KR20140131771A

KR20140131771A - 카메라 모듈 제조방법

Info

Publication number: KR20140131771A
Application number: KR1020130050801A
Authority: KR
Inventors: 이상진
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2014-11-14

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 이미지 센서를 접착시키는 단계; 상기 인쇄회로기판 상부에 하우징을 배치하는 단계; 하우징을 상기 인쇄회로기판과 가경화 접착시키고, 상기 하우징 전방에 해상도 차트와 광원이 배치되고, 상기 광원에서 해상도 차트를 향해 하우징 내의 광축방향으로 광이 조사되는 단계; 상기 해상도 차트의 영상이 하우징 내의 렌즈에 투과되어 인쇄회로기판 상의 이미지 센서에 투영되는 단계; 상기 이미지센서에서 출력된 영상신호를 검출하여 포커싱을 조정하는 단계; 상기 포커싱하는 단계에서 해상도 불량이 판정된 경우, 틸트 및 회전을 보정하는 단계; 및 상기 가경화된 하우징을 경화시키는 단계; 를 포함한다.

Description

카메라 모듈 제조방법{Method of manufacturing camera module}

본 발명은 카메라 모듈 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 카메라 모듈의 틸트 및 회전을 보정하는 카메라 모듈 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 카메라 모듈은 소형으로서 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라 등 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점점 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같은 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지 센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.

한편, 최근에는 소비자가 요구하는 카메라의 기능적 요소가 점점 높아짐에 따라 오토포커스(A/F) 기능이나 줌(zoom) 기능이 적용된 카메라 모듈이 개발되어 휴대폰, 태블릿 피시 등에 탑재되고 있으나, 아직까지는 포거스가 고정된 카메라 모듈이 주로 생산되고 있는 바, 종래의 카메라 모듈은 모듈의 조립과 센서의 포커싱 공정을 수행하기 위한 배럴과 하우징의 결합이 암, 수 나사부의 결합에 의한 회전 구조로 주로 이루어지게 된다.

그리고, 하우징과 센서 및 인쇄회로기판과 접착시키는 공정을 수행하면서 카메라 모듈을 조립하는 과정을 수행하게 된다.

종래에는, 카메라 모듈 패키지에서 렌즈 편차를 줄이기 위한 공정이 없었으며 불량이 발생되면 하우징을 제거하여 재작업하는 방식으로 카메라모듈을 양산하는 실정이었다.

하우징을 제거하여 재작업을 하면 하우징과 렌즈를 폐기하는 수가 많기 때문에 원자재 손실이 많이 발생하고 재작업에 따른 비용도 증가될 뿐만 아니라 재작업에 따른 카메라 모듈의 불량 원인을 근본적으로 제거할 수 없었다.

대한민국 공개특허공보 제2009-0047307호

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈 제조방법에서 제기되는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 1차 포커싱 조정 후에 하우징 가경화 및 2차 포커싱 후 하우징 본경화하는 단계로 구성됨에 따라 카메라 모듈 제조 공정에서 해상도가 불량한 카메라 모듈의 해상도를 개선할 수 있도록 한 카메라 모듈 제조방법이 제공됨에 의해 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 인쇄회로기판에 센서를 접착시키는 단계; 상기 인쇄회로기판 상부에 하우징을 배치하는 단계; 상기 하우징을 가경화하고 상기 하우징 전방에 해상도 차트와 광원이 배치되고, 상기 광원에서 해상도 차트를 향해 하우징 내의 광축방향으로 광이 조사되는 단계; 상기 해상도 차트의 영상이 하우징 내의 렌즈에 투과되어 인쇄회로기판 상의 이미지센서에 투영되는 단계; 상기 이미지센서에서 출력된 영상신호를 검출하여 포커싱을 조정하는 단계; 상기 포커싱하는 단계에서 해상도 불량이 판정된 경우, 틸트 및 회전을 보정하는 단계; 및 상기 가경화된 하우징을 경화시키는 단계를 포함하는 카메라 모듈 제조방법이 제공됨에 의해서 달성된다.

이때, 상기 하우징은 다수의 렌즈를 비롯한 광학 부재가 순차적으로 적층되는 배럴이 일체를 이루어 연장 형성될 수 있다.

또한, 상기 틸트 및 회전을 보정하는 단계는 상기 인쇄회로기판 하부의 틸트조정블록으로 센서의 평탄도를 맞출 수 있다.

