KR20150124197A

KR20150124197A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20150124197A
Application number: KR1020140050721A
Authority: KR
Inventors: 오승만
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-11-05
Also published as: CN105025207A

Abstract

카메라 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 이미지센서가 실장되며, 접지 패드가 형성된 인쇄회로기판; 이미지센서 상에 배치되는 렌즈부; 전자파 차폐를 위해 렌즈부를 둘러싸도록 형성되는 실드 케이스; 실드 케이스에 형성되어 접지 패드와 전기적으로 연결되는 접지 단자부; 접지 패드와 접지 단자부의 전기적 연결을 위해 접지 패드와 접지 단자부 사이에 형성되는 접속 솔더; 및 실드 케이스 및 접지 단자부 중 적어도 어느 하나에 형성되어, 접속 솔더의 형성을 위한 솔더링 공정시 접지 단자부로부터 실드 케이스로의 열 전달을 감소시키는 열전달 방지홀을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈은 렌즈부에 의해 수광된 피사체의 광이미지를 이미지센서를 이용하여 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 장치이다. 이러한 카메라 모듈은 휴대폰, 노트북 등과 같은 모바일 기기에 장착되어, 사용자의 다양한 편의를 위해 이용될 수 있다.

카메라 모듈이 모바일 기기 등 에 장착될 때 모바일 기기를 구성하는 전자 부품에서 발생되는 전자파는 카메라 모듈의 동작시 노이즈를 발생시키는 등 화질에 악영향을 끼칠 수 있으며, 더불어 카메라 모듈에서 발생되는 전자파에 의해 모바일 기기의 다른 부품의 동작에 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 상호간 전자파의 영향을 최소화하기 위하여 카메라 모듈의 내부 부품은 실드 케이스에 의해 외부가 커버될 수 있다.

이러한 실드 케이스는 금속 등의 재질로 제작되어 인쇄회로기판의 접지 패드와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 카메라 모듈 내외부 간 전자파의 유출입이 최소화될 수 있다.

이 경우 실드 케이스는 솔더링 등의 공정에 의해 접지 패드와 접속될 수 있고, 이러한 솔더링 공정은 고온의 인두기를 이용하여 실드 케이스에 열을 가함으로써 수행되므로 이에 따라 카메라 모듈 내부 부품이 열에 의해 손상될 우려가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0069078호(2013.06.26)

본 발명의 실시예들은, 솔더링 공정시 실드 케이스로 전달되는 열을 감소시켜 열에 의한 내부 부품의 손상이 최소화될 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이미지센서가 실장되며, 접지 패드가 형성된 인쇄회로기판; 이미지센서 상에 배치되는 렌즈부; 전자파 차폐를 위해 렌즈부를 둘러싸도록 형성되는 실드 케이스; 실드 케이스에 형성되어 접지 패드와 전기적으로 연결되는 접지 단자부; 접지 패드와 접지 단자부의 전기적 연결을 위해 접지 패드와 접지 단자부 사이에 형성되는 접속 솔더; 및 실드 케이스 및 접지 단자부 중 적어도 어느 하나에 형성되어, 접속 솔더의 형성을 위한 솔더링 공정시 접지 단자부로부터 실드 케이스로의 열 전달을 감소시키는 열전달 방지홀을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

열전달 방지홀은 접지 단자부에 형성되는 제1 방지홀을 포함할 수 있다.

열전달 방지홀은 실드 케이스에 형성되는 제2 방지홀을 포함할 수 있다.

제2 방지홀은 실드 케이스 중 접지 단자부와 연결되는 부분에 형성될 수 있다.

제2 방지홀은 접지 단자부의 너비보다 큰 너비를 갖는 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.

열전달 방지홀은, 접지 단자부에 형성되는 제1 방지홀; 및 실드 케이스에 형성되며 제1 방지홀과 연결되는 제2 방지홀을 포함할 수 있다.

