KR20170037459A - 이미지 센서 모듈 및 이의 제조 방법 - Google Patents
이미지 센서 모듈 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170037459A KR20170037459A KR1020150137109A KR20150137109A KR20170037459A KR 20170037459 A KR20170037459 A KR 20170037459A KR 1020150137109 A KR1020150137109 A KR 1020150137109A KR 20150137109 A KR20150137109 A KR 20150137109A KR 20170037459 A KR20170037459 A KR 20170037459A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transparent member
- bonding wire
- semiconductor chip
- image sensor
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 23
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 229920006336 epoxy molding compound Polymers 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14636—Interconnect structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14632—Wafer-level processed structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈은 종래의 이미지 센서 모듈이 투명부재를 이미지 센서와 이격시키기 위한 별도의 스페이서 또는 공정을 요구하는 것과 달리 본딩 와이어를 통해 스페이서를 대체한다. 제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈은 전기 회로가 표면에 형성되어 있는 기판, 기판에 부착된 반도체 칩(이미지 센서), 반도체 칩과 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어, 본딩 와이어에 의해 지지되는 투명부재 및 몰딩부를 포함하며, 기판의 반대면에 형성되는 솔더볼을 더 포함할 수 있다.
Description
제안된 발명은 이미지 센서 모듈 및 이미지 센서 모듈의 제조 방법에 관한 기술이다.
이미지 센서 모듈은 카메라 장치에 탑재되는 핵심 부품으로, 일반적인 카메라의 범주를 벗어나, 휴대폰, 태블릿과 같은 휴대용 단말과 차량 등 매우 다양한 분야에서 활용되고 있다.
일반적인 이미지 센서 모듈은 기판 상에 이미지 센서를 안착하고, 이미지 센서의 상부에 투명부재(또는 투명부재 커버)를 접합하는 방법을 통해 형성된다. 이와 같은 종래의 이미지 센서 모듈은 투명부재를 이미지 센서의 상부에 접합하는 과정에서 스페이서 프레임(Spacer Frame) 또는 합성수지 등을 이용하여 투명부재와 이미지 센서 사이에 소정의 공간을 확보한다. 또한, 투명부재를 에폭시와 같은 수지 상에 안착시키는 과정에서, 수지의 형상이나 높이 등이 변할 수 있기 때문에 투명부재의 위치와 높이 등을 정교하게 맞추기 위한 노력을 필요로 한다.
미국등록특허 US6590269호 광전 칩(Photosensitive Chip)의 패키지 구조에 관한 발명으로, 기반 위에 프레임 레이어를 위치시키고 칩을 실장 후 투명부재를 접합한 구조를 가진다.
제안된 발명이 해결하고자 하는 과제는 이미지 센서 모듈의 구조 개선을 통해 제조 공정을 단순화한 이미지 센서 모듈과 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 제안된 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이미지 센서 모듈의 투명부재의 밀착력 및 신뢰성을 향상시키는 이미지 센서 모듈과 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈은 종래의 이미지 센서 모듈이 투명부재를 이미지 센서와 이격시키기 위한 별도의 스페이서 또는 공정을 요구하는 것과 달리 본딩 와이어를 통해 스페이서를 대체한다. 제안된 발명은 전기 회로가 표면에 형성되어 있는 기판, 기판에 부착된 반도체 칩(이미지 센서), 반도체 칩과 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어, 본딩 와이어에 의해 지지되는 투명부재 및 몰딩부를 포함하며, 기판의 반대면에 형성되는 솔더볼을 더 포함할 수 있다.
투명부재는 글라스와 같은 투명한 소재로 형성되며, 본딩 와이어에 도포(Dispensing)된 접착제에 의해 본딩 와이어 상에 부착된다. 투명부재는 본딩 와이어에 의해 하부에서 지지되기 때문에, 투명부재 및 반도체 칩 사이의 거리는 본딩 와이어의 형상 및 높이에 의해 조절될 수 있다.
