KR20170037555A - 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체 - Google Patents

카메라의 이미지 센서용 기판 구조체 Download PDF

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Abstract

두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장하여 방열 성능 및 내구성을 향상시켜 작동 신뢰성을 향상되도록 한 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체를 제시한다. 제시된 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 센서 장착 구멍이 형성된 베이스 기판 부재, 베이스 기판 부재의 하부면에 장착되어 센서 장착 구멍을 커버하는 이미지 센서용 금속판 및 센서 장착 구멍에 삽입되고, 하면이 센서 장착 구멍으로 노출된 이미지 센서용 금속판의 상면에 실장된 카메라용 이미지 센서를 포함하며, 이미지 센서용 금속판은 적어도 두 개의 금속판이 서로 접합될 수 있다.

Description

카메라의 이미지 센서용 기판 구조체{SUBSTRATE STRUCTURE FOR IMAGE SENSOR OF CAMERA}
본 발명은 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체에 관한 것으로 더 상세하게는 방열효과가 우수하고, 이미지 센서의 발열에 의한 수축 또는 팽창을 최소화한 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체에 관한 발명이다.
최근에는 개인이 휴대하고 다니면서 이동 간에 상대방과 통화할 수 있는 휴대 단말(휴대용 이동통신 단말기)이 널리 보급되어 있으며, 각 개인이 필수적으로 구비하는 추세이다.
그리고 근래에는 휴대전화에 인터넷 통신과 정보검색 등 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 단말기인 스마트폰의 보급률이 점차 증대되고 있다.
스마트폰은 사용자가 원하는 애플리케이션을 설치하여 사용할 수 있고, 이동 중에 인터넷 통신, 팩스 전송 등이 가능한 특징이 있으며, 스마트폰에는 사진 촬영 및 영상통화가 가능하도록 카메라가 필수적으로 장착되고 있다.
스마트폰용 카메라에 사용되는 이미지 센서는 CMOS가 주로 이용되고 있다. 이때, 이미지 센서는 인쇄회로기판의 하면에 형성되는 경성 인쇄회로기판(RIGID PCB, 이하 경성 PCB) 상에 직접 실장된다.
최근에는 기술의 발전으로 스마트폰에 장착되는 카메라에 점차 화소수가 높은 이미지 센서를 사용하는 추세에 있기 때문에, 이미지 센서의 구동시 발행하는 열에 의해 경성 PCB로부터 분리되는 문제점이 있다. 즉, 이미지 센서의 구동시 발생하는 열에 의해 경성 PCB가 팽창, 수축을 반복하여 이미지 센서가 경성 PCB로부터 분리되는 문제점이 있다.
이로 인해, 종래의 이미지 센서는 내구성 저하로 인해 작동 신뢰성이 저하되고, 이미지 센서의 분리 이탈로 인해 촬영된 이미지에 왜곡 현상이 발생하는 문제점이 있다.
이에 종래에는 열팽창계수가 낮은 세라믹 재질로 형성된 경성 PCB 상에 이미지 센서를 실장하여 이미지 센서가 분리되는 것을 방지하고 있다.
하지만, 세라믹 재질의 경성 PCB는 강도가 낮기 때문에 약한 충격에도 파손되는 문제점이 있다. 이로 인해, 이미지 센서의 내구성 저하 문제가 그대로 유지되어 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 경성 PCB를 세라믹 재질로 형성하기 때문에 일정 범위의 열팽창계수를 형성한다. 이때, 다양한 이미지 센서는 서로 다른 발열 특성이 있기 때문에 이미지 센서에 따라 경성 PCB의 열팽창계수를 맞추기 어려운 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1619045호(명칭: 카메라 모듈 및 그의 제조방법)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장하여 방열 성능 및 내구성을 향상시켜 작동 신뢰성이 향상되도록 한 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 센서 장착 구멍이 형성된 베이스 기판 부재, 베이스 기판 부재의 하부면에 장착되어 센서 장착 구멍을 커버하는 이미지 센서용 금속판 및 센서 장착 구멍에 삽입되고, 하면이 센서 장착 구멍으로 노출된 이미지 센서용 금속판의 상면에 실장된 카메라용 이미지 센서를 포함하며, 이미지 센서용 금속판은 적어도 두 개의 금속판이 서로 접합될 수 있다. 이때, 이미지 센서용 금속판은 열전도도가 150 ~ 300W/mK이고, 열팽창계수(CTE)가 4×10-6m/m℃이상 12×10-6 m/m℃ 이하일 수 있다.
