KR20120007730A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서에 광을 입사시키는 렌즈부와, 상기 이미지 센서가 일면에 실장되고 내부에 회로패턴을 갖는 다층인쇄회로기판, 및 상기 다층인쇄회로기판을 메인보드와 전기적으로 연결하는 연성인쇄회로기판을 포함하고,
연성인쇄회로기판은 일면에 전극패드가 형성되고 타면에는 회로패턴이 형성되고 그 위에 소정의 두께를 갖는 커버레이(Coverlay)가 형성됨으로써,
인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판 간의 전극패드를 이방성 도전필름을 이용하여 용이하게 전기적으로 연결할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판의 전기적 연결이 용이한 카메라 모듈에 관한 것이다.

휴대 전화기와 같은 이동통신 단말기에 장착되는 카메라 모듈은 크게 렌즈(Lens)부, 하우징, IR 필터(InfraredFilter), 이미지 센서(Image Sensor) 및 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)으로 구성된다. 카메라 모듈의 렌즈부는 이미지를 결상시키고 렌즈부에서 결상된 이미지는 IR 필터를 통해 이미지 센서로 집광되어 이미지 센서를 통해 이미지의 광신호를 전기신호로 변환시켜 이미지를 촬영하게 된다.

카메라 모듈은 이미지 센서의 전기적 신호가 인쇄회로기판을 통하여 이동통신 단말기의 메인보드로 송출되어 제어되는데 인쇄회로기판은 연성인쇄회로기판과 전기적으로 연결되어 이미지 센서의 신호를 송신한다.

이때 도 1과 같이 인쇄회로기판(10)과 연성인쇄회로기판(20)은 이방성 도전필름(30)에 의하여 전기적으로 연결된다. 그러나 인쇄회로기판(10)과 연성인쇄회로기판(20)에는 각각 전극패드(11)(21) 보다 커버레이(22)와 SR(Solder resistor)영역(12)의 두께가 더 두껍게 형성(d1)(d2)되므로 전극패드(11)(21)가 이방성 도전필름(30)에 의하여 전기적으로 연결이 용이하지 않은 문제가 있다.

또한, 전기적 연결을 위하여 양 기판을 과도하게 프레스하는 경우 커버레이(22)와 SR 영역(21)의 두께 때문에 양 기판이 휘어져 접착되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 커버레이(22)와 SR영역(12)의 두께를 얇게 구성하는 경우 원하지 않는 홀이 형성되어 충분히 회로패턴이 보호되지 못하는 문제가 있으며, 전극패드(11)(21)의 증착두께를 두껍게 형성하는 경우 원자재 비용이 상승하고 전극에 균열(crack)이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄회로기판을 다층으로 구성하여 내부에 회로패턴을 설계하고, 연성인쇄회로기판의 회로패턴은 전극패드가 형성된 반대면에 형성하여, 인쇄회로패턴과 연성인쇄회로패턴의 전기적 연결이 용이한 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일특징은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서에 광을 입사시키는 렌즈부와, 상기 이미지 센서가 일면에 실장되고 내부에 회로패턴을 갖는 다층인쇄회로기판, 및 상기 다층인쇄회로기판을 메인보드와 전기적으로 연결하는 연성인쇄회로기판을 포함한다.

이때 상기 다층인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판은 각각 전극패드가 형성되고 도전성 접착제에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.

그리고, 연성인쇄회로기판은 일면에 전극패드가 형성되고 타면에는 회로패턴이 형성되고 그 위에 소정의 두께를 갖는 커버레이(Coverlay)가 형성될 수 있다.

이때 연성인쇄회로기판의 전극패드는 전도성 홀에 의하여 타면에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결되도록 구성된다.

그리고 다층인쇄회로기판은 회로패턴이 형성된 배선층과 절연층이 교번하여 적층되고, 상기 배선층의 외측에는 전극패드가 형성된 더미층이 적층된다.

또한, 다층인쇄회로기판의 더미층에는 그라운드패드가 복수 개 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면 인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판이 접촉하는 면에 커버레이 및 SR 영역이 제거되어 전극패드의 전기적으로 연결이 개선되는 장점이 있다.

또한, 인쇄회로기판의 더미층에 그라운드 패드를 형성하여 인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판의 접착시 얼라인(align)이 용이해지는 장점이 있다.

도 1은 종래 카메라 모듈의 인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판이 접착되는 상태를 보여주는 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판이 접착되는 상태를 보여주는 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판에 전극패드가 형성된 형상을 보여주는 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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.

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.

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.

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.

또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.

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.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판이 접착되는 상태를 보여주는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판에 전극패드가 형성된 형상을 보여주는 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서(200)와, 상기 이미지 센서(200)에 광을 입사시키는 렌즈부(100)와, 상기 이미지 센서(200)가 일면에 실장되고 회로패턴을 갖는 다층인쇄회로기판(300) 및 상기 다층인쇄회로기판(300)을 메인보드(미도시)와 전기적으로 연결하는 연성인쇄회로기판(400)을 포함한다.