그리고 투명부재는 상부와 하부가 서로 다른 직경(또는 면적)을 갖는 형태로 형성된다. 투명부재는 계단형 절단(Step Cut) 또는 베벨 절단(Bevel Cut)을 통해 계단 형태 또는 사면(Bevel) 형태의 단차를 형성하여 상부의 직경이 하부의 직경보다 작게 형성한다. 이와 같은 투명부재의 단차 구조가 몰딩부에 결속되어 투명부재를 이미지 센서 모듈에 단단하게 고정시킬 수 있다. 또한, 투명부재는 일면 상에 적외선 차단 코팅층을 형성하여 필터 역할을 대체할 수 있다.
제안 발명에 따른 이미지 센서 모듈 제조 방법은 기판의 일면 상에 반도체 칩을 부착하고, 본딩 와이어 공정을 통해 본딩 와이어를 반도체 칩의 측면과 기판의 전기 회로에 부착하여 반도체 칩과 기판 사이를 전기적으로 연결한다. 그리고 본딩 와이어의 표면에 접착제를 도포하고, 본딩 와이어의 상단에 투명부재를 부착한다. 이 과정에서 본딩 와이어의 높이를 조절하여 반도체 칩과 투명부재 사이의 간격을 조절한다. 투명부재가 본딩 와이어 상에 안착되면, 몰딩 과정을 통해 반도체 칩, 본딩 와이어 및 투명부재를 봉지하여, 내부 구성요소를 외부로부터 보호한다.
제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈 및 그의 제조 방법은 투명부재를 안착시키는 과정에서 추가적인 공정을 단순화하여 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 또한, 제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈 및 그의 제조 방법은 단차가 형성된 투명부재를 이용하여 투명부재의 밀착력을 높여 구조의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 측면도이다.
도 2a는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)의 서로 다른 일례를 나타내며, 도 2b는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)와 몰딩부(150)의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 제안된 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(300)의 측면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈이 적용된 카메라 장치의 단면도이다.
도 2a는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)의 서로 다른 일례를 나타내며, 도 2b는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)와 몰딩부(150)의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 제안된 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(300)의 측면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈이 적용된 카메라 장치의 단면도이다.
이하, 제안된 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)은 기판(110), 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130), 투명부재(140) 및 몰딩부(150)를 포함하며, 솔더볼(160)을 더 포함한다.
기판(Substrate, 110)은 절연부채의 표면 상에 전기 회로가 편성되어 있으며, 전기 회로는 기판(110)의 일면 상에만 형성되거나, 양면 모두에 형성될 수 있다. 일례로서, 기판(110)에 형성된 전기 회로는 인쇄 배선 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)으로 형성될 수 있다.
반도체 칩(120)은 기판(110)의 일면 상에 실장 및 부착된다. 반도체 칩(120)은 이미지 센서 칩으로서, 이미지 센서(Image Sensor) 및 마이크로 렌즈를 포함한다. 반도체 칩(120)은 기판(110)의 중심에 위치하도록 실장 될 수 있다.
그리고 반도체 칩(120)은 본딩 와이어(130)를 통해 기판(110)과 전기적으로 연결된다. 반도체 칩(120)은 다수의 본딩 와이어(130)를 구비한다. 일례로서, 이미지 센서 및 렌즈가 반도체 칩(120)의 중앙부에 위치하는 경우, 이미지 센서의 성능을 저해하지 않도록 본딩 와이어(130)는 반도체 칩(120)의 외곽부(가장자리)에 위치하여 반도체 칩(120)과 기판(110)을 전기적으로 연결한다.
또한, 반도체 칩(120)에 형성된 다수의 본딩 와이어(130)는 모두 동일한 높이를 가지도록 형성된다. 제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈(100)은 별도의 스페이서나 조성물을 사용하지 않고, 본딩 와이어(130)가 투명부재(140)를 하부에서 지지하는 형태를 가진다. 따라서, 본딩 와이어(130)는 투명부재(140)가 수평 상태로 본딩 와이어(130) 상에 안착될 수 있도록 모두 동일한 높이를 가지도록 반도체 칩(120)에 형성된다.