이미지 센서용 금속판은 제1 금속판 및 제1 금속판과 접합된 제2 금속판을 포함하고, 제1 금속판 및 제2 금속판은 사이에 개재된 브레이징층에 의해 브레이징 접합될 수 있다. 이때, 제1 금속판은 구리, 은, 금, 알루미늄 중 어느 하나이거나, 구리, 은, 금, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금이고, 제2 금속판은 몰리브덴이거나, 몰리브덴, 철, 크롬 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금일 수 있다. 여기서, 제2 금속판은 제1 금속판에 비해 열팽창계수가 더 낮을 수 있다.
한편, 이미지 센서용 금속판은 제1 금속판, 제1 금속판에 접합되는 제2 금속판 및 제1 금속판과 제2 금속판 사이에 개재되는 중간 금속판을 포함할 수도 있다. 이때, 제1 금속판과 중간 금속판, 제2 금속판과 중간 금속판은 사이에 개재되는 브레이징층에 의해 브레이징 접합될 수 있다.
제1 금속판 및 제2 금속판은 구리, 은, 금 및 알루미늄 중 어느 하나이거나 구리, 은, 금 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금이고, 중간 금속판은 몰리브덴이거나, 몰리브덴, 철, 크롬 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금일 수 있다. 이때, 중간 금속판은 제1 금속판 및 제2 금속판에 비해 열팽창계수가 더 낮을 수 있다.
여기서, 제1 금속판 및 제2 금속판은 중간 금속판을 금속용융액 내에 용침 또는 침지시킨 후 인출하여 중간 금속판의 상면과 하면에 각각 제1 금속층과 제2 금속층을 형성하고, 제1 금속층과 제2 금속층을 냉각하여 형성될 수도 있다.
다른 한편, 이미지 센서용 금속판은 비정질 리본, 비정질 리본의 상면에 접합되는 제1 금속판 및 비정질 리본의 하면에 접합되는 제2 금속판을 포함할 수 있다. 이때, 비정질 리본의 경도는 900MPa 이상이고, 열팽창계수는 5×10-6 m/m℃를 초과할 수 있다. 여기서, 제1 금속판 및 제2 금속판은 구리 합금, 인청동 및 베릴륨 구리 중 하나일 수 있다.
본 발명에 의하면, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 이미지 센서용 금속판에서 이미지 센서에서 발생하는 열을 방출하여 방열 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 이미지 센서의 열에 의한 이미지 센서용 금속판의 팽창 및 수축을 최소화하여 이미지 센서가 분리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 이미지 센서가 이미지 센서용 금속판으로부터 분리되는 것을 방지함으로써, 내구성을 향상시켜 작동 신뢰성을 향상시키고, 촬영된 이미지의 왜곡 현상 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 충격에 의한 파손을 방지하여 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 이미지 센서의 발열 특성에 따라 이미지 센서용 금속판을 구성하는 금속판들의 두께 및 재질을 변경하여 열팽창계수를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 이미지 센서의 발열 특성에 따라 이미지 센서용 금속판을 구성하는 금속판들의 두께 및 재질을 변경하여 열팽창계수를 조절함으로써, 이미지 센서의 분리를 방지하여 내구성 및 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 이미지 센서의 발열 특성에 따라 이미지 센서용 금속판을 구성하는 금속판들의 두께 및 재질을 변경하여 열팽창계수를 조절함으로써, 카메라용 이미지센서가 실장되는 금속판의 수축, 팽창을 최소화하여 사진 또는 동영상 촬영 시 금속판의 수축, 팽창에 의한 이미지 왜곡 현상을 방지함으로써 사용자의 만족도 및 상품성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2의 A부를 확대 도시한 도면.