또한, 상기 틸트조정블록은 하우징의 부착 평면을 중심으로 x축, y축, z축 조정이 가능함에 의해 포커싱을 수행할 수 있다.

또한, 상기 센서는 인쇄회로기판에 경화되어 접착될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈 제조방법은 하우징과 인쇄회로기판을 접착제로 가경화하는 전후로 포커싱 조정을 두번 할 수 있으므로 해상도가 불량한 카메라 모듈을 재조정할 수 있으므로 카메라 모듈의 폐기에 따른 시간적, 경제적 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈 제조방법의 순서를 나타낸 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 다수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 카메라 모듈(100)의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈(100) 제조방법의 순서를 나타낸 공정 흐름도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈(100) 제조 방법은 인쇄회로기판(150)에 이미지 센서(130)를 접착시키는 단계, 상기 인쇄회로기판(150) 상부에 하우징(120)을 배치하는 단계, 상기 하우징을 상기 인쇄회로기판과 가경화 접착시키고, 상기 하우징(120) 전방에 해상도 차트와 광원이 배치되고, 상기 광원에서 해상도 차트를 향해 하우징(120) 내의 광축방향으로 광이 조사되는 단계, 상기 해상도 차트의 영상이 하우징(120) 내의 렌즈(111)에 투과되어 인쇄회로기판(150) 상의 이미지 센서(130)에 투영되는 단계, 상기 이미지 센서(130)에서 출력된 영상신호를 검출하여 포커싱을 조정하는 단계, 상기 포커싱하는 단계에서 해상도 불량이 판정된 경우, 틸트 및 회전을 보정하는 단계 및 상기 가경화된 하우징(120)을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.

먼저, 본 발명에 따른 카메라 모듈(100)은 인쇄회로기판(150)에 이미지 센서(130)를 접착시키는 단계에서 출발한다. 인쇄회로기판(150)에 이미지 센서(130)를 바로 경화시켜 접착함으로써 이미지 센서(130)가 외부로 노출되어 밖에서 조정가능한 COF구조뿐만 아니라 COB(chip on board), COF(chip on film), COG등 모든 모듈에 적용가능할 수 있는 이점이 있다.

이미지 센서(130)는 전기적으로 접속될 부분에 솔더볼을 배치하고 리플로우(reflow) 공정 등으로 인쇄회로기판(150)과 부착(attach)시켜 하나로 결합된 세트를 구성할 수 있다.

그리고, 렌즈(111)는 하우징(120) 내부에 결속될 수 있도록 암, 수나사부를 각각 가지도록 하여 상호 접촉되면서 결합할 수 있고 하우징(120) 및 렌즈(111)도 하나로 결합된 세트를 구성할 수 있다.

하우징(120)은 다수의 렌즈(111)가 순차적으로 적층되는 배럴(110)이 일체를 이루어 연장 형성되고, 상기 배럴(110)의 전방 단부측에는 하우징(120) 내로 삽입되는 렌즈(111)의 이탈을 방지하기 위한 캡(도면 미도시)이 장착될 수 있다.

세트를 구성하는 인쇄회로기판(150)의 상면과 하우징(120)의 저면을 상호 접착시키기 위해 하우징(120)의 하단 개구부를 상부로 하여 그 내부로 다수의 광학부재를 적층하고, 상기 개구부 상에 이미지 센서(130)가 중앙부에 실장된 인쇄회로기판(150)을 밀착시키되, 접착부위에 접착제(140)를 주입시켜 가경화되어 결합된 카메라 모듈(100)을 얻을 수 있다.

이때, 접착제(140)가 주입되기 전에 하우징(120) 전방의 광원에서 조사된 입사광에 의해 차트 영상이 이미지 센서(130)에 인식되는 과정을 통해 해상도가 포커싱이 동작가능한 범위내에 해당하는지 측정할 수 있다.

특히, 렌즈(111)의 중심과 외각부의 해상도 차이가 발생하여 해상도 편차가 커지는 경우가 발생하고, 조립되는 렌즈(111)의 수가 증가하면 심도 조정이 어렵기 때문에 이를 보정할 필요성이 있는 것이다.

해상도는 영상에서 얻어진 영상의 원거리, 근거리 값을 계산하여 신호화된 값을 차트영상 데이터와 비교하여 양불 여부를 판정할 수 있다.

