KR20110130953A - 3차원 카메라 모듈 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 카메라 모듈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 3차원 카메라 모듈은 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과; 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩과; 상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩이 소정 간격으로 이격되어 실장되어 있는 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 커넥터를 포함한다.
즉, 본 발명의 3차원 카메라 모듈은 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과; 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩과; 상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩이 소정 간격으로 이격되어 실장되어 있는 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 커넥터를 포함한다.
Description
본 발명은 인쇄회로기판에 양안 이미지 센서 칩을 실장시키는 모듈화 공정에 의해 3차원 카메라 모듈을 간단히 구현할 수 있는 3차원 카메라 모듈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 카메라폰이나 PDA(Personal Digital Assistants), 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 IT 기기에 적용되고 있는 카메라 모듈은 소형으로 제작되고 있으며, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 다양한 기능을 가진 카메라 모듈이 장착된 이동 통신기기의 출시가 점차 늘어나고 있다.
이러한 카메라는 다수개의 렌즈를 포함하고 있으며, 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 촛점거리를 조절하도록 구성된다.
그리고, 카메라 모듈은, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 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 출력된다.
본 발명은 인쇄회로기판에 양안 이미지 센서 칩을 실장시키는 모듈화 공정에 의해 3차원 카메라 모듈을 간단히 구현할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은,
좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과;
우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩과;
상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩이 소정 간격으로 이격되어 실장되어 있는 인쇄회로기판과;
상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 커넥터를 포함하는 3차원 카메라 모듈이 제공된다.
본 발명은,
좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과;
우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩과;
상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩이 소정 간격으로 이격되어 실장되어 있는 인쇄회로기판과;
상기 인쇄회로기판 하부면에 형성되어 있으며, 상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩과 전기적으로 연결된 단자들을 포함하는 3차원 카메라 모듈이 제공된다.
본 발명은,
좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩을 준비하는 단계와;
상기 제 1 이미지 센서 칩과 상기 제 2 이미지 센서 칩을 인쇄회로기판에 실장하는 단계와;
상기 제 1 이미지 센서 칩 및 상기 제 2 이미지 센서 칩을 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결하는 단계와;
상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 커넥터를 장착하는 단계를 포함하는 3차원 카메라 모듈의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈은 인쇄회로기판에 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩을 실장시키는 모듈화 공정에 의해 3차원 카메라 모듈을 간단히 구현할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈은 제 1 이미지 센서 칩과 제 2 이미지 센서 칩을 기판에 실장하여 3차원 카메라 모듈을 구현함으로써, 근거리 촬영 및 원거리 촬영의 용도에 따라 제 1 이미지 센서 칩과 제 2 이미지 센서 칩 사이의 간격을 자유롭게 설계할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈을 설명하기 위한 개념적인 도면
도 2는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈에 커넥터가 연결된 상태를 설명하기 위한 개념적인 도면
도 3은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 연결되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 4는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈의 저면에 커넥터가 형성되어 있는 상태를 도시한 개략적인 평면도
도 5는 도 4의 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 연결되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 6은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 플립칩(Flip chip) 본딩되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 장착된 전자 기기의 예들을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 2는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈에 커넥터가 연결된 상태를 설명하기 위한 개념적인 도면
도 3은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 연결되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 4는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈의 저면에 커넥터가 형성되어 있는 상태를 도시한 개략적인 평면도
도 5는 도 4의 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 연결되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 6은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 플립칩(Flip chip) 본딩되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 장착된 전자 기기의 예들을 설명하기 위한 개략적인 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈을 설명하기 위한 개념적인 도면이다.
본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈은 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩(110)과 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩(120)이 인쇄회로기판(100)에 실장되어 모듈로 구성되어 있는 것이다.
그러므로, 상기 인쇄회로기판(100)에 상기 제 1 이미지 센서 칩(110)과 상기 제 2 이미지 센서 칩(120)을 실장시키는 간단한 모듈화 공정에 의해 3차원 카메라 모듈을 구현할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 상기 인쇄회로기판(100)으로 리지드(Rigid) 인쇄회로기판 또는 플렉서블(Flexible) 인쇄회로기판을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩(110)과 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩(120)은 소정 간격(d)로 이격되어 있다.
한편, 우리 인간의 눈은 좌안과 우안이 대략 6.5㎝ 이격되어 있으며, 이렇게 좌안과 우안이 이격되어 양안 간의 시차인 양안시차(Binocular disparity)가 존재하여 입체감으로 사물을 볼 수 있다.
즉, 인간의 좌우 두 눈이 각각 서로 다른 2차원 상을 보게 되며, 이 두 개의 상은 망막을 통해 뇌로 전달되어 3차원 영상으로 인식된다.
동일하게, 3차원 입체 영상도 상기의 양안시차의 원리를 이용하여, 두 대의 카메라로 하나의 대상을 각기 다른 각도에서 촬영하고, 두 대의 영사기로 스크린에 투영시켜 인간의 양쪽 눈으로 입체감을 볼 수 있게 하는 것이다.