도 4는 도 2의 이미지 센서용 금속판의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 5 및 도 6은 도 2의 이미지 센서용 금속판의 다른 일례를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 2의 이미지 센서용 금속판의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체(이하, 이미지 센서용 기판 구조체)는 베이스 기판 부재(10) 및 카메라의 이미지 센서용 금속판(20; 이하, 이미지 센서용 금속판)을 포함하여 구성된다.
베이스 기판 부재(10)는 센서 장착 구멍(11)이 형성된다. 이때, 센서 장착 구멍(11)은 베이스 기판 부재(10)를 관통하여 형성된다.
베이스 기판 부재(10)는 적어도 일면에 저항, 커패시터 등의 전기소자(2)가 실장된다. 이때, 베이스 기판 부재(10)는 경성 인쇄회로기판(RIGID PCB)인 것을 일 예로 한다.
베이스 기판 부재(10)는 하부면에 이미지 센서용 금속판(20)이 장착된다. 이때, 이미지 센서용 금속판(20)은 베이스 기판 부재(10)의 하부면에 부착되어 센서 장착 구멍(11)을 커버한다. 여기서, 이미지 센서용 금속판(20)은 비용 절감을 위해 센서 장창 구멍(11)만을 커버하도록 형성되거나, 연속 생산성을 향상시키고 베이스 기판 부재(10)와의 접합력(지지력)을 강화시키기 위해 베이스 기판 부재(10) 전체를 커버하도록 형성될 수 있다.
카메라용 이미지 센서(30)는 센서 장착 구멍(11)의 내부에 삽입된다. 이때, 카메라용 이미지 센서(30)는 센서 장착 구멍(11)에 의해 노출된 이미지 센서용 금속판(20)의 일면(즉, 상면)에 실장된다.
카메라용 이미지 센서(30)는 센서 장착 구멍(11)의 내부에 삽입된다. 카메라용 이미지 센서(30)의 외주는 센서 장착 구멍(11)과 소정 간격 이격되도록 실장되어 카메라용 이미지 센서(30)와 센서 장착 구멍(11) 사이에는 여유공간이 형성된다.
즉, 카메라용 이미지 센서(30)는 이미지 센서용 금속판(20)의 일면에 실장된 상태에서 외측 둘레가 센서 장착 구멍(11)의 내주면과 소정 간격 이격되어, 외측 둘레를 따라 여유공간이 형성된다.
카메라용 이미지 센서(30)는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)로 구성될 수 있으며, 베이스 기판 부재(10)에 형성된 회로와 와이어 본딩으로 연결될 수 있다.
베이스 기판 부재(10)의 상부에는 이미지 센서용 금속판(20)과 베이스 기판 부재(10)와의 열팽창 차이를 보상하기 위해 상부 금속판 부재(3)가 실장될 수 있다. 이때, 상부 금속판 부재(3)는 일면에 카메라 렌즈를 구동시키며 내부에 IR 필트를 구비한 렌즈 액추에이터(4)가 장착될 수 있다.
상부 금속판 부재(3)와 렌즈 액추에이터(4)의 사이에는 접착층이 구비되어 렌즈 액추에이터(4)를 상부 금속판 부재(3)의 일면에 접착시키는 것을 일 예로 한다.
이미지 센서용 금속판(20)은 1000만 화소 이상의 CMOS에서 발생되는 열을 원활하게 방열하기 위하여 베이스 기판 부재(10)의 하부에 장착되는 것이다. 이때, 이미지 센서용 금속판(20)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al) 재질로 구성된 하나의 금속판으로 제조될 수 있다.