투명부재(140)는 본딩 와이어(130) 상에 안착되어 형성된다. 이 때, 투명부재(140)는 접착제를 통해 본딩 와이어(130) 상에 고정된다. 그리고 투명부재(140)를 하부에서 지지하는 본딩 와이어(130)에 의해 투명부재(140) 및 반도체 칩(120) 사이에 공간(Gap)을 형성한다. 즉, 제안된 발명에서는 본딩 와이어(130)가 스페이서의 역할을 함께 수행하기 때문에, 별도의 스페이서 구조를 생략할 수 있다.
이 과정에서 투명부재(140) 및 반도체 칩(120) 사이의 거리는 본딩 와이어(130)에 의해 결정되며, 본딩 와이어(130)의 형상 및 높이를 통해 투명부재(140) 및 반도체 칩(120) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 또한, 투명부재(140)가 렌즈로 형성되는 경우, 본딩 와이어(130)를 통해 이미지 센서인 반도체 칩(120)과 렌즈 역할을 수행하는 투명부재(140) 사이의 거리를 조절하여 초점거리를 제어할 수 있다.
또한, 투명부재(140)의 일면 상에 적외선 차단 물질을 코팅하여, 투명부재(140)를 통해 반도체 칩(120)의 이미지 센서로 입사되는 빛에 포함되는 적외선을 차단할 수 있다. 특히, 글라스(140)에 적외선 차단 코팅층을 형성하는 경우, 이미지 센서 모듈(100)을 이용하여 카메라 장치를 제작하거나 다른 여러 분야에 이미지 센서 모듈(100)을 적용하는 경우 하우징에 부착되는 적외선 차단 필터(IR 필터)를 생략할 수 있어, 제작 공정 및 제조 비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
몰딩부(150)는 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130) 및 투명부재(140)를 봉지하여 밀봉한다. 몰딩부(150)는 기판(110)의 반도체 칩(120)이 부착된 면에 서부터 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130) 및 투명부재(140)의 측면까지 형성되어, 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130) 및 투명부재(140)를 외부의 영향으로부터 차단 및 보호한다. 몰딩부(150)는 투명부재(140)가 단차를 형성하는 경우, 투명부재(140)의 단차와 결속하여 투명부재(140)의 이미지 센서 모듈(100)에 강하게 결속시킬 수 있다.
일례로서, 몰딩부(150)는 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, EMC)를 통해 형성될 수 있다. 기판(110) 상에 에폭시를 투명부재(140)의 측면까지 적층 및 경화하여 몰딩부(150)를 형성한다. 다만, 몰딩부(150)를 형성하는 공정은 EMC로 한정되는 것은 아니며, 사이트 게이트 압축 몰드(Side Gate Compression Mold)를 비롯하여 적용 가능한 다양한 몰딩 방법을 활용할 수 있다. 이와 같은 공정을 통해 형성된 몰딩부(150)는 외부의 이물질이 이미지 센서 모듈(100)로 진입하는 것을 막아주며 외부의 충격으로부터 이미지 센서 모듈(100)을 보호한다.
솔더볼(160)은 기판(110)의 다른 일면(반도체 칩(120)이 부착된 반대면)에 형성된다. 다수의 솔더볼(160)을 기판(110)에 부착하는 고정은 특정한 공정으로 한정되지 않으며, 일반적으로 사용되는 BGA(Ball Grid Array) 패키지를 비롯하여 다양한 공정이 사용될 수 있다.
