KR20220148002A - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기 - Google Patents

카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기 Download PDF

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KR20220148002A
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이덕용
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 따른 카메라 모듈은, 상면에 오픈 영역을 포함하는 회로 기판; 상기 회로기판의 상기 오픈 영역 내에 배치된 접착 부재; 및 상기 접착 부재 상에 배치된 이미지 센서를 포함하고, 상기 오픈 영역의 폭은, 상기 이미지 센서의 폭보다 작고, 상기 이미지 센서는, 상기 접착 부재와 접촉하는 제1 영역; 및 상기 회로 기판의 상면과 접촉하는 제2 영역을 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기{A CAMERA MODULE AND OPTICAL APPARATUS HAVING THE SAME}
실시 예는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학 기기에 관한 것이다.
최근 들어, 초소형 카메라 모듈이 개발되고 있고, 초소형 카메라 모듈은 스마크폰, 노트북, 게임기 등과 같은 소형 전자 제품이 널리 사용되고 있다.
즉, 스마트폰을 비롯한 대부분의 모바일 전자기기에는 물체로부터 화상을 얻기 위한 카메라 장치가 구비되어 있고, 모바일 전자기기는 간편한 휴대성을 위해 점차 소형화되어 가는 추세이다.
이러한, 카메라 장치는 일반적으로 광이 입사되는 렌즈와 렌즈를 통해 입사되는 광이 촬상되는 이미지 센서, 이미지 센서로부터 얻은 화상에 대한 전기적인 신호를 카메라 장치가 장착된 전자기기로부터 송수신하기 위한 다수의 부품들이 포함된다.
또한, 이러한 이미지 센서와 부품들은 일반적으로 인쇄회로기판에 실장되어 외부의 전자기기와 연결된다.
한편, 종래의 카메라 장치는 이미지 센서의 위치를 높이기 위해 인쇄회로기판을 사용하고 있다. 그러나, 이와 같이 인쇄회로기판 상에 이미지 센서가 바로 실장되는 경우, 상기 이미지 센서에서 발생하는 열이 방출되지 못하는 문제가 있으며, 이에 따른 발열에 따른 신뢰성 문제가 있다. 최근, 고해상도를 위해, 이미지 센서의 화소나 사이즈가 증가하고 있으며, 이에 따른 이미지 센서의 발열 문제는 더욱 카메라 장치의 성능에 영향을 미치게 된다.
또한, 종래의 카메라 장치는 스티프너와 같은 보강 플레이트 상에 인쇄회로기판을 배치하고, 상기 보강 플레이트 상에 이미지 센서를 배치한 후에, 와이어 본딩을 통해 상기 인쇄회로기판과 연결하고 있다. 이때, 인쇄회로기판에는 상기 보강 플레이트의 표면을 노출하는 캐비티가 형성된다. 이때, 상기와 같은 캐비티 방식의 인쇄회로기판과 보강 플레이트를 사용하는 경우, 이미지 센서의 높이를 높이면서 방열 문제를 해결할 수 있다. 이러한 카메라 장치는 보강 플레이트 상에 이미지 센서의 접합을 위한 에폭시가 도포되고, 상기 이미지 센서는 상기 도포된 에폭시 위에 배치된다. 그러나, 상기와 같은 카메라 장치는 이미지 센서의 열팽창계수, 인쇄회로기판의 열팽창 계수 및 상기 에폭시의 열팽창 계수 사이의 차이로 인해, 휨이 발생하는 문제가 있다. 예를 들어, 상기 에폭시 상에 이미지 센서를 배치한 상태에서 열경화가 진행되는데, 상기 열경화가 진행된 이후에는 보강 플레이트, 에폭시 및 이미지 센서를 포함하는 구성은, 가열 팽창된 다음 수축이 진행되며, 이에 따른 '∩'와 같은 모양으로 휨(warpage) 현상이 심하게 발생하는 문제가 있다. 그리고, 상기 이미지 센서의 휨 현상이 발생하는 경우, 카메라 장치의 해상력 성능이 저하되고, 이에 따른 카메라 장치의 수율이 하락하는 문제가 있다.
따라서, 상기 이미지 센서의 휨 현상을 최소화할 수 있는 방안이 요구되는 실정이다.
