KR20140048720A

KR20140048720A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20140048720A
Application number: KR1020120115000A
Authority: KR
Inventors: 신동민
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-04-24
Also published as: KR101462727B1

Abstract

본 발명은 전자 기기인 액추에이터를 기판에 용이하고 빠르게 실장할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 일면에 렌즈배럴이 배치되며, 적어도 하나의 삽입 구멍이 형성된 제1 기판; 및 일면에 액추에이터가 배치되고, 측면에 상기 삽입 구멍에 끼움 결합되는 적어도 하나의 삽입 돌기가 형성된 제2 기판;을 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 전자 기기인 액추에이터를 기판에 용이하고 빠르게 실장할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.

근래에 제조되고 있는 휴대폰, 노트북 등 대부분 IT 기기에는 카메라 모듈이 장착되고 있다.

최근의 카메라 모듈은 사물의 거리에 관계없이 선명한 상을 얻기 위해 자동 초점(Auto Focus) 기능을 사용하고 있어 이제 자동 초점(이하, AF) 기능은 카메라의 일반적인 기능으로 인식되고 있다.

AF 기능은 카메라 내에 배치되는 액추에이터(Actuator)가 렌즈들의 위치를 이동시킴에 따라 수행된다. 또한 액추에이터는 카메라 모듈 내에 구비되는 메인 기판에 실장되어 메인 기판에 배치되는 제어 칩과 전기적으로 연결되어 제어 칩에 의해 제어된다.

종래의 액추에이터는 솔더 또는 도전성 접착제 등의 물질들에 의해 기판에 접합 및 결합된다. 따라서 이러한 종래의 경우, 기판에 솔더나 접착제를 도포하는 과정, 그리고 액추에이터를 기판에 결합하여 솔더나 접착제가 경화될 때까지 대기하는 과정이 필수적으로 수행되어야 한다.

따라서 생산성이 저하된다는 문제가 있으며, 솔더나 접착제의 도포가 정밀하게 이루어지지 않는 경우, 접합 불량으로 인해 품질이 저하되거나 불량이 많아진다는 문제가 있다.

대한민국공개특허 제2011-0064147호

본 발명은 제조가 용이하고 불량 발생을 최소화할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은, 일면에 렌즈배럴이 배치되며, 적어도 하나의 삽입 구멍이 형성된 제1 기판; 및 일면에 액추에이터가 배치되고, 측면에 상기 삽입 구멍에 끼움 결합되는 적어도 하나의 삽입 돌기가 형성된 제2 기판;을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 삽입 돌기는, 상기 제2 기판이 연장되어 형성되는 절연층; 상기 절연층의 적어도 한 면에 배치되며 상기 제2 기판의 배선 패턴이 연장되어 형성되는 배선층; 및 상기 배선층 상에 배치되며 도전성 재질로 형성되는 보호층;을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 보호층은, 스테인리스 스틸 재질로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 보호층은, 상기 삽입 단자를 감싸는 형태로 상기 삽입 단자의 끝단에 연장되어 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 제2 기판은 상기 배선 패턴 상에 형성되는 피막층을 포함하며, 상기 보호층은 상기 피막층과 동일한 층을 이루며 상기 제2 기판 상에 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 삽입 구멍은, 관통 구멍 형태로 형성되며 내벽 중 적어도 한 면에 도체층이 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 삽입 구멍은, 홈 형태로 형성되며 바닥면에 도체층이 형성될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 카메라 모듈은, 일면에 렌즈배럴이 배치되는 제1 기판; 및 일면에 액추에이터가 배치되는 제2 기판;을 포함하며, 상기 제2 기판은 측면이 상기 제1 기판에 끼움 결합되며 상기 제1 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈은 제1 기판과 제2 기판이 끼움 결합에 의해 결합되며 전기적으로 연결된다. 따라서 종래와 같이 솔더나 접착제를 이용하지 않으므로, 솔더나 접착제의 도포가 정밀하게 이루어지지 않아 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 카메라 모듈은 솔더나 접착제를 이용하지 않으므로, 솔더나 접착제를 도포하고 경화시키는 종래의 공정을 생략할 수 있다. 따라서 제조 공정을 최소화할 수 있으므로 제조 비용을 줄이는 효과도 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 카메라 모듈은 제1 기판과 제2 기판이 서로 견고하게 결합될 수 있도록 제2 기판의 삽입 단자에 도체층을 형성한다. 따라서 삽입 돌기가 삽입 구멍에 끼워지는 과정에서 마찰이 발생하더라도 삽입 단자의 배선층이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 더하여 도체층에 의해 삽입 돌기는 삽입 구멍의 내벽과 최대한 밀착될 수 있어 전기적은 신뢰성도 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 A-A에 따른 단면도.
도 4는 도 1의 B-B에 따른 단면도.
도 5 및 도 6은 도 4의 C 부분을 확대하여 개략적으로 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삽입 돌기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 삽입 돌기와 삽입 구멍을 개략적으로 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 더하여 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다. 또한 도 3은 도 1의 A-A에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B에 따른 단면도이다. 도 5 및 도 6은 도 4의 C 부분을 확대하여 개략적으로 도시한 단면도로, 도 5는 제1 기판과 제2 기판이 분리된 상태를, 도 6은 결합된 상태를 도시하고 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈배럴(10), 제1 기판(20), 액추에이터(30), 및 제2 기판(40)을 포함할 수 있다.