이미지 센서용 금속판(20)이 하나의 금속판으로 형성되고, 1500만 화소 이상의 카메라용 이미지 센서(30)가 장착되는 경우, 카메라용 이미지 센서(30)의 발열 온도가 높아 이미지 센서용 금속판(20)과 베이스 기판 부재(10)의 열팽창계수와 차이로 인해 카메라용 이미지 센서(30)의 발열 시 이미지 센서용 금속판(20)의 수축, 팽창에 의해 카메라용 이미지 센서(30)의 유동이 발생하고 이로써 촬영 이미지가 왜곡되고, 베이스 기판 부재(10)와 이미지 센서용 금속판(20)의 접합부가 분리되어 내구성이 저하될 수 있다.
근래에 들어 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대 단말에 1500만 화소 이상의 카메라용 이미지 센서(30)가 장착되고 있는 추세이다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 센서용 금속판(20)은 두 개 이상의 금속판이 접합되어 일체로 형성되는 것이 바림직하다.
이때, 1500만 화소 이상의 카메라용 이미지 센서(30)에 적용하기 위해서 이미지 센서용 금속판(20)은 열전도도가 대략 150 ~ 300W/mK 정도이고, 열팽창계수(CTE)가 대략 4×10-6 ~ 12×10-6 m/m℃ 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
이미지 센서용 금속판(20)은 상술한 열전도도 및 열팽창계수를 갖도록 형성됨으로써, 카메라용 이미지 센서(30)의 열을 원활하게 방열함과 동시에 카메라용 이미지 센서(30)에서 발생하는 열에 의한 수축 및 팽창을 최소화하여 카메라용 이미지 센서(30)가 이미지 센서용 기판 구조체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 3을 참고하면, 이미지 센서용 금속판(20)은 제1 금속판(21)과 제1 금속판(21)에 접합되는 제2 금속판(22)을 포함한다. 이때, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)은 브레이징으로 접합되는 것을 일 예로 한다.
즉, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 사이에는 브레이징층(20a)이 구비된다. 브레이징층(20a)은 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)을 접합시켜 일체화한다.
이때, 브레이징층(20a)은 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 사이에 브레이징 필러를 개재한 후 브레이징로에서 고열로 가열함에 따라 형성되어, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)을 접합시킨다. 이때, 브레이징 필러는 구리(Cu)를 주성분으로 하는 Cu 계열 브레이징 필러, 또는 은(Ag)을 주성분으로 하는 Ag 계열 브레이징 필러 등으로 구성될 수 있다.
제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 어느 하나는 구리, 은, 금, 알루미늄 중 어느 하나이거나, 구리, 은, 금, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금으로 열전도도가 우수한 금속인 것을 일 예로 한다.
제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 다른 하나는 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 어느 하나에 비해 열전도도와 열팽창계수가 낮은 금속 재질로 구성될 수 있다. 이때, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 다른 하나는 몰리브덴, 몰리브덴을 포함한 합금, 철을 포함한 합금, 철과 크롬, 알루미늄을 포함한 합금 중 어느 하나인 것을 일 예로 한다.
도 4를 참고하면, 이미지 센서용 금속판(20)은 제1 금속판(21), 제2 금속판(22) 및 중간 금속판(23)을 포함하여 구성될 수도 있다. 이때, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)은 중간 금속판(23)의 상면과 하면에 브레이징으로 접합될 수 있다.
즉, 제1 금속판(21)과 중간 금속판(23)의 사이, 제2 금속판(22)과 중간 금속판(23)의 사이에는 브레이징층(20a)이 구비된다. 이때, 브레이징층(20a)은 제1 금속판(21)과 중간 금속판(23), 제2 금속판(22)과 중간 금속판(23)을 접합시켜 일체화한다.
이때, 브레이징층(20a)은 제1 금속판(21)과 중간 금속판(23) 사이, 중간 금속판(23)과 제2 금속판(22) 사이에 브레이징 필러를 개재한 후 브레이징로에서 고열로 가열함에 따라 형성된다. 이때, 브레이징 필러는 구리(Cu)를 주성분으로 하는 Cu 계열 브레이징 필러, 또는 은(Ag)을 주성분으로 하는 Ag 계열 브레이징 필러 등으로 구성될 수 있다.