도 2a는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)의 서로 다른 일례를 나타내며, 도 2b는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)와 몰딩부(150)의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)는 투명부재의 상단(A)과 하단(B)이 서로 다른 직경을 가지도록 형성된다. 제1 형태 투명부재(141)는 계단형 절단(Step Cut) 가공을 통해 상단(A)과 하단(B)이 단차를 가지도록 형성된다. 그리고 제2 형태 투명부재(142)는 급격한 단차를 가지는 제1 형태 투명부재(141)와 달리 베벨 절단(Bevel Cut)을 통해 완만한 경사를 가지는 형태로 형성된다.
제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈(100)에서 투명부재(140)는 상단(A)과 하단(B)이 서로 다른 직경을 가지기 때문에, 몰딩부(150)에 의해 더욱 단단하게 고정될 수 있다. 제안된 발명의 투명부재(140)의 측면을 몰딩하는 과정에서 투명부재(140)의 단차가 몰딩부(150)에 결속되어, 투명부재(140)와 몰딩부(150) 사이의 결합을 단단하게 한다. 즉, 투명부재(140)의 단차 구조를 통해 앵커링(Anchoring) 효과를 줌으로써, 투명부재(140)를 이미지 센서 모듈(100)에 고정한다.
도 2a 및 도 2b에서 투명부재(140)의 형상을 원형으로 묘사하였으나, 투명부재(140)의 형상은 원형으로 한정되는 것은 아니다. 이미지 센서 모듈(100)의 구조 및 적용 대상에 따라 투명부재(140)의 형상은 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 투명부재(140)의 형상이 사각형일 경우, 상부(A)와 하부(B)는 서로 다른 표면적을 가지도록 형성될 수 있다.
제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140)는 투명한 소재의 재질로 형성되며, 일례로서 글라스(Glass)가 사용될 수 있다. 그리고 투명부재(140)는 이미지 센서 모듈(100)의 사용 목적 및 사용 대상에 따라 소정의 굴절률을 가지도록 형성되거나, 소정의 색상이 부가될 수 있다. 또한 투명부재(140)는 일면 중 반도체 칩(120)과 대응되는 영역에 적외선 차단 코팅층을 비롯하여 다양한 코팅 또는 필터층이 부가될 수 있다.
도 3은 제안된 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서 모듈(300)의 측면도이다.
도 3을 참조하면, 이미지 센서 모듈(300)의 다른 실시예는 기판(110), 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130), 투명부재(140), 몰딩부(150) 및 솔더볼(160)을 포함하며, 접착부(170)를 더 포함한다.
제안 발명은 본딩 와이어(130)의 상부에 투명부재(140)를 부착하기 전, 접착제를 본딩 와이어(130)에 도포(Dispensing)한다. 이 과정에서 접착제가 적층되어 별도의 접착부(170)를 형성할 수 있다. 접착부(170)의 크기는 접착제의 종류 및 접착제의 양에 따라 달라질 수 있으며, 접착부(170)의 크기는 설계에 따라 자유롭게 조절이 가능하다. 도 1에서 본딩 와이어(130)에 도포된 접착제는 본딩 와이어(130)의 표면에 얇게 형성되는 반면에, 도 3에서 본딩 와이어(130)에 도포된 접착제는 소정의 두께를 가지도록 적층되어, 도 1에 비해 더욱 강한 접착력을 가진다.
다만, 접착부(170)는 투명부재(140)가 본딩 와이어(130)에 부착되도록 할 뿐, 투명부재(140)를 직접 하부에서 지지하지 않는다. 또한, 접착제에 의해 형성된 접착부(170)는 전기 절연성(Electric Insulation) 성질을 가지는 소재일 수 있다.
도 4a 내지 도 4g는 제안된 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4g를 참조하면, 전기 회로가 형성된 기판(110)상에 반도체 칩(120)을 탑재한다. 반도체 칩(120)은 이미지 센서를 포함하며, 이미지 센서를 위한 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다. 그리고 기판(110) 상에 반도체 칩(120)을 탑재할 때, 반도체 칩(120)은 기판(110)의 중심에 위치하도록 탑재될 수 있다.