접지 단자부는 접지 패드와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

접지 단자부는 실드 케이스로부터 돌출되도록 형성될 수 있다.

카메라 모듈은 실드 케이스 내부에 설치되어 렌즈부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.

구동부는, 렌즈부의 외주에 권취되는 코일; 및 코일과 대향하도록 배치되는 마그넷을 포함할 수 있다.

마그넷은 실드 케이스의 내벽과 접촉하도록 배치될 수 있다.

카메라 모듈은 인쇄회로기판에 결합되어 렌즈부를 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 홀더를 더 포함하고, 마그넷은 홀더에 결합되어 실드 케이스 내벽과 접촉할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 솔더링 공정시 실드 케이스로 전달되는 열을 감소시켜 열에 의한 카메라 모듈 내부 부품의 손상을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 접속 솔더가 제거된 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 내부를 나타낸 단면도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 실드 케이스와 접지 단자부를 나타낸 부분 확대도.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(110), 이미지센서, 접지 패드(114), 렌즈부(120), 홀더(130), 적외선 필터(140), 구동부(150), 보빈(152), 코일(154), 마그넷(156), 탄성 부재(160), 실드 케이스(170), 접지 단자부(172), 열전달 방지홀(174), 제1 방지홀(176), 제2 방지홀(178), 및 접속 솔더(180)를 포함하는 카메라 모듈(100)이 제시된다.

이러한 본 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 실드 케이스(170) 및 접지 단자부(172) 중 적어도 어느 하나에 열전달 방지홀(174)을 형성함으로써, 접지 단자부(172)와 접지 패드(114) 간 전기적 연결을 위한 솔더링 공정시 접지 단자부(172)에서 실드 케이스(170)로 전달되는 열을 감소시켜, 솔더링 공정에 따른 열에 의해 카메라 모듈(100) 내부 부품이 손상되는 것을 최소화할 수 있다.

또한 카메라 모듈 내부 부품의 열 손상을 방지하기 위해 별도의 하우징을 이용하여 내부 부품을 설치하고 이러한 하우징 외부에 실드 케이스를 적용하여 전자파를 차폐하는 경우, 하우징과 실드 케이스의 별도 적용에 따라 카메라 모듈 제조 비용이 증가될 수 밖에 없으나, 이에 대해 본 실시예의 경우 상술한 열전달 방지홀(174)에 의해 열 전달을 최소화함에 따라, 별도의 하우징을 이용할 필요 없이 실드 케이스(170)를 이용하여 내부 부품을 지지하면서 전자파 차폐 기능을 수행할 수 있으므로, 카메라 모듈(100)의 제조 비용을 보다 효과적으로 절감할 수 있다.

이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(110)에는 카메라 모듈(100)의 다른 부품들이 결합되어 지지될 수 있으며, 인쇄회로기판(110)에는 접지 패드(114)가 형성되어, 실드 케이스(170)로부터 연장된 접지 단자부(172)와 접속 솔더(180)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 실드 케이스(170) 및 접지 단자부(172)에 대해서는 이하 카메라 모듈(100)의 내부 구성을 설명한 뒤, 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 이미지센서는 인쇄회로기판(110)에 실장될 수 있다. 이미지센서는 복수의 픽셀(pixel)들이 집적된 쵤상 소자이다. 픽셀 각각은 일종의 광검출기로서 입사된 이미지를 전기적 신호로 변환하여 데이터화할 수 있다. 즉, 이미지센서는 렌즈부(120)를 통해 입사된 이미지를 전기적 데이터로 변환시킬 수 있으며, 이와 같이 변환된 데이터는 인쇄회로기판(110)에 형성된 이미지 처리부에 의해 처리될 수 있다. 이미지 처리부는 이미지센서를 통해 전기적 신호로 변환된 데이터를 저장, 편집, 전송, 복원 및 삭제 처리할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(110)에는 렌즈부(120), 구동부(150) 및 적외선 필터(140)를 지지하는 홀더(130)가 결합될 수 있다. 이러한 홀더(130)는 카메라 모듈(100) 내부 부품의 지지를 위한 틀을 형성하는 구성으로서, 실드 케이스(170)는 이러한 홀더(130)에 결합되어 홀더(130)를 둘러싸게 된다.