제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)은 구리, 은, 금 및 알루미늄 중 어느 하나이거나 상기 구리, 은, 금 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금으로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)은 동일한 재질로 형성되거나, 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.
중간 금속판(23)은 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)에 비해 낮은 열팽창계수를 갖도록 형성된다. 즉, 중간 급속판(23)은 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)에 비해 낮은 열팽창계수를 갖도록 형성됨으로써, 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)의 팽창을 억제하여 이미지 센서용 금속판(20)의 팽창 및 수축을 최소화할 수 있다. 이를 위해, 중간 금속판(23)은 몰리브덴으로 형성되거나, 몰리브덴, 철, 크롬 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금으로 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 이미지 센서용 금속판(20)은 비정질 리본(24), 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)을 포함하여 구성될 수도 있다.
이미지 센서용 금속판(20)은 비정질 리본(24)의 양면에 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)이 각각 접합되어 구성된다. 이때, 이미지 센서용 금속판(20)은 브레이징 공정을 통해 비정질 리본(24)의 상면 및 하면에 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)이 각각 접합되어 일체화된다. 여기서, 이미지 센서용 금속판(20)은 열전도도가 대략 150 ~ 300W/mK 정도이고, 열팽창계수(CTE)가 대략 4×10-6 ~ 12×10-6 m/m℃ 정도로 형성될 수 있다.
이미지 센서용 금속판(20)은 대략 100㎛ 이하의 두께를 갖는다. 이미지 센서용 금속판(20)은 카메라용 이미지 센서(30)에 대응되는 크기(즉, 동일한 크기)로 제조되거나, 카메라용 이미지 센서(30)보다 크게 형성될 수 있다.
이미지 센서용 금속판(20)은 열전도도가 대략 150 ~ 300W/mK 정도이고, 열팽창계수(CTE)가 대략 4×10-6 ~ 12×10-6 m/m℃ 정도로 형성됨에 따라, 카메라용 이미지 센서(30)에 발생하는 열을 원활하게 방열함과 동시에 카메라용 이미지 센서(30)에서 발생한 열에 의한 수축 및 팽창이 최소화된다.
그에 따라, 이미지 센서용 금속판(20)은 카메라용 이미지 센서(30)가 이미지 센서용 기판 구조체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
비정질 리본(24)은 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)에 비해 낮은 열팽창계수를 갖도록 형성된다. 즉, 비정질 리본(24)은 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)에 비해 낮은 열팽창계수를 갖도록 형성됨으로써, 제1 금속판(21) 및 제2 금속판(22)의 팽창을 억제하여 이미지 센서용 금속판(20)의 팽창 및 수축을 최소화할 수 있다.
이를 위해, 비정질 리본(24)은 비정질 재질의 플레이트 또는 시트 형상으로 형성된다. 비정질 리본(24)은 대략 900MPa 이상의 고경도 특성을 가지고, 세라믹보다 우수한 열팽창계수(CTE)를 갖는다. 이때, 세라믹 재질의 기판은 대략 6×10-6 m/m℃ 정도의 열팽창계수를 갖는 데 비해, 비정질 리본(24)은 대략 5×10-6 m/m℃를 초과하는 열팽창계수를 갖는다. 여기서, 비정질 리본(24)은 대략 6×10-6 m/m℃ 이상의 열팽창계수를 갖는 것이 바람직하며, 대략 7×10-6 m/m℃ 정도의 열팽창계수를 갖도록 형성될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 비정질 리본(24)이 열팽창계수를 변경하여 이미지 센서용 금속판(20)의 열팽창계수를 조정할 수 있다.
제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)은 구리, 은, 금, 알루미늄 중 어느 하나이거나 구리, 은, 금, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금으로 열전도도가 우수한 금속으로 제조된 것을 일 예로 한다.
또한, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)은 서로 동일한 재질일 수도 있고, 서로 다른 재질일 수도 있다. 즉, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 어느 하나는 구리 합금이고, 다른 하나는 인 인청동 또는 베릴륨 구리인 것이 바람직하다.