반도체 칩(120)이 기판(110) 상에 탑재되면, 도 4c와 같이 반도체 칩(120)과 기판(110)을 본딩 와이어(130)로 연결한다. 반도체 칩(120)의 전극과 기판(110)의 전극에 와이어 본딩 과정을 통해 다수의 본딩 와이어(130)를 형성하여 반도체 칩(120) 및 기판(110)의 회로 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 본딩 와이어(130)는 투명부재(140)를 하부에서 지지한다. 따라서, 투명부재(140)가 본딩 와이어(130)에 의해 수평을 유지할 수 있도록 다수의 본딩 와이어(130)는 모두 동일한 높이(H)를 가지도록 형성된다.
일례로서, 반도체 칩(120)의 이미지 센싱 성능에 영향을 주지 않도록 본딩 와이어(130)는 반도체 칩(120)의 외곽부(측면)에 위치하여 반도체 칩(120)의 바깥 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 또한, 본딩 와이어(130)가 투명부재(140)를 하부에서 정확하게 지지할 수 있도록 반도체 칩(120)의 상하좌우 네 방향 모두에 본딩 와이어(130)가 위치하도록 설계할 수 있다.
본딩 와이어(130)가 전력 반도체 칩(120)에 형성되면, 도 4d와 같이 본딩 와이어(130)에 접착제를 도포하여 접착부(170)를 형성한다. 접착부(170)는 도포되는 접착제의 종류 또는 양에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 또한, 접착부(170)는 도 4d에 도시된 바와 같은 적층된 형태뿐만 아니라, 본딩 와이어(130)의 표면에 얇게 도포된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 접착부(170)는 투명부재(140)가 본딩 와이어(130)에 부착되도록 할 뿐, 투명부재(140)를 직접 하부에서 지지하지 않는다. 또한, 접착제에 의해 형성된 접착부(170)는 전기 절연성 성질을 가지는 소재일 수 있다.
본딩 와이어(130)에 접착제가 도포되면, 투명부재(140)를 본딩 와이어(130)의 상단에 부착한다. 본딩 와이어(130) 상에 안착된 투명부재(140)는 도포된 접착부(170)에 의해 본딩 와이어(130)에 고정되며, 본딩 와이어(1300에 의해 반도체 칩(120)과 소정의 간격(G)을 이격하여 형성된다. 제안된 발명은 본딩 와이어(130)를 통해 투명부재(140)를 지지하는 구조를 통해 별도의 스페이서 없이 반도체 칩(120)과 투명부재(140) 사이에 소정의 공간을 형성할 수 있다.
본딩 와이어(130)를 연결하는 투명부재(140)를 상단에 부착하는 과정에서, 본딩 와이어(130)의 높이 조절을 통해 투명부재(140) 및 반도체 칩(120) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 특히, 투명부재(140)가 렌즈로 형성되는 경우, 본딩 와이어(130)를 통해 이미지 센서인 반도체 칩(120)과 렌즈 역할을 수행하는 투명부재(140) 사이의 거리를 조절하여 초점거리를 제어할 수 있다.
또한, 투명부재(140)의 일면 상에 적외선 차단 물질을 코팅하는 고정을 추가할 수 있다. 투명부재(140)의 일면 상에 적외선 차단 물질을 코팅하여, 투명부재(140)를 통해 반도체 칩(120)의 이미지 센서로 입사되는 빛에 포함되는 적외선을 차단할 수 있다. 특히, 글라스(140)에 적외선 차단 코팅층을 형성하는 경우, 이미지 센서 모듈(100)을 이용하여 카메라 장치를 제작하거나 다른 여러 분야에 이미지 센서 모듈(100)을 적용하는 경우 하우징에 부착되는 적외선 차단 필터(IR 필터)를 생략할 수 있어, 제작 공정 및 제조 비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 본딩 와이어(130)의 상단에 투명부재(140)가 부착되면, 도 4f와 같이 몰딩 과정을 통해 몰딩부(150)를 형성하여 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130) 및 투명부재(140)를 외부로부터 보호한다. 몰딩부(150)는 반도체 칩(120) 주변의 기판(110)으로부터 투명부재(140)의 측면 높이까지 적층되는 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 몰딩부(150)를 통해 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130) 및 투명부재(140)는 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 외부로부터의 영향을 줄일 수 있다.