이미지센서의 상측에는 도 3에 도시된 바와 같이 적외선 필터(140)가 배치될 수 있으며, 이러한 적외선 필터(140)는 홀더(130)에 결합될 수 있다. 적외선 필터(140)는 렌즈부(120)를 통해 이미지센서로 유입되는 이미지 중 불필요한 노이즈를 제거할 수 있다.

렌즈부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 이미지센서의 상측에 배치될 수 있으며, 렌즈부(120)는 중공형 구조를 갖는 렌즈 배럴 및 그 내부에 수용된 다수의 렌즈로 구성될 수 있다.

렌즈부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 홀더(130)에 광축 방향으로 이동 가능하도록 지지될 수 있다. 보다 구체적으로 렌즈부(120)는 구동부(150)의 보빈(152)에 나사 결합되어 고정될 수 있으며, 이러한 보빈(152)의 상하부는 탄성 부재(160)를 통해 홀더(130)에 결합될 수 있다. 이와 같이 렌즈부(120)는 보빈(152) 및 탄성 부재(160)를 통해 홀더(130) 상에 탄성적으로 지지될 수 있으며, 구동부(150)의 작동에 따라 광축 방향으로 이동하면서 오토 포커싱(auto focusing) 기능을 수행할 수 있다.

구동부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 렌즈부(120)의 오토 포커싱을 위한 구성으로서, 실드 케이스(170) 내부에 설치되어 렌즈부(120)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 구동부(150)는 보빈(152), 코일(154) 및 마그넷(156)으로 이루어질 수 있다.

코일(154)은 렌즈부(120)의 외주, 보다 구체적으로는 렌즈부(120)와 나사 결합되는 보빈(152)의 외주면에 권취될 수 있으며, 마그넷(156)은 이러한 코일(154)과 대향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어 마그넷(156)은 4개 구비될 수 있다.

코일(154)에 전류가 인가되면 코일(154)과 마그넷(156) 간에는 전자기력이 발생되며 이러한 전자기력에 의해 렌즈부(120)는 광축 방향으로 이동될 수 있다. 이 경우 렌즈부(120)는 판스프링 등으로 이루어진 탄성 부재(160)에 의해 탄성적으로 지지되어 있으므로, 코일(154)과 마그넷(156) 간 전자기력과 탄성 부재(160)의 탄성력의 합력에 의해 렌즈부(120)의 구동이 가능하게 된다.

마그넷(156)은 보다 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 홀더(130)에 결합되어 실드 케이스(170)의 내벽과 접촉할 수 있다. 홀더(130)의 네 측면에는 마그넷(156)의 사이즈와 대응되는 개구부가 형성되어 있으며, 마그넷(156)은 이러한 개구부에 안착되어 결합될 수 있다. 이에 따라 마그넷(156)의 외부 표면은 홀더(130)의 외부로 노출되게 되며, 이와 함께 실드 케이스(170)의 내벽과 접촉을 이루게 된다.

실드 케이스(170)는 도 3에 도시된 바와 같이 렌즈부(120) 및 구동부(150) 등의 내부 부품을 둘러싸도록 홀더(130)에 결합되어 전자파 차폐의 기능을 수행할 수 있다. 이러한 실드 케이스(170)는 금속 등과 같이 전도성 물질로 이루어질 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 실드 케이스(170)에는 인쇄회로기판(110)의 접지 패드(114)와 전기적으로 연결되는 접지 단자부(172)가 형성될 수 있다. 접지 단자부(172)는 실드 케이스(170)와 동일한 금속 재질 등으로 이루어지며, 실드 케이스(170)와 일체로 형성되어 실드 케이스(170)의 일부분이 될 수 있다.