이때, 두 대의 카메라 사이의 간격은 필요하며, 원거리에 있는 피사체를 촬영할 때와 근거리에 있는 피사체를 촬영할 때의 간격에 차이가 있다.
그러므로, 본 발명은 상기 제 1 이미지 센서 칩(110)과 상기 제 2 이미지 센서 칩(120)을 상기 기판(100)에 실장하여 3차원 카메라 모듈을 구현함으로써, 근거리 촬영 및 원거리 촬영의 용도에 따라 상기 제 1 이미지 센서 칩(110)과 상기 제 2 이미지 센서 칩(120) 사이의 간격(d)을 자유롭게 설계할 수 있는 장점이 있는 것이다.
예컨대, LCD 모니터 및 노트북 PC에 장착되는 웹캠은 주로 근거리에서 피사체를 촬영하고, 휴대폰에 장착되는 카메라는 근거리 및 원거리에서 피사체를 촬영한다.
그리고, 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 근거리 촬영 용도로 활용될 경우, 상기 제 1 이미지 센서 칩(110)과 상기 제 2 이미지 센서 칩(120) 사이 간격을 1.5㎝ ~ 2㎝로 설정하여 구현하는 것이 좋다.
또한, 3차원 카메라 모듈이 원거리 촬영 용도로 활용될 경우, 상기 제 1 이미지 센서 칩(110)과 상기 제 2 이미지 센서 칩(120) 사이 간격을 2㎝ ~ 6.5㎝로 설정하여 구현하는 것이 좋다.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈에 커넥터가 연결된 상태를 설명하기 위한 개념적인 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 연결되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
전술된 3차원 카메라 모듈의 제조 방법을 설명하면, 먼저, 제 1 이미지 센서 칩(110)과 상기 제 2 이미지 센서 칩(120)을 준비한다.
이때, 상기 제 1과 제 2 이미지 센서 칩(110,120)은 웨이퍼 상에 복수개의 이미지 센서들을 통상적인 반도체 제조 공정을 수행하여 집적한 후, 각각의 개별 이미지 센서로 분리시키도록 상기 웨이퍼를 소잉(Sawing) 공정을 수행하게 되면 준비된다.
그 다음, 상기 제 1 이미지 센서 칩(110)과 상기 제 2 이미지 센서 칩(120)을 인쇄회로기판(100)에 실장시킨다.(이 공정은 통상적인 다이 어태치(Die attach) 공정으로 수행된다.)
이어서, 상기 제 1 이미지 센서 칩(110) 및 상기 제 2 이미지 센서 칩(120)을 상기 인쇄회로기판(100)과 전기적으로 연결한다.
여기서, 상기 제 1 이미지 센서 칩(110) 및 상기 제 2 이미지 센서 칩(120)을 상기 인쇄회로기판(100)과 전기적으로 연결하는 것은 와이어 본딩 또는 솔더를 이용한 플립칩 본딩으로 수행하는 것이 좋다.
계속, 외부 전자 기기의 커넥터에 연결하기 위한 커넥터를 상기 인쇄회로기판(100)에 전기적으로 연결한다.
이로써, 본 발명의 3차원 카메라 모듈의 제조가 완료된다.
그러므로, 본 발명의 3차원 카메라 모듈은 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩(110)과; 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩(120)과; 상기 제 1 이미지 센서 칩(110) 및 제 2 이미지 센서 칩(120)이 소정 간격으로 이격되어 실장되어 있는 인쇄회로기판(100)과; 상기 인쇄회로기판(100)에 전기적으로 연결된 커넥터를 포함하여 구성된다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커넥터는 상기 인쇄회로기판(100)과 전기적으로 연결된 전도성 라인들이 내장되어 있는 필름(210)과; 상기 필름(210)에 연결된 커넥터 구조물(200)로 구성할 수 있다.
그리고, 본 발명의 3차원 카메라 모듈은 광학 렌즈들이 구비된 경통이 구비될 수 있다.
그러므로, 도 3과 같이, 상기 '200' 커넥터 구조물(200)이 전자 기기의 메인보드(300)에 고정된 '310' 커넥터 구조물에 연결되어 본 발명의 3차원 카메라 모듈은 전자 기기에 장착되는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈의 저면에 커넥터가 형성되어 있는 상태를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4의 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 연결되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
이 3차원 카메라 모듈은 인쇄회로기판(100)의 저면에 '250' 커넥터 구조물이 형성되어 있다.
상기 '250' 커넥터 구조물은 전자 기기의 메인보드에 고정되어 있는 커넥터에 직접 연결되어 장착될 수 있다.
즉, 상기 3차원 카메라 모듈의 인쇄회로기판(100)의 '250' 커넥터 구조물은 암 커넥터 또는 수 커넥터이고, 상기 전자 기기의 메인보드(300)에 고정되어 있는 '320' 커넥터 구조물은 상기 '250' 커넥터 구조물에 대응되는 암 커넥터 또는 수 커넥터이다.