기판(110)의 일면 상에 반도체 칩(120), 본딩 와이어(130), 투명부재(140) 및 몰딩부(150)가 형성되면, 도 4g와 같이 기판(110)의 반대면에 솔더볼(160)을 형성할 수 있다. 형성된 솔더볼(160)은 이미지 센서 모듈(100)을 다른 회로나 모듈과 전기적으로 연결한다.
도 5는 제안된 발명에 따른 이미지 센서 모듈이 적용된 카메라 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 도 1 또는 도 3에 도시된 이미지 센서 모듈이 적용된 카메라 장치(500)는 도 5와 같이 도시된다. 이미지 센서 모듈(100)은 솔더볼(160)을 통해 외부 기판(501)과 전기적으로 연결된다. 외부 기판(501)은 추가적인 기능을 수행하거나 다른 장치와 연결하기 위한 회로가 인쇄되어 있을 수 있다. 또한, 별도의 기판이 필요 없을 경우, 외부 기판(501)은 하우징(502)으로 대체될 수 있다. 하우징(502)은 이미지 센서 모듈(100)을 둘러싸 외부로부터의 물리적 충격으로부터 이미지 센서 모듈(100)을 보호한다. 그리고 하우징(502)은 EMI(Electro Magnetic Interference) 차폐 소재를 통해 이미지 센서 모듈(100)로의 외란(Disturbance)을 차폐하는 기능을 수행할 수 있다.
도 5의 카메라 장치(500)는 이미지 센서 모듈(100)과 소정의 거리를 이격하여 필터(503)를 구비할 수 있다. 일례로서, 카메라 장치(500)에 구비된 필터(503)는 적외선 차단 필터(Infrared Cut-off Filter)일 수 있다. 다만, 필터(503)는 별도의 구성요소로 구비될 뿐만 아니라, 이미지 센서 모듈(100)의 투명부재(140) 상에 적외선 차단 코팅을 형성하여 적외선 차단 필터를 대체할 수 있다.
하우징(502)의 상부에 위치한 렌즈(504)는 이미지 센서 모듈(100)로부터 외부로부터 유입되는 빛을 굴절시킨다. 이를 통해, 외부로부터 유입되는 빛은 렌즈(504)를 통해 이미지 센서 모듈(100)의 반도체 칩(120)의 이미지 센서에 집적된다.
도 5의 카메라 장치(500)는 다양한 분야에 적용이 가능하며, 일례로서, 차량의 전방 및 후방 카메라에 적용될 수 있다. 차량용 이미지 센서 모듈 분야의 경우 후방카메라를 시작으로 전세계적으로 의무 장착이 진행되고 있으며, 기존의 주차 보조 역할에서 벗어나 주행 시스템과 연계되어 가고 있다. 따라서, 차량용 이미지 센서 모듈의 대량 생산 시 생산 비용 절감은 높은 가격 경쟁력을 가지는데 이점이 된다.