이 경우 접지 단자부(172)는 실드 케이스(170)로부터 하측, 즉 인쇄회로기판(110) 측으로 돌출되도록 형성되어 홀더(130)를 거쳐 인쇄회로기판(110) 상으로 연장될 수 있으며, 접지 패드(114)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

그리고 접속 솔더(180)는 접지 패드(114)와 접지 단자부(172)의 전기적 연결을 위해 접지 패드(114)와 접지 단자부(172) 사이에 형성될 수 있다. 접속 솔더(180)는 인두기 등을 이용한 솔더링(납땜) 공정에 의해 형성될 수 있다.

이러한 솔더링 공정의 수행시 접지 단자부(172)에는 인두기에 의해 고온의 열이 가해지게 되므로, 이러한 열이 접지 단자부(172)로부터 실드 케이스(170)로 전달되는 것을 최소화하기 위해, 접지 단자부(172) 및/또는 실드 케이스(170)에는 열전달 방지홀(174)이 형성될 수 있다.

열전달 방지홀(174)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 실드 케이스(170) 및 접지 단자부(172)에 각각 형성될 수 있으며, 이에 따라 접지 단자부(172)와 실드 케이스(170) 간 열 전달 경로를 축소시키게 되므로, 접속 솔더(180)의 형성을 위한 솔더링 공정에 의해 접지 단자부(172)에 다량의 열이 가해지는 경우 이러한 열이 접지 단자부(172)로부터 실드 케이스(170)로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.

상술한 바와 같이 실드 케이스(170)의 내부에는 렌즈부(120), 구동부(150), 이미지 센서 등이 배치되어 열에 의해 손상을 입을 우려가 있으며, 예를 들어 마그넷(156)의 경우 실드 케이스(170)의 내벽과 접촉을 이루고 있어 솔더링 열에 의해 자력이 감소될 수 있으며 이에 따라 구동부(150)가 오작동을 일으킬 우려가 있다.

이에 대해 본 실시예의 경우 접지 패드(114)와 솔더링되는 접지 단자부(172) 또는 접지 단자부(172)가 연결되는 실드 케이스(170)에 열전달 방지홀(174)을 형성함으로써, 열 전달의 경로를 대폭 축소할 수 있으며, 이에 따라 솔더링 공정에 의한 열에 의해 카메라 모듈(100) 내부 부품, 예를 들어 마그넷(156) 등이 손상되는 문제를 미연에 방지할 수 있다.

열전달 방지홀(174)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 접지 단자부(172)에 형성되는 제1 방지홀(176), 및 실드 케이스(170)에 형성되는 제2 방지홀(178)로 구성될 수 있다. 접지 단자부(172)에 제1 방지홀(176)이 형성됨으로써 접지 단자부(172) 자체의 면적 및 체적을 줄일 수 있어 열 전달 경로를 감소시킬 수 있으며, 실드 케이스(170)에 제2 방지홀(178)이 형성됨으로써 접지 단자부(172)와 실드 케이스(170) 간 연결 부위의 면적 및 체적을 줄일 수 있어 열 전달 경로를 더욱 감소시킬 수 있다.

이 경우 제2 방지홀(178)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실드 케이스(170) 중 접지 단자부(172)와 연결되는 부분에 형성될 수 있다. 즉 제2 방지홀(178)은 열 전달 경로를 기준으로 실드 케이스(170)의 초입에 위치될 수 있으며, 이에 따라 접지 단자부(172)로부터 실드 케이스(170)로의 열 전달을 더욱 감소시킬 수 있다.

또한 제2 방지홀(178)은 접지 단자부(172)의 너비보다 큰 너비를 갖는 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 제2 방지홀(178)의 너비를 접지 단자부(172)보다 크게 설정하여 제2 방지홀(178)에 의해 접지 단자부(172)가 커버됨으로써 접지 단자부(172)와 실드 케이스(170) 간 연결 부위를 보다 좁게 구성할 수 있으므로, 접지 단자부(172)로부터 실드 케이스(170)로의 열 전달을 더욱 감소시킬 수 있다.