상기 이미지 센서(200)는 광학 영상을 전기 신호로 변환시키는 반도체 모듈로 그 영상신호를 저장 및 전송, 디스플레이 장치로 표시하기 위해서 사용되는 부품으로서, 상기 다층인쇄회로기판(300)의 상면에 실장된다.

더욱 자세하게는 상기 이미지 센서(200)는 상기 다층인쇄회로기판(300)의 상면에 에폭시를 도포하고 그 상부에 이미지 센서(200)를 실장한 후, 상기 이미지 센서(200)의 전극패드(미도시)와 상기 다층인쇄회로기판의 전극패드(미도시)를 와이어 본딩한다.

상기 이미지 센서(200)에 광을 입사시키는 렌즈부(100)는 크게 복수 개의 렌즈(110)가 내부에 장착되는 렌즈 배럴(120)과, 상기 렌즈 배럴(120)이 수용되는 하우징(130)으로 구성되고, 상기 하우징(130)은 상기 다층인쇄회로기판(300)에 부착되어 상기 이미지 센서(200)를 내부에 포함하고 그 상면에 개구부(미도시)가 형성되어 상기 렌즈 배럴(120)이 수용되도록 구성된다.

이때, 상기 복수 개의 렌즈(110)에 의하여 초점 조절이 가능하도록 상기 렌즈 배럴(120)을 광축 방향으로 상하로 조절하는 액추에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 이미지 센서(200)와 렌즈부(100)가 장착되는 인쇄회로기판은 복수 개의 층이 적층형성되는 다층인쇄회로기판(300)으로 구성될 수 있다.

상기 연성인쇄회로기판(400)은 다층인쇄회로기판(300)과 전기적으로 연결되어 이동통신 단말의 메인보드와 전기적으로 연결된다.

이하에서는 도 2를 참조하여 상기 다층인쇄회로기판(300)과 연성인쇄회로기판(400)이 전기적으로 연결되는 구조에 대하여 자세히 살펴본다.

상기 다층인쇄회로기판(300)과 연성인쇄회로기판(400)은 도 2와 같이 서로 마주보는 면에 각각 전극패드가 형성되어 있으며, 바람직하게는 상기 다층인쇄회로기판(300)과 연성인쇄회로기판(400)이 마주보는 면에는 회로 패턴이 형성되어 있지 않고 전극패드(310)(410) 만이 형성되는 것이 좋다.

따라서 상기 다층인쇄회로기판(300)과 연성인쇄회로기판(400) 사이에 이방성 도전필름(30)이 삽입되어 열 압착될 때, 상기 전극패드(310)(410)가 양 기판에서 가장 돌출되어 있으므로 이방성 도전필름(30)의 도전입자에 의하여 전기적으로 연결될 소정의 간격을 유지하는 것이 가능해진다.

바람직하게는 다층인쇄회로기판(300)과 연성인쇄회로기판(400)의 전극패드(310)(410) 간 간격이 이방성 도전필름(30)의 도전입자의 크기보다 작도록 구성되는 것이 좋다. 왜냐하면, 상기 이방성 도전필름(30)의 도전입자가 다층인쇄회로기판(300)과 연성인쇄회로기판(400)의 전극패드(310)(410) 간 간격에 끼여 전기적으로 연결이 원활해지기 때문이다.

그러나 이러한 구성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 방법에 의하여 변형될 수 있다. 예를 들면, 상기 이방성 도전필름(30)의 도전입자가 저융점을 갖도록 구성하여 열 압착시 용융되어 필러(filer)를 형성함으로써 상기 전극패드(310)(410)의 사이에 도전층을 형성할 수도 있는 것이다.

이러한 구성이 가능하도록 본 발명은 이미지 센서(200)가 실장되는 인쇄회로기판(300)을 다층으로 구성하고, 연성인쇄회로기판(400)의 회로패턴은 상기 전극패드(410)가 형성되는 면(430)의 반대면(440)에 형성하는 것을 특징으로 한다. 먼저 연성인쇄회로기판(400)에 대하여 설명한다.

도 2를 참조할 때, 상기 연성인쇄회로기판(400)의 일면(430)에는 전극패드(410)가 형성되고, 타면(440)에 회로패턴(미도시)과 커버레이(Coverlay)(420)가 형성된다. 또한, 상기 전극패드(410)와 상기 회로패턴이 전기적으로 연결되기 위하여 전도성 홀(411)이 형성되어 있다.

이때 상기 전도성 홀(411)은 상기 전극패드(410)와 대응되는 위치에 홀을 형성하고 그 내부에 도금 등에 의하여 전기적으로 도통하도록 구성될 수 있다.

