KR20200046267A - 인서트 몰딩에 의해 형성된 베이스를 구비한 카메라 모듈 - Google Patents

인서트 몰딩에 의해 형성된 베이스를 구비한 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

소형 모바일 기기에 적용되는 카메라 모듈이 개시된다. 개시된 카메라 모듈은 이미지 센서 및 다수의 전자 소자가 실장된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 전방에 배치되고 광통과구멍이 형성된 베이스; 및 상기 베이스 전방에 배치된 렌즈 모듈;을 포함하며, 상기 베이스는 금속재로 형성된 제1 프레임부와, 상기 제1 프레임부에 인서트 사출에 의해 결합된 합성수지재로 형성된 제2 프레임부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인서트 몰딩에 의해 형성된 베이스를 구비한 카메라 모듈{CAMERA MODULE HAVING BASE FORMED BY INSERT MOLDING}
본 발명은 소형 모바일 장치에 적용할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카메라 모듈의 인쇄회로기판 상에 배치되는 렌즈 모듈을 지지하고 인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서 및 다수의 소자를 보호할 수 있는 베이스를 구비한 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰과 같은 소형 모바일 기기에 탑재되는 카메라 모듈은 초소형으로 제작되고 있다. 이러한 카메라 모듈은 이미지 센서와 전기적 신호를 전달하는 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 이미지 센서에 적외선 영역의 빛을 차단하는 적외선 차단필터 및 상기 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장 이상의 렌즈들로 구성되는 광학계를 포함할 수 있다.
종래의 카메라 모듈의 경우 렌즈 모듈은 베이스에 의해 이미지 센서의 전방에 소정의 간격을 두고 배치된다. 이 경우, 플라스틱으로 형성된 베이스는 인쇄회로기판의 일면에 설치되는데 소정의 강성을 유지하기 위해 그 두께를 얇게 형성할 수 없었다.
이로 인해 인쇄회로기판의 전사 소자가 실장되는 영역은 베이스에 의해 많이 가려지게 되므로 전자 소자의 실장 영역을 확보하기 위해 인쇄회로기판의 크기를 늘려야 하는 문제가 있었다. 이와 같이 인쇄회로기판의 크기를 소형화하기 어려운 이유는 카메라 모듈의 크기를 초소형으로 제작하는데 장애가 되고 있다.
본 발명의 목적은 전체적인 카메라 모듈의 크기를 컴팩트하게 유지할 수 있으면서 렌즈 모듈을 지지하는 베이스의 강성을 증가시킬 수 있는 인서트 몰딩에 의해 형성된 베이스를 구비한 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 이미지 센서 및 다수의 전자 소자가 실장된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 전방에 배치되고 광통과구멍이 형성된 베이스; 및 상기 베이스 전방에 배치된 렌즈 모듈;을 포함하며, 상기 베이스는 금속재로 형성된 제1 프레임부와, 상기 제1 프레임부에 인서트 사출에 의해 결합된 합성수지재로 형성된 제2 프레임부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈을 제공한다.
상기 제1 프레임부는, 사각틀 형상으로 이루어진 측벽; 및 상기 측벽의 단부를 따라 연장 형성되며 상기 제1 프레임부의 내측을 향해 돌출된 적어도 하나의 절곡부;를 포함하며, 상기 절곡부가 상기 전자 소자의 상부를 간격을 두고 덮을 수 있도록 상기 측벽의 높이가 상기 전자 소자의 상단보다 높게 형성될 수 있다.
상기 제2 프레임부는, 상기 절곡부와 결합되며 광통과구멍을 가지는 몸체; 및 상기 몸체와 일체로 형성되며 상기 측벽의 내측과 결합되며 하단이 상기 인쇄회로기판에 안착되는 적어도 하나의 블록부;를 포함할 수 있다.
상기 베이스는 상기 광통과구멍을 커버하고 상기 광통과구멍의 주변을 따라 형성된 상기 몸체의 단차부에 안착되는 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 측벽의 두께는 상기 블록부의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예에 따르면, 금속재로 이루어진 제1 프레임부와 제1 프레임부에 인서트 사출에 의해 형성되는 제2 프레임부로 형성함으로써 렌즈 모듈을 인쇄회로기판에 대하여 안정적으로 지지할 수 있고 제1 프레임부의 두께가 얇아짐에 따라 인쇄회로기판의 크기를 줄여도 전자 소자를 실장할 수 있는 영역이 확보될 수 있으므로 전체적인 카메라 모듈을 컴팩트하게 제작할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판과 베이스를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 베이스를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 베이스의 저부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 표시된 A-A선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 1에 표시된 B-B선을 따라 나타낸 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은 이미지 센서(15)가 실장된 인쇄회로기판(10)과, 인쇄회로기판(10)의 상면에 배치된 베이스(30)와, 이미지 센서(15)의 전방에 간격을 두고 배치될 수 있도록 베이스(30)에 안착된 렌즈 모듈(50)을 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(10)은 일면에 이미지 센서(15)와 다수의 전자 소자(17)가 실장될 수 있다. 이 경우 다수의 전자 소자(17)는 이미지 센서(15) 주변에 실장될 수 있다.