도 4 내지 도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(100)이 도시되어 있다.

도 4에 도시된 실시예의 경우, 제1 방지홀(176)과 제2 방지홀(178)이 연결된 구조를 갖는다. 이와 같이 제1 방지홀(176)과 제2 방지홀(178)이 서로 연결되도록 구성하는 경우 접지 단자부(172) 및 접지 단자부(172)와 실드 케이스(170) 간 연결부에 대해 열전달 방지홀(174)이 차지하는 면적 비율이 증가되므로 접지 단자부(172)와 실드 케이스(170) 간 열 전달을 더욱 감소시킬 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와는 달리, 열전달 방지홀(174)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제1 방지홀(176) 또는 제2 방지홀(178) 단독으로 구성될 수도 있다. 도 5의 경우 접지 단자부(172)에 제1 방지홀(176)만이 형성된 구조를 나타내며, 도 6의 경우 실드 케이스(170)에 제2 방지홀(178)만이 형성된 구조를 나타낸다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 카메라 모듈
110: 인쇄회로기판
112: 이미지센서
114: 접지 패드
120: 렌즈부
130: 홀더
140: 적외선 필터
150: 구동부
152: 보빈
154: 코일
156: 마그넷
160: 탄성 부재
170: 실드 케이스
172: 접지 단자부
174: 열전달 방지홀
176: 제1 방지홀
178: 제2 방지홀
180: 접속 솔더

Claims

이미지센서가 실장되며, 접지 패드가 형성된 인쇄회로기판;
상기 이미지센서 상에 배치되는 렌즈부;
전자파 차폐를 위해 상기 렌즈부를 둘러싸도록 형성되는 실드 케이스;
상기 실드 케이스에 형성되어 상기 접지 패드와 전기적으로 연결되는 접지 단자부;
상기 접지 패드와 상기 접지 단자부의 전기적 연결을 위해 상기 접지 패드와 상기 접지 단자부 사이에 형성되는 접속 솔더; 및
상기 실드 케이스 및 상기 접지 단자부 중 적어도 어느 하나에 형성되어, 상기 접속 솔더의 형성을 위한 솔더링 공정시 상기 접지 단자부로부터 상기 실드 케이스로의 열 전달을 감소시키는 열전달 방지홀을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 열전달 방지홀은 상기 접지 단자부에 형성되는 제1 방지홀을 포함하는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 열전달 방지홀은 상기 실드 케이스에 형성되는 제2 방지홀을 포함하는, 카메라 모듈.
제3항에 있어서,
상기 제2 방지홀은 상기 실드 케이스 중 상기 접지 단자부와 연결되는 부분에 형성되는, 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 제2 방지홀은 상기 접지 단자부의 너비보다 큰 너비를 갖는 슬릿 형상으로 이루어지는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 열전달 방지홀은,
상기 접지 단자부에 형성되는 제1 방지홀; 및
상기 실드 케이스에 형성되며 상기 제1 방지홀과 연결되는 제2 방지홀을 포함하는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 접지 단자부는 상기 접지 패드와 대응되는 위치에 형성되는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 접지 단자부는 상기 실드 케이스로부터 돌출되도록 형성되는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 실드 케이스 내부에 설치되어 상기 렌즈부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부를 더 포함하는 카메라 모듈.
제9항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 렌즈부의 외주에 권취되는 코일; 및
상기 코일과 대향하도록 배치되는 마그넷을 포함하는, 카메라 모듈.
제10항에 있어서,
상기 마그넷은 상기 실드 케이스의 내벽과 접촉하도록 배치되는, 카메라 모듈.
제11항에 있어서,
상기 인쇄회로기판에 결합되어 상기 렌즈부를 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 홀더를 더 포함하고,
상기 마그넷은 상기 홀더에 결합되어 상기 실드 케이스 내벽과 접촉하는, 카메라 모듈.