connected by wires.
The camera module of claim 1, wherein an electrode pattern is formed on an upper surface of the electrode pad of the MEMS actuator.
상기 기판상에 적층되고 중앙부에 광경로 공간을 형성하고 외곽부가 상기 전극단자를 커버하는 하우징;
상기 하우징의 광경로 공간에 수용되고 하나 이상의 렌즈를 고정하는 렌즈 배럴; 및
상기 렌즈 배럴의 상부에 장착되고 일측에 하부에 전극 패드가 형성된 멤스 액추에이터;를 포함하고,
상기 하우징의 외곽부가 상기 전극단자와 대응되는 부분이 상향 돌출된 연장부가 형성되고 상기 연장부 내부에는 도전선이 형성되고, 상기 도전선의 하단은 상기 하우징의 바닥면으로 노출되어 상기 기판의 전극단자와 전기적으로 연결되고, 상단은 상기 연장부의 상부면으로 노출되어 상기 멤스 액추에이터의 전극 패드와 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
A substrate having electrode terminals formed on an upper surface thereof;
A housing stacked on the substrate and forming an optical path space at a central portion thereof and an outer portion thereof covering the electrode terminal;
A lens barrel accommodated in the optical path space of the housing and fixing at least one lens; And
And a MEMS actuator mounted on an upper portion of the lens barrel and having an electrode pad formed on a lower side thereof.
An extension portion of the outer portion of the housing corresponding to the electrode terminal is formed to protrude upward, and a conductive line is formed inside the extension portion, and a lower end of the conductive line is exposed to the bottom surface of the housing so that the electrode terminal of the substrate is exposed. The camera module is electrically connected, and an upper end thereof is exposed to an upper surface of the extension part to be electrically connected to an electrode pad of the MEMS actuator.
The camera module of claim 3, wherein the conductive line is inserted into a through hole formed in the extension part.
The camera module of claim 3, wherein the conductive wire is at least one of metal and conductive material.
The camera module according to any one of claims 3 to 5, wherein the conductive line and the electrode terminal are bonded by a conductive adhesive.
The camera module of claim 3, wherein the conductive line and the electrode pad are bonded by a conductive adhesive.
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