인쇄회로기판(10)의 일면에 전자 소자가 실장되는 영역은 후술하는 베이스(30)의 제1 프레임부(310)의 형상에 종래기술보다 더 넓게 확보될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 하기에 기재한다.
인쇄회로기판(10)은 일측에 연성 인쇄회로기판(FPCB)(11)에 의해 보조 인쇄회로기판(10)이 연결될 수 있다. 보조 인쇄회로기판(10)은 커넥터(14)가 실장될 수 있다. 커넥터(14)에는 인쇄회로기판(10) 및 렌즈 모듈(50)로 전원을 인가하고 각종 신호를 송수신할 수 있는 다른 커넥터(미도시)가 분리 가능하게 접속될 수 이다.
렌즈 모듈(50)은 베이스(30)의 상부에 안착될 수 있다. 이 경우 렌즈 모듈(50)은 통상의 본딩 처리, 스냅 결합 구조 또는 다수의 체결나사를 통해 베이스(30)에 고정될 수 있다.
렌즈 모듈(50)은 다수의 적층된 렌즈를 구비할 수 있고, 자동초점조절 기능 및 손떨림 보정 기능 중 적어도 어느 하나의 기능을 구비한 VCM(Voice Coil Motor)일 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 베이스(30)의 구조를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판과 베이스를 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 베이스를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 베이스의 저부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 베이스의 저부를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 1에 표시된 A-A선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 1에 표시된 B-B선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 베이스(30)는 렌즈 모듈(50)을 이미지 센서(15)의 전방에 안정적으로 고정할 수 있고, 인쇄회로기판(10)의 일면에 실장된 이미지 센서(15) 및 다수의 전자 소자(17)를 보호할 수 있다.
베이스(30)는 인쇄회로기판(10)의 일면에 안착될 수 있다. 이 경우 베이스(30)는 통상의 본딩 처리, 스냅 결합 구조 또는 다수의 체결나사를 통해 인쇄회로기판(10)에 견고하게 고정될 수 있다. 다수의 체결나사를 이용하는 경우, 체결나사의 길이를 길게 제작하여 인쇄회로기판(10), 베이스(30) 및 렌즈 모듈(50)을 동시에 체결하는 것도 가능하다.
도 3을 참조하면, 베이스(30)는 금속재로 이루어진 제1 프레임부(310)와, 제1 프레임부(310)에 인서트 사출을 통해 형성되는 제2 프레임부(330)를 포함할 수 있다.
이 경우, 제2 프레임부(330)에는 별도의 필터(350)가 안착될 수 있다. 필터(350)는 적외선 차단필터 또는 더미 필터 등 구현하고자 하는 기능에 따라 적절히 선택하여 적용할 수 있다.
제1 프레임부(310)는 대략 사각틀 형상으로 이루어질 수 있으며, 소정의 강성을 가지는 금속재로 이루어질 수 있다. 제1 프레임부(310)는 비도전성 또는 도전성 금속재로 형성될 수 있으며, 도전성 금속재로 형성되는 경우 다수의 전자 소자(17)에서 발생하는 전자파를 차단할 수 있다.
제1 프레임부(310)는 사각형을 이루는 4개의 측벽(311)과 각 측벽(311)의 상단으로부터 내측을 향해 소정 폭으로 돌출된 다수의 절곡부(313)을 포함할 수 있다. 이 경우, 절곡부(313)는 측벽(311)에 대하여 대략 직각으로 절곡될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 프레임부(310)가 인쇄회로기판(10)의 일면에 안착되는 경우, 측벽(311)은 인쇄회로기판(10)에 실장된 전자 소자(17)와 소정의 갭(G1)을 두고 배치될 수 있다.
제1 프레임부(310)는 측벽(311)의 두께가 종래의 플라스틱으로 제작되는 베이스의 측벽에 비해 얇게 제작될 수 있으므로, 종래에 비해 인쇄회로기판(10)의 크기를 줄이더라도 다수의 전자 소자(17)를 실장할 수 있는 영역을 확보할 수 있다. 이에 따라, 전체적인 카메라 모듈(1)의 크기를 더욱 컴팩트하게 제작할 수 있어 초소형화에 기여할 수 있다. 또한, 측벽(311)은 후술하는 제2 프레임부(330)의 블록부(335)의 두께보다 얇게 형성할 수 있다.