예컨대, 상기 3차원 카메라 모듈의 인쇄회로기판(100)의 '250' 커넥터 구조물은 암 커넥터인 경우, 상기 전자 기기의 메인보드(300)에 고정되어 있는 '320' 커넥터 구조물은 상기 '250' 커넥터 구조물에 대응되는 수 커넥터이다.
그러므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 3차원 카메라 모듈의 인쇄회로기판(100)의 '250' 커넥터 구조물을 상기 전자 기기의 메인보드(300)에 고정되어 있는 '320' 커넥터 구조물에 올려놓고 압력을 인가하게 되면, 양자를 연결 및 고정시킬 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 전자 기기의 메인 보드에 플립칩(Flip chip) 본딩되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 3차원 카메라 모듈이 장착된 전자 기기의 예들을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
3차원 카메라 모듈의 인쇄회로기판(100) 하부면에, 제 1 이미지 센서 칩(110) 및 제 2 이미지 센서 칩(120)과 전기적으로 연결된 제 1 단자들(101)이 형성되어 있고, 전자 기기의 메인 보드(300)에 상기 제 1 단자들(101)과 대응되는 제 2 단자들(301)이 형성되어 있다.
그러므로, 상기 제 2 단자들(301)에 솔더(150)를 올려놓고(솔더링), 상기 3차원 카메라 모듈을 상기 전자 기기의 메인 보드(300)에 직접 마운팅하면, 양자는 결합된다.
이렇게 솔더(150)를 개재하여 상기 3차원 카메라 모듈의 인쇄회로기판(100)을 상기 전자 기기의 메인 보드(300)에 직접 실장하는 것을 플립칩 본딩으로 지칭할 수도 있다.
그러므로, 도 6과 같이, 상기 제 1 단자들(101)과 상기 제 2 단자들(301) 사이에는 상기 솔더(150)가 개재되어 있다.
결국, 본 발명의 3차원 카메라 모듈(500)은 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같은 LCD 모니터(400), 노트북 PC(630) 및 휴대폰(700) 등의 전자기기에 장착되어 활용될 수 있다.
그리고, 도 7b의 노트북 PC(500)인 경우, 디스플레이부(610)가 본체부(620)에 연결되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 상기 3차원 카메라 모듈(500)은 상기 디스플레이부(610)에 설치된다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (11)
- 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과;
우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩과;
상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩이 소정 간격으로 이격되어 실장되어 있는 인쇄회로기판과;
상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 커넥터를 포함하는 3차원 카메라 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 커넥터는,
상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된 전도성 라인들이 내장되어 있는 필름과;
상기 필름에 연결된 커넥터 구조물을 포함하는 3차원 카메라 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 커넥터는,
상기 인쇄회로기판의 저면에 형성된 커넥터 구조물인 3차원 카메라 모듈. - 청구항 3에 있어서,
상기 커넥터 구조물은,
암 커넥터 또는 수 커넥터인 3차원 카메라 모듈.
- 청구항 4에 있어서,
상기 커넥터 구조물은,
전자 기기의 메인보드에 고정되어 있는 커넥터 구조물과 연결되는 3차원 카메라 모듈.
- 청구항 5에 있어서,
상기 전자 기기는,
LCD 모니터, 노트북 PC 및 휴대폰 중 하나인 3차원 카메라 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 이미지 센서 칩과 상기 제 2 이미지 센서 칩 사이 간격은,
1.5㎝ ~ 2㎝인 3차원 카메라 모듈. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 이미지 센서 칩과 상기 제 2 이미지 센서 칩 사이 간격은,
2㎝ ~ 6.5㎝인 3차원 카메라 모듈.
- 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과;
우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩과;
상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩이 소정 간격으로 이격되어 실장되어 있는 인쇄회로기판과;
상기 인쇄회로기판 하부면에 형성되어 있으며, 상기 제 1 이미지 센서 칩 및 제 2 이미지 센서 칩과 전기적으로 연결된 단자들을 포함하는 3차원 카메라 모듈.
- 청구항 9에 있어서,
상기 단자들은,
솔더로 전자 기기의 메인 보드에 형성된 단자들과 연결되어 있는 3차원 카메라 모듈.
- 좌안용 이미지를 촬영하는 제 1 이미지 센서 칩과 우안용 이미지를 촬영하는 제 2 이미지 센서 칩을 준비하는 단계와;
상기 제 1 이미지 센서 칩과 상기 제 2 이미지 센서 칩을 인쇄회로기판에 실장하는 단계와;
상기 제 1 이미지 센서 칩 및 상기 제 2 이미지 센서 칩을 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결하는 단계와;
상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 커넥터를 장착하는 단계를 포함하는 3차원 카메라 모듈의 제조 방법.
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- 2010-05-28 KR KR1020100050532A patent/KR101678937B1/ko active IP Right Grant
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| KR20080085364A (ko) * | 2007-03-19 | 2008-09-24 | 엠텍비젼 주식회사 | 이미지센서 패키지 |
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