렌즈배럴(10)은 중공형의 원통으로서 그 내부에 적어도 하나의 렌즈(도시되지 않음)가 광축(Z)을 따라 구비될 수 있다.

렌즈배럴(10)은 제1 기판(20) 상에 광축 방향(Z 방향)을 따라 이동이 가능하도록 결합된다. 이를 위해, 렌즈배럴(10)의 일측에는 액추에이터(30)가 배치될 수 있다.

액추에이터(30)는 자성체(32)와 코일(34)을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 액추에이터(30)는 자성체(32)와 코일(40)의 전자기적 상호 작용을 이용하여 렌즈배럴(10)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

액추에이터(30)의 자성체(32)는 렌즈배럴(10)에 결합될 수 있다. 이 경우, 코일(34)은 자성체(32)와 대면하면서 일정 간격 이격되도록 제2 기판(40)에 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 반대로 코일(34)이 렌즈배럴(10)에 결합되고 제2 기판(40)에 자성체(32)가 배치되는 것도 가능하다.

렌즈배럴(10)의 일측에 액추에이터(30)가 구비됨으로써 액추에이터(30)의 구동에 의해 렌즈배럴(10)은 광축 방향을 따라 이동될 수 있다. 여기서, 자성체(32)와 코일(34)의 형상은 제한되지 않으며, 전기적 상호작용에 의하여 렌즈배럴(10)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있는 형상이라면 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

한편, 도시되어 있지 않지만, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈배럴(10)과 액추에이터(30)를 보호하기 위한 커버를 더 포함할 수 있다. 커버는 광축 방향으로 이동하는 렌즈배럴(10)과 엑추에이터(30), 그리고 제2 기판(40)을 에워싸는 형상으로 구비될 수 있으며, 제1 기판(20)에 결합될 수 있다.

제1 기판(20)은 카메라 모듈(100)의 바닥면을 형성할 수 있으며, 일면에 렌즈배럴(10)과 제2 기판(40)이 결합될 수 있다.

제1 기판(20)은 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 세라믹 기판, 프리-몰딩(pre-molded) 기판, 또는 DBC(direct bonded copper) 기판이거나, 도전성 기판일 수 있다.

또한 제1 기판(20)에는 제2 기판(40)이 결합되는 삽입 구멍(22)이 형성된다. 삽입 구멍(22)은 후술되는 제2 기판(40)의 삽입 돌기(42)가 끼워지며 삽입되는 곳이다. 따라서 삽입 구멍(22)은 삽입 돌기(42)의 크기와 형상에 대응하는 형태의 구멍으로 형성될 수 있다.

이러한 삽입 구멍(22)은 물리적, 기계적인 결합의 역할 뿐만 아니라, 제1 기판(20)과 제2 기판(40)을 전기적으로 연결하는 역할도 수행한다. 이를 위해, 삽입 구멍(22)의 내부에는 도체층(23)이 형성될 수 있다.

도체층(23)은 삽입 구멍(22)의 내벽과 삽입 구멍(22)의 입구 주변에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 삽입 구멍(22)의 내벽 전체와, 삽입 구멍(22)의 양측 입구 주변인 제1 기판(20)의 양면에 도체층(23)이 형성되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 어느 하나의 내벽에만 도체층(23)을 형성하는 등 필요에 따라 선택적으로 다양한 위치에 도체층(23)을 형성할 수 있다.

이러한 도체층(23)은 제1 기판(20) 내에 형성되는 배선 패턴들(도시되지 않음)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 기판(40)은 제1 기판(20)과 대략 수직을 이루는 형태로 제1 기판(20)에 결합될 수 있다. 제2 기판(40)의 일면에는 액추에이터(30)의 코일(34, 또는 자성체)가 결합될 수 있다.