따라서 기존에 연성인쇄회로기판(도 1 참조)에서 커버레이가 전극패드보다 돌출 형성되어 인쇄회로기판과 전기적 연결이 어려웠던 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 연성인쇄회로기판(400)은 전극패드(410)가 형성된 면(430)의 반대면(440)에 커버레이(420)가 형성되므로 미세한 홀이 형성되지 않을 정도로 충분한 두께로 형성될 수 있어 회로패턴을 충분히 보호할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 커버레이(420)의 두께 및 재질을 변형하여 일종의 보강재(Stiffener)의 역할을 수행할 수 있는 장점이 있다. 이때, 상기 커버레이(420)의 일부 또는 전부를 열방출이 용이한 재질로 형성하여 별도의 방열판을 구비하지 않고도 카메라 모듈에서 발생한 열을 용이하게 외부로 배출하도록 구성할 수도 있다.

이때 상기 커버레이(420)의 일부를 세라믹 재질로 형성하고 상기 다층인쇄회로기판(300)과 대응되는 크기로 형성하여 상기 연성인쇄회로기판(400)을 전체적으로 커버하는 경우에는 RF 수신감도까지 개선할 수 있는 장점이 있다.

상기 다층인쇄회로기판(300)은 도 3을 참조할 때 절연층(미도시)과 배선층(302)으로 형성되며, 상기 절연층의 양면에 배선층(302)을 가압하여 부착한 후, 상기 배선층(302)에 사진식각공정 등을 통하여 회로패턴(313)을 형성할 수 있으며, 이러한 제작방법은 다양하게 변형되어 실시가능하다.(이때 도면상에는 편의상 회로패턴을 표시하기 위하여 하면에 형성된 것으로 도시하였다.)

이때, 상기 배선층(302) 중 최외각에는 전극패드(310)(311)가 형성된 더미층(301)이 적층된다. 이때 더미층(301)은 절연 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 상기 더미층(301)에 의하여 회로패턴(313)이 외부에 노출되지 않으므로 별도의 커버레이를 형성할 필요가 없게 되는 장점이 있다. 또한, 상기 더미층(301)은 상기 전극패드(310)와 대응되는 위치에 전도성 홀(312)이 형성되어 상기 배선층(302)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 배선층(302)은 절연층과 교번하여 다수층으로 적층될 수 있으며, 전기적 연결이 필요한 부분에 레이저를 조사하여 홀(312)을 형성하고 그 내부를 도금 등에 의하여 배선층(302)의 회로패턴 사이를 도통시킨다. 이때 상기 홀은 절연층을 관통하는 것은 물론이다.

상기 다층인쇄회로기판(300)의 더미층(301)에는 그라운드 패드(320)가 더 형성될 수 있다. 상기 그라운드 패드(320)에 의하여 유입되는 정전하를 효과적으로 차단할 수 있다.

또한, 도 4와 같이 다층인쇄회로기판(300)에 복수 개가 형성되어 연성인쇄회로기판(400)과 전기적 연결시 연성인쇄회로기판의 그라운드 패드(미도시)와 밀착되면서 얼라인 마크(align mark) 역할을 수행할 수 있다.

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.

100: 렌즈부 200: 이미지 센서
300: 인쇄회로기판 400: 연성인쇄회로기판
310,410: 전극패드 420: 커버레이

Claims (7)

1. 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서;
   상기 이미지 센서에 광을 입사시키는 렌즈부;
   상기 이미지 센서가 일면에 실장되고 내부에 회로패턴을 갖는 다층인쇄회로기판; 및
   상기 다층인쇄회로기판을 메인보드와 전기적으로 연결하는 연성인쇄회로기판을 포함하고,
   상기 다층인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판은 각각 전극패드가 형성되고 도전성 접착제에 의하여 전기적으로 연결된 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 연성인쇄회로기판은 일면에 전극패드가 형성되고 타면에는 회로패턴이 형성되고 그 위에 소정의 두께를 갖는 커버레이(Coverlay)가 형성된 카메라 모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 연성인쇄회로기판의 전극패드는 전도성 홀에 의하여 타면에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결된 카메라 모듈.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층인쇄회로기판은 회로패턴이 형성된 배선층과 절연층이 교번하여 적층되고, 상기 다층인쇄회로기판의 외면에는 전극패드가 형성된 더미층이 적층된 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서, 상기 다층인쇄회로기판은 상기 배선층의 회로패턴 간 또는 상기 전극패드와 회로패턴을 전기적으로 연결하는 전도성 홀이 복수 개 형성된 카메라 모듈.
6. 제4항에 있어서, 상기 다층인쇄회로기판의 더미층에는 그라운드 패드가 형성된 카메라 모듈.
7. 제1항에 있어서, 상기 도전성 접착제는 이방성 도전필름인 카메라 모듈.

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