이상 바람직한 실시예를 들어 제안된 발명을 상세하게 설명하였으나, 제안된 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 제안된 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100: 이미지 센서 모듈
110: 기판 120: 반도체 칩
130: 본딩 와이어 140: 투명부재
150: 몰딩부 160: 솔더볼
170: 접착부
300: 이미지 센서 모듈의 다른 실시예
500: 카메라 장치 501: 외부 기판
502: 하우징 503: 필터
504: 렌즈
110: 기판 120: 반도체 칩
130: 본딩 와이어 140: 투명부재
150: 몰딩부 160: 솔더볼
170: 접착부
300: 이미지 센서 모듈의 다른 실시예
500: 카메라 장치 501: 외부 기판
502: 하우징 503: 필터
504: 렌즈
Claims (17)
- 회로가 형성된 기판;
상기 기판의 일면 상에 실장되는 반도체 칩;
상기 반도체 칩과 상기 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어;
상기 본딩 와이어 상부에 고정 지지되는 투명부재; 및
적어도 상기 투명 부재의 측면을 감싸는 형태로 형성되어, 상기 투명부재와 반도체 칩간의 공간을 봉지하는 몰딩부;
를 포함하는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재는 상기 본딩 와이어에 도포(Dispensing)된 접착제에 의해 상기 본딩 와이어에 부착되는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재는 그 측면이 계단형 절단(Step Cut)을 통해 단차가 형성되는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재는 그 측면이 베벨 절단(Bevel Cut)을 통해 단차가 형성되는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재는 상부의 직경이 하부의 직경보다 작게 형성되는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재 및 상기 반도체 칩 사이의 간격은 상기 본딩 와이어의 높이를 통해 조정되는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재는 하부에서 지지하는 상기 본딩 와이어에 의해 상기 반도체 칩과의 사이에 공간(Gap)을 형성하는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 몰딩부는 상기 기판 상면 및 상기 투명부재의 측면에 접촉하도록 형성되어 상기 반도체 칩과 상기 투명부재 사이의 공간을 봉지하는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재의 일면 상에 적외선 차단 코팅층을 형성하는 이미지 센서 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 투명부재를 상기 본딩 와이어에 부착하는 접착제는 전기 절연성(Electric Insulation) 성질을 가지는 이미지 센서 모듈. - 기판의 일면 상에 반도체 칩을 부착하는 단계;
본딩 와이어(Bonding Wire)를 통해 상기 반도체 칩과 상기 기판을 전기적으로 연결하는 단계;
상기 본딩 와이어에 접착제를 도포하는 단계;
상기 본딩 와이어에 투명부재를 부착하는 단계; 및
적어도 상기 투명부재의 측면, 상기 본딩 와이어 및 상기 반도체 칩을 봉지하는 단계;
를 포함하는 이미지 센서 모듈 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 투명부재를 계단형 절단(Step Cut) 형태로 단차를 형성하는 다이싱 가공 단계;
를 더 포함하는 이미지 센서 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 투명부재를 베벨 절단(Bevel Cut) 형태로 단차를 형성하는 다이싱 가공 단계;
를 더 포함하는 이미지 센서 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 투명부재는 상부의 직경이 하부의 직경보다 작게 형성되는 이미지 센서 모듈 제조 방법 - 제11항에 있어서,
상기 본딩 와이어 상에 투명부재를 부착하는 단계는,
상기 본딩 와이어에 의해 상기 반도체 칩 및 상기 투명부재 사이에 공간(Gap)을 형성하는 이미지 센서 모듈 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 반도체 칩, 상기 본딩 와이어 및 상기 투명부재를 몰드하는 단계는,
상기 투명부재의 측면과 상기 기판에 접촉하도록 형성되어 상기 반도체 칩, 상기 본딩 와이어 및 상기 투명부재를 몰드하는 이미지 센서 모듈 제조 방법. - 적외선 차단 필터, 렌즈 및 제1항의 이미지 센서 모듈을 포함하는 카메라 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150137109A KR20170037459A (ko) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 이미지 센서 모듈 및 이의 제조 방법 |
| CN201610853391.0A CN107611148A (zh) | 2015-09-25 | 2016-09-26 | 图像传感器模块及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150137109A KR20170037459A (ko) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 이미지 센서 모듈 및 이의 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170037459A true KR20170037459A (ko) | 2017-04-04 |
Family
ID=58588619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150137109A KR20170037459A (ko) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 이미지 센서 모듈 및 이의 제조 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20170037459A (ko) |