한편, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 어느 하나는 구리, 은, 금, 알루미늄 중 어느 하나이거나 구리, 은, 금, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금으로 열전도도가 우수한 금속으로 형성될 수도 있다.
제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 다른 하나는 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 중 어느 하나에 비해 열전도도와 열팽창계수가 낮은 금속 재질인 것을 일 예로 하며, 몰리브덴, 몰리브덴을 포함한 합금, 철을 포함한 합금, 철과 크롬, 알루미늄을 포함한 합금 중 어느 하나일 수도 있다.
비정질 리본(24)과 제1 금속판(21)의 사이 및 비정질 리본(24)과 제2 금속판(22)의 사이에는 접합층(25)이 형성된다.
접합층(25)은 에폭시 등의 접착제로 구성될 수 있다. 이때, 접합층(25)은 5㎛ 이하의 두께로 형성된다. 이때, 접합층(25)은 1㎛ 이하의 두께로 형성될 경우 열 저항이 매우 낮아지기 때문에 1㎛ 초과 5㎛ 이하의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
접합층(25)은 브레이징 접합층일 수도 있다. 즉, 비정질 리본(24), 제1 금속판(21), 제2 금속판(22)은 브레이징 접합으로 일체화되어 비정질 리본(24), 제1 금속판(21)의 사이 및 비정질 리본(24)과 제2 금속판(22)의 사이에 브레이징 접합층이 형성될 수 있다. 여기서, 브레이징 접합층은 Cu 또는 Ag 등과 같이 Cu 계열 브레이징 필러 또는 Ag 계열 브레이징 필러 등을 비정질 리본(24)과 제1 금속판(21)의 사이 및 기 비정질 리본(24)과 제2 금속판(22) 사이에 개재한 후 브레이징로에서 고열로 가열하여 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)을 각각 비정질 리본(24)의 양면에 접합시키는 것을 일 예로 한다.
도 7을 참고하면, 이미지 센서용 금속판(20)은 중간 금속판(23; 또는 비정질 리본(24))을 금속용융액 내에 용침(또는 침지)시킨 후 인출하여 중간 금속판(23; 또는 비정질 리본(24))의 상면과 하면에 각각 제1 금속층과 제2 금속층을 형성한 후 제1 금속층과 제2 금속층을 냉각시켜 중간 금속판(23; 또는 비정질 리본(24))의 상면과 하면에 각각 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)을 형성할 수도 있다. 이때, 금속용융액은 구리, 은, 금, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 금속이 용융된 상태일 수 있다.
제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)은 구리, 은, 금, 알루미늄 중 어느 하나이거나 구리, 은, 금, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금으로 열전도도가 우수한 금속인 것을 일 예로 한다.
중간 금속판(23)은 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 사이에 삽입되며 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)에 비해 열전도도와 열팽창계수가 낮은 금속 재질로 몰리브덴, 몰리브덴을 포함한 합금, 철을 포함한 합금, 철과 크롬, 알루미늄을 포함한 합금 중 어느 하나인 것을 일 예로 한다.
중간 금속판(23)은 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22) 사이에 삽입되어 이미지 센서용 금속판(20)의 열팽창계수(CTE)가 대략 4×10-6 ~ 12×10-6 m/m℃ 정도를 만족하도록 하는 어떠한 금속도 사용이 가능함을 밝혀둔다.