또한, 제1 프레임부(310)는 금속재로 형성됨에 따라 종래의 베이스에 비해 더 큰 강성을 가질 수 있다.
제1 프레임부(310)의 절곡부(313)는 전자 소자(17)의 상측에 소정의 갭(G2)을 두고 다수 형성될 수 있다. 다수의 절곡부(313)는 측벽(311)의 상단으로부터 내측을 향해 돌출되는 폭과 측벽(311)을 따라 길이는 다양하게 형성될 수 있다.
다수의 절곡부(313)는 측벽(311)과 함께 다수의 전자 소자(17)를 외력으로부터 보호할 수 있다. 또한, 다수의 절곡부(313)는 측벽(311)과 함께 제1 프레임부(310) 상측에 인서트 사출로 형성되는 제2 프레임부(330)와 결합된다.
제2 프레임부(330)는 전술한 바와 같이 인서트 사출을 통해 제1 프레임부(330)의 상부에 결합된 상태로 형성될 수 있다.
제2 프레임부(330)는 대략 사각형으로 이루어지며 중앙에 광통과구멍(333)이 형성된 몸체(331)와, 몸체(331)의 하측으로 돌출된 다수의 블록부(335)가 형성될 수 있다. 제2 프레임부(330)는 인서트 사출에 의해 형성될 수 있도록 합성수지재로 형성되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 다수의 블록부(335)는 제1 프레임부(310)의 측벽(311)의 내측면(311a, 도 5 참조)에 접하도록 형성되며, 하단이 인쇄회로기판(10)의 일면에 안착될 수 있다. 다수의 블록부(335)의 배치, 폭 및 길이는 인쇄회로기판(10)의 일면에 실장되는 다수의 전자 소자(17)의 위치를 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
예를 들면, 도 6과 같이 다수의 전자 소자(17)가 배치되는 인쇄회로기판(10)의 좌측에 대응되는 위치에는 블록부(335)를 생략할 수 있으며, 소수의 전자 소자(17)가 배치되는 인쇄회로기판(10)의 하측에 대응하는 위치에는 블록부(335)의 길이를 짧게 형성할 수 있고, 전자 소자(17)가 실장되지 않은 인쇄회로기판(10)의 상측 및 우측에 대응하는 위치에는 블록부(335)의 길이를 길게 형성할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제2 프레임부(330)는 광통과구멍(333) 주변으로 필터(350)가 안착될 수 있는 단차부(334)가 형성될 수 있다. 이 경우 필터(350)는 단차부(334)에 본딩에 의해 안정적으로 고정될 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 인서트 사출을 통해 제1 프레임부(310)에 형성된 제2 프레임부(330)를 포함하는 베이스(30)를 통해, 렌즈 모듈(50)을 이미지 센서(15)의 전방에 안정적으로 위치시키면서 동시에 제2 프레임부(330)의 형상에 의해 인쇄회로기판(10)의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다. 이와 같이 구성된 베이스(30)를 구비한 카메라 모듈(1)은 전체적인 크기를 컴팩트하게 유지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
10: 인쇄회로기판 11: 연결부
13: 커넥터 15: 이미지 센서
17: 전자 소자 30: 베이스
310: 제1 프레임부 311: 측벽
313: 절곡부 330: 제2 프레임부
331: 몸체 333: 광통과구멍
334: 단차부 335: 블록부
350: 필터 50: 렌즈 모듈

Claims (5)

  1. 이미지 센서 및 다수의 전자 소자가 실장된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 전방에 배치되고 광통과구멍이 형성된 베이스; 및
    상기 베이스 전방에 배치된 렌즈 모듈;을 포함하며,
    상기 베이스는 금속재로 형성된 제1 프레임부와, 상기 제1 프레임부에 인서트 사출에 의해 결합된 합성수지재로 형성된 제2 프레임부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임부는,
    사각틀 형상으로 이루어진 측벽; 및
    상기 측벽의 단부를 따라 연장 형성되며 상기 제1 프레임부의 내측을 향해 돌출된 적어도 하나의 절곡부;를 포함하며,
    상기 절곡부가 상기 전자 소자의 상부를 간격을 두고 덮을 수 있도록 상기 측벽의 높이가 상기 전자 소자의 상단보다 높은 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 프레임부는,
    상기 절곡부와 결합되며 광통과구멍을 가지는 몸체; 및
    상기 몸체와 일체로 형성되며 상기 측벽의 내측과 결합되며 하단이 상기 인쇄회로기판에 안착되는 적어도 하나의 블록부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 광통과구멍을 커버하고 상기 광통과구멍의 주변을 따라 형성된 상기 몸체의 단차부에 안착되는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 측벽의 두께는 상기 블록부의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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