제2 기판(40)은 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 세라믹 기판, 프리-몰딩(pre-molded) 기판, 또는 DBC(direct bonded copper) 기판이거나, 도전성 기판일 수 있으며, 특히, 유연성 기판(Flexible PCB)이 이용될 수 있다.

또한 제2 기판(40)의 측면 제1 기판(20)과 대면하는 측면에는 적어도 하나의 삽입 돌기(42)가 형성될 수 있다. 삽입 돌기(42)는 기판의 측면에서 돌출되는 형태로 형성될 수 있다.

또한 전술한 바와 같이 삽입 돌기(42)는 삽입 구멍(22)의 크기에 대응하는 크기로 형성되어 삽입 구멍(22)에 견고하게 끼움 결합될 수 있다.

이러한 삽입 돌기(42)는 절연층(43)과, 절연층(43)의 외부면에 배치되는 배선층(44), 그리고 배선층(44)의 외부에 배치되는 보호층(45)을 포함하여 구성될 수 있다.

절연층(43)은 제2 기판(40)의 코어층이 연장되어 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 기판(40)이 유연성 기판인 경우, 절연층(43)은 유연성 기판의 코어층(예들 들어, PI 필름)이 연장되어 형성될 수 있다.

배선층(44)은 제2 기판(40)의 배선 패턴(도시되지 않음)이 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 배선층(44)은 제2 기판(40)에 형성되는 배선 패턴과 함께 형성될 수 있으며 배선 패턴과 동일한 재질(예컨대, Cu 등)로 형성될 수 있다.

보호층(45)은 배선층(44)을 보호하기 위해 구비된다. 따라서 보호층(45)은 도전성을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 외부 접촉에 의해 변형이나 파손이 적은 재질로 형성될 수 있다.

예를 들어 보호층(45)은 스테인리스 스틸(Stainless Steel) 재질로 이루어질 수 있으며, 도금을 통해 배선층(44) 상에 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 배선층(44)을 외부로부터 보호함과 동시에 도전성을 갖는다면 다양한 재료가 이용될 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 제1 기판(20)과 제2 기판(40)이 끼움 결합에 의해 결합되며 서로 전기적으로 연결된다. 따라서 종래와 같이 솔더나 접착제를 이용하지 않으므로, 솔더나 접착제의 도포가 정밀하게 이루어지지 않아 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 솔더나 접착제를 이용하지 않으므로, 솔더나 접착제를 도포하고 경화시키는 종래의 공정을 생략할 수 있다. 따라서 제조 공정을 최소화할 수 있으므로 제조 비용을 줄이는 효과도 얻을 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 제1 기판(20)과 제2 기판(40)이 서로 견고하게 결합될 수 있도록 제2 기판(40)의 삽입 돌기(42)에 보호층(45)을 형성한다. 따라서 삽입 돌기(42)가 삽입 구멍(22)에 끼워지는 과정에서 마찰이 발생하더라도 삽입 돌기(42)의 배선층(44)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 더하여 보호층(45)에 의해 삽입 돌기(42)는 삽입 구멍(22)의 내벽과 최대한 밀착되므로, 전기적은 신뢰성도 확보할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로의 변형이 가능하다.

이하에서 설명하는 실시예는 전술한 실시예와 유사한 구성을 가지며 삽입 돌기의 구조에 있어서만 차이를 갖는다. 따라서 전술한 실시예와 동일한 구성들에 대해서는 상세한 설명을 생략하며 삽입 돌기의 구성에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삽입 돌기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 삽입 돌기(42)는 보호층(45)이 기판의 피막층(46)을 연장하는 형태로 배치될 수 있다.

기판의 피막층(46)은 절연 물질이 기판 전체에 도포되어 형성될 수 있으며, 외부로부터 기판 상에 형성된 배선 패턴을 보호하기 위해 구비될 수 있다. 여기서 피막층(46)은 커버레이(cover lay) 필름일 수 있으며, 배선 배턴 중 기판이 외부와 전기적으로 연결되거나 소자와 전기적으로 연결되는 부분(즉 접합 패드)에는 형성되지 않는다.

이러한 기판의 특성을 이용하여, 본 실시예에 따른 삽입 돌기(42)는 보호층(45)이 피막층(46)을 연장하는 형태로 배선층(44) 상에 형성될 수 있다. 이에 보호층(45)과 피막층(46)은 대략 동일한 층을 이루게 된다.