상술한 바와 같이, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 이미지 센서용 금속판에서 이미지 센서에서 발생하는 열을 방출하여 방열 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 이미지 센서의 열에 의한 이미지 센서용 금속판의 팽창 및 수축을 최소화하여 이미지 센서가 분리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 이미지 센서가 이미지 센서용 금속판으로부터 분리되는 것을 방지함으로써, 내구성을 향상시켜 작동 신뢰성을 향상시키고, 촬영된 이미지의 왜곡 현상 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 충격에 의한 파손을 방지하여 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 두 개 이상의 금속판이 접합된 이미지 센서용 금속판에 이미지 센서를 실장함으로써, 이미지 센서의 발열 특성에 따라 이미지 센서용 금속판을 구성하는 금속판들의 두께 및 재질을 변경하여 열팽창계수를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 이미지 센서의 발열 특성에 따라 이미지 센서용 금속판을 구성하는 금속판들의 두께 및 재질을 변경하여 열팽창계수를 조절함으로써, 이미지 센서의 분리를 방지하여 내구성 및 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체는 이미지 센서의 발열 특성에 따라 이미지 센서용 금속판을 구성하는 금속판들의 두께 및 재질을 변경하여 열팽창계수를 조절함으로써, 카메라용 이미지센서가 실장되는 금속판의 수축, 팽창을 최소화하여 사진 또는 동영상 촬영 시 금속판의 수축, 팽창에 의한 이미지 왜곡 현상을 방지함으로써 사용자의 만족도 및 상품성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 베이스 기판 부재 11: 센서 장착 구멍
20: 이미지 센서용 금속판 20a: 브레이징층
21: 제1 금속층 22: 제2 금속층
23: 중간 금속층 24: 비정질 리본
25: 접합층

Claims (16)

  1. 센서 장착 구멍이 형성된 베이스 기판 부재;
    상기 베이스 기판 부재의 하부면에 장착되어 상기 센서 장착 구멍을 커버하는 이미지 센서용 금속판; 및
    상기 센서 장착 구멍에 삽입되고, 하면이 상기 센서 장착 구멍으로 노출된 상기 이미지 센서용 금속판의 상면에 실장된 카메라용 이미지 센서를 포함하며,
    상기 이미지 센서용 금속판은 적어도 두 개의 금속판이 서로 접합된 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서용 금속판은 열전도도가 150 ~ 300W/mK이고, 열팽창계수(CTE)가 4×10-6m/m℃이상 12×10-6 m/m℃ 이하인 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서용 금속판은 제1 금속판 및 상기 제1 금속판과 접합된 제2 금속판을 포함하고,
    상기 제1 금속판 및 제2 금속판은 사이에 개재된 브레이징층에 의해 브레이징 접합된 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 금속판은 구리, 은, 금, 알루미늄 중 어느 하나이거나, 구리, 은, 금, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금인 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 금속판은 상기 제1 금속판에 비해 열팽창계수가 더 낮은 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 금속판은 몰리브덴이거나, 몰리브덴, 철, 크롬 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금인 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서용 금속판은,
    제1 금속판;
    상기 제1 금속판에 접합되는 제2 금속판; 및
    상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판 사이에 개재되는 중간 금속판을 포함하는 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 금속판과 상기 중간 금속판, 상기 제2 금속판과 상기 중간 금속판은 사이에 개재되는 브레이징층에 의해 브레이징 접합된 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 금속판 및 제2 금속판은 구리, 은, 금 및 알루미늄 중 어느 하나이거나 상기 구리, 은, 금 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금인 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 중간 금속판은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판에 비해 열팽창계수가 더 낮은 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 중간 금속판은 몰리브덴이거나, 몰리브덴, 철, 크롬 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한 합금인 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 금속판 및 제2 금속판은,
    상기 중간 금속판을 금속용융액 내에 용침 또는 침지시킨 후 인출하여 상기 중간 금속판의 상면과 하면에 각각 제1 금속층과 제2 금속층을 형성하고, 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층을 냉각하여 형성된 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서용 금속판은,
    비정질 리본;
    상기 비정질 리본의 상면에 접합되는 제1 금속판; 및
    상기 비정질 리본의 하면에 접합되는 제2 금속판을 포함하는 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 비정질 리본의 경도는 900MPa 이상인 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 비정질 리본의 열팽창계수는 5×10-6 m/m℃를 초과하는 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 금속판 및 제2 금속판은 구리 합금, 인청동 및 베릴륨 구리 중 하나인 카메라의 이미지 센서용 기판 구조체.
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