또한, 하우징(120)이 인쇄회로기판(150)과 가경화 되어 접착이 되면 다시 해상도 불량여부를 판정하는 공정을 수행할 수 있다. 이때에는, 접착제(140)를 접착하기 전과 달리 인쇄회로기판(150) 하단부에 틸트조정블록(160)을 밀착시키고 포커싱 공정이 진행될 수 있다.

틸트 및 회전을 보정하는 단계는 먼저 인쇄회로기판(150)과 하우징(120)이 수평을 유지하고 있는지에 대한 평탄도 검사를 선행할 수 있다.

평탄도 검사는 해상도 측정 이전에 간단하게 조정하여 해상도 불량을 최소화하기 위한 확률을 높이기 위한 방안에 불과하지만 양품의 카메라 모듈(100)을 제조하는데 일조할 수 있다.

하우징(120) 전방의 광원을 통해 조사된 입사광에 의해서 차트 영상이 이미지 센서(130)에 인식되면 인쇄회로기판(150)이 장착된 틸트조정블록(160)을 x축, y축, z축으로 이동시켜 해상도 불량이 있는 부분을 회전시켜 위치조정하거나 기울기(tilt) 조정 및 통해 최적 포커싱 포인트를 찾을 수 있다.

최적 포커싱 포인트가 얻어지면 틸트조정블록(160)을 고정시킨 채, 하우징(120)의 하단부와 인쇄회로기판(150) 상이에 UV 접착제(140) 등을 도포하고 자외선 조사에 의해 접착제(140)를 경화시켜 하우징(120)과 인쇄회로기판(150)의 접착 고정이 이루어진다.

접착제(140)는 UV 반응 에폭시 또는 열경화 반응 에폭시로 구성될 수 있다. 접착제(140)의 접착과정은 1차로 자외선 조사하여 유동성이 있는 반경화상태가 될 수 있고, 틸트 조정으로 최적의 포커싱 서치과정이 끝나면 2차로 자외선을 조사하여 유동성이 없는 경화시킬 수 있다.

해상도가 불량인 부분이 없다면 바로 접착제(140)를 주입시켜 완전 경화공정을 진행하는 것이 시간적인 이점이 있을 수 있지만 최적의 포커싱 포인트를 두번 진행할 수 있는 효과로 인해 폐기되는 제품을 방지할 수 있다는 점에서 경제적인 측면의 효과상 이점은 매우 크다고 볼 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100. 카메라 모듈
110. 배럴
111. 렌즈
120. 하우징
130. 이미지 센서
140. 접착제
150. 인쇄회로기판
160. 틸트조정블록
170. 필터

Claims

인쇄회로기판에 이미지 센서를 접착시키는 단계;
상기 인쇄회로기판 상부에 하우징을 배치하는 단계;
상기 하우징을 상기 인쇄회로기판과 가경화 접착시키고, 상기 하우징 전방에 해상도 차트와 광원이 배치되고, 상기 광원에서 해상도 차트를 향해 하우징 내의 광축방향으로 광이 조사되는 단계;
상기 해상도 차트의 영상이 하우징 내의 렌즈에 투과되어 인쇄회로기판 상의 이미지 센서에 투영되는 단계;
상기 이미지 센서에서 출력된 영상신호를 검출하여 포커싱을 조정하는 단계;
상기 포커싱을 조정하는 단계에서 해상도 불량이 판정된 경우, 틸트 및 회전을 보정하는 단계; 및
상기 가경화 접착된 하우징을 경화시키는 단계;
를 포함하는 카메라 모듈 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 다수의 렌즈를 비롯한 광학 부재가 순차적으로 적층되는 배럴이 일체를 이루어 연장 형성된 카메라 모듈의 포커싱 조정 방법.
제1항에 있어서,
상기 틸트 및 회전을 보정하는 단계는 상기 인쇄회로기판 하부의 틸트조정블록으로 이미지 센서의 평탄도를 맞추는 카메라 모듈 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 틸트조정블록은 하우징의 부착 평면을 중심으로 x축, y축, z축 조정이 가능함에 의해 포커싱 조정을 수행하는 카메라 모듈 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 이미지 센서는 인쇄회로기판에 경화되어 접착되는 카메라 모듈 제조방법.