| CN (1) | CN107611148A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200133502A (ko) * | 2019-05-20 | 2020-11-30 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590269B1 (en) | 2002-04-01 | 2003-07-08 | Kingpak Technology Inc. | Package structure for a photosensitive chip |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952714A (en) * | 1995-08-02 | 1999-09-14 | Matsushita Electronics Corporation | Solid-state image sensing apparatus and manufacturing method thereof |
| JP2002076154A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-03-15 | Kyocera Corp | 半導体装置 |
| JP3830495B2 (ja) * | 2004-05-10 | 2006-10-04 | シャープ株式会社 | 半導体装置、半導体装置の製造方法及び光学装置用モジュール |
| CN1921128A (zh) * | 2005-08-25 | 2007-02-28 | 矽格股份有限公司 | 光感测芯片的封装结构 |
| CN100531308C (zh) * | 2005-12-02 | 2009-08-19 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 数码相机模组 |
| JP3135724U (ja) * | 2007-07-11 | 2007-09-27 | 京セラケミカル株式会社 | 中空パッケージ |
| JP5541088B2 (ja) * | 2010-10-28 | 2014-07-09 | ソニー株式会社 | 撮像素子パッケージ、撮像素子パッケージの製造方法、及び、電子機器 |
-
2015
- 2015-09-25 KR KR1020150137109A patent/KR20170037459A/ko not_active Application Discontinuation
-
2016
- 2016-09-26 CN CN201610853391.0A patent/CN107611148A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590269B1 (en) | 2002-04-01 | 2003-07-08 | Kingpak Technology Inc. | Package structure for a photosensitive chip |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200133502A (ko) * | 2019-05-20 | 2020-11-30 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
| US11252311B2 (en) | 2019-05-20 | 2022-02-15 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
| US11706510B2 (en) | 2019-05-20 | 2023-07-18 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107611148A (zh) | 2018-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11627239B2 (en) | Photosensitive assembly and camera module and manufacturing method thereof | |
| US11223751B2 (en) | Photosensitive assembly and camera module and manufacturing method thereof | |
| KR102405359B1 (ko) | 촬영모듈 및 그 몰드감광 어셈블리와 제조방법, 및 전자장치 | |
| US9258467B2 (en) | Camera module | |
| KR100915134B1 (ko) | 이미지 센서 카메라 모듈 및 그 제조 방법 | |
| JP6054344B2 (ja) | ウェハレベルの光学素子の取り付け | |
| CN107566691B (zh) | 感光组件和摄像模组及其制造方法 | |
| US7645635B2 (en) | Frame structure and semiconductor attach process for use therewith for fabrication of image sensor packages and the like, and resulting packages | |
| JP2019517171A (ja) | カメラモジュールおよび成型された感光性アセンブリおよびその製造方法、および電子デバイス | |
| US10748829B2 (en) | Encapsulation structure for image sensor chip and method for manufacturing the same | |
| CN101159279A (zh) | 半导体摄像元件及其制法、半导体摄像元件模块及装置 | |
| US10243014B2 (en) | System-in-package image sensor | |
| CN111415913B (zh) | 一种具有电磁屏蔽结构的选择性封装sip模组及其制备方法 | |
| US10749046B2 (en) | Encapsulation structure for image sensor chip and method for manufacturing the same | |
| US20090152658A1 (en) | Methods of packaging imager devices and optics modules, and resulting assemblies | |
| US8836855B2 (en) | Thin image capturing apparatus | |
| CN110611753A (zh) | 镜头模组及该镜头模组的组装方法 | |
| US7342215B2 (en) | Digital camera module package fabrication method | |
| CN110839124A (zh) | 镜头模组及该镜头模组的组装方法 | |
| TWI761670B (zh) | 鏡頭模組及電子裝置 | |
| KR20170037459A (ko) | 이미지 센서 모듈 및 이의 제조 방법 | |
| JP2010273087A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR20190099282A (ko) | 회로판, 조형 감광성 어셈블리 및 그의 제조 방법, 촬상 모듈 및 전자기기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| E801 | Decision on dismissal of amendment |