본 실시예에 따르면, 보호층(45)은 피막층(46)과 대략 동일한 두께로 형성될 수 있으므로 보호층(45)으로 인해 삽입 돌기(42)의 전체적인 두께가 기판의 두께보다 증가하는 것을 최소화할 수 있다. 또한 보호층(45)의 크기를 줄일 수 있으므로 보호층(45)에 사용되는 재료의 양도 줄일 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 삽입 돌기(42)와 삽입 구멍(22)을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 삽입 돌기(42)는 보호층(45)이 삽입 돌기(42)의 끝단 즉 삽입 돌기(42)의 하단면에도 연장되어 형성된다. 즉, 보호층(45)은 삽입 돌기(42)를 감싸는 형태로 형성된다.

또한 제1 기판(20)의 삽입 구멍(22)은 관통 구멍의 형태가 아닌, 홈의 형태로 형성된다. 이 경우, 삽입 구멍(22)의 도체층(23)은 삽입 구멍(22)의 바닥면, 또는 내벽과 바닥면에 모두 형성될 수 있다.

이에 따라 삽입 돌기(42)가 삽입 구멍(22)에 삽입되면, 삽입 돌기(42)의 하단면에 형성된 보호층(45)은 삽입 구멍(22)의 바닥면에 형성된 도체층(23)과 서로 면접촉하게 되므로 보다 넓은 면적으로 삽입 돌기(42)와 삽입 구멍(22)이 전기적으로 연결될 수 있다.

따라서 제1 기판(20)과 제2 기판(40) 간의 전기적 신뢰성을 최대로 확보할 수 있다.

한편 본 실시예에서는 홈 형태의 삽입 구멍(22)을 갖는 제1 기판(20)을 이용하는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 전술한 실시예와 같이 관통 구멍 형태의 삽입 구멍(도 5의 22)을 갖는 제1 기판(20)을 이용하는 것도 가능하며, 마찬가지로 전술한 실시예들에서 본 실시예의 제1 기판(20)을 이용하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 전자 소자의 실장 구조 및 그 실장 방법은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다.

즉, 본 실시예에서는 제1 기판에 삽입 구멍이 형성되고 제2 기판에 삽입 돌기가 형성되는 경우를 예로 들었으나, 반대로 제1 기판에 삽입 돌기를 형성하고, 제2 기판에 삽입 구멍을 형성하는 등 다양한 응용이 가능하다.

또한 하나의 삽입 돌기에 서로 독립적인 다수의 배선층을 배치하여 제1 기판과 전기적으로 연결하도록 구성하는 등 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.

100....카메라 모듈
10....렌즈배럴
20....제1 기판
22....삽입 구멍
22....실장용 전극
30....액추에이터
40....제1 기판
42....삽입 돌기
43....절연층
44....배선층
45....보호층

Claims

일면에 렌즈배럴이 배치되며, 적어도 하나의 삽입 구멍이 형성된 제1 기판; 및
일면에 액추에이터가 배치되고, 측면에 상기 삽입 구멍에 끼움 결합되는 적어도 하나의 삽입 돌기가 형성된 제2 기판;
을 포함하는 카메라 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 삽입 돌기는,
상기 제2 기판이 연장되어 형성되는 절연층;
상기 절연층의 적어도 한 면에 배치되며 상기 제2 기판의 배선 패턴이 연장되어 형성되는 배선층; 및
상기 배선층 상에 배치되며 도전성 재질로 형성되는 보호층;
을 포함하는 카메라 모듈.
제 2 항에 있어서, 상기 보호층은,
스테인리스 스틸 재질로 형성되는 카메라 모듈.
제 2 항에 있어서, 상기 보호층은,
상기 삽입 단자를 감싸는 형태로 상기 삽입 단자의 끝단에 연장되어 형성되는 카메라 모듈.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제2 기판은 상기 배선 패턴 상에 형성되는 피막층을 포함하며,
상기 보호층은 상기 피막층과 동일한 층을 이루며 상기 제2 기판 상에 형성되는 카메라 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 삽입 구멍은,
관통 구멍 형태로 형성되며 내벽 중 적어도 한 면에 도체층이 형성된 카메라 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 삽입 구멍은,
홈 형태로 형성되며 바닥면에 도체층이 형성된 카메라 모듈.
일면에 렌즈배럴이 배치되는 제1 기판; 및
일면에 액추에이터가 배치되는 제2 기판;
을 포함하며,
상기 제2 기판은 측면이 상기 제1 기판에 끼움 결합되며 상기 제1 기판과 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.