실시 예에서는 이미지 센서의 휨 현상을 최소화할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예에서는 기판에 포함된 그라운드 패턴과 이미지 센서를 연결시켜, 상기 이미지 센서의 방열성을 향상시킬 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예에서는 상기 이미지 센서와 접착 부재가 복수의 영역에서 부분적으로 부착될 수 있도록 하여, 상기 이미지 센서에서 발생하는 열을 다수의 경로로 분기시킬 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예에서는 상기 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역의 적어도 일부가 상기 기판과 직접 접촉하도록 하여 상기 이미지 센서의 평탄도를 향상시킬 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공하고자 한다.
실시 예에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은, 상면에 오픈 영역을 포함하는 회로 기판; 상기 회로기판의 상기 오픈 영역 내에 배치된 접착 부재; 및 상기 접착 부재 상에 배치된 이미지 센서를 포함하고, 상기 오픈 영역의 폭은, 상기 이미지 센서의 폭보다 작고, 상기 이미지 센서는, 상기 접착 부재와 접촉하는 제1 영역; 및 상기 회로 기판의 상면과 접촉하는 제2 영역을 포함한다.
또한, 상기 이미지 센서의 제1 영역은, 상기 이미지 센서의 하면의 중앙 영역이고, 상기 이미지 센서의 제2 영역은 상기 중앙 영역을 둘러싸는 상기 이미지 센서의 하면의 가장자리 영역이다.
또한, 상기 회로 기판은, 절연층; 상기 절연층의 상면에 배치되는 접지 패턴; 및 상기 절연층의 상면에 배치되고, 상기 접지 패턴의 상면을 노출하는 상기 오픈 영역에 대응하는 개구를 포함하는 보호층을 포함하고, 상기 접착 부재는, 상기 보호층의 상기 개구를 통해 노출된 상기 접지 패턴의 상면에 배치된다.
또한, 상기 접착 부재의 상면은, 상기 보호층의 상면과 동일 평면 상에 위치한다.
또한, 상기 이미지 센서의 상기 제2 영역은, 상기 보호층의 상면과 직접 접촉한다.
또한, 상기 이미지 센서는 액티브 픽셀 영역 및 상기 액티브 픽셀 영역 이외의 패시베이션 영역을 포함하고, 상기 액티브 픽셀 영역은, 상기 접착 부재와 접촉하며, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 부분과, 상기 회로 기판과 접촉하고, 상기 제2 영역에 대응하는 제2 부분을 포함한다.
또한, 상기 접착 부재는, 상기 이미지 센서와 상기 접지 패턴을 연결하는 도전성 물질을 포함한다.
또한, 상기 보호층의 상기 개구는, 상기 접지 패턴의 상면을 부분적으로 노출하는 복수 개의 홀을 포함하고, 상기 접착 부재는, 상기 보호층의 상기 복수 개의 홀 내에 배치된다.
또한, 상기 접착 부재의 면적은, 상기 이미지 센서의 면적보다 작다.
또한, 상기 접착 부재의 면적은, 상기 이미지 센서의 하면의 면적의 50% 이하이다.
한편, 실시 예에 따른 광학기기는, 본체, 상기 본체에 배치되고 피사체의 영상을 촬영하는 카메라 모듈, 및 상기 본체에 배치되고 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 출력하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 상면에 오픈 영역을 포함하는 회로 기판; 상기 회로기판의 상기 오픈 영역 내에 배치된 접착 부재; 및 상기 접착 부재 상에 배치된 이미지 센서를 포함하고, 상기 오픈 영역의 폭은, 상기 이미지 센서의 폭보다 작고, 상기 이미지 센서는, 액티브 픽셀 영역 및 상기 액티브 픽셀 영역 이외의 패시베이션 영역을 포함하고, 상기 이미지 센서의 상기 액티브 픽셀 영역은, 상기 접착 부재와 접촉하는 제1 부분과, 상기 회로 기판과 접촉하는 제2 부분을 포함한다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 실시 예에서는 기판의 보호층의 오픈 영역 내에 접착 부재를 배치하고, 상기 이미지 센서가 상기 보호층에 지지된 상태에서 상기 접착 부재를 통해 상기 기판 상에 부착되도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서의 적어도 일부가 상기 기판에 지지될 수 있도록 함으로써, 상기 이미지 센서의 평탄도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 이미지 센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 상기 이미지 센서에서 획득되는 이미지 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역에 대한 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 실시 예에서의 보호층의 제1 오픈 영역은 상기 이미지 센서의 면적보다 작다. 바람직하게, 실시 예에서의 보호층의 제1 오픈 영역은 상기 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역의 면적보다 작다. 이에 따라, 실시 예에서의 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역은 상기 보호층의 제1 오픈 영역과 오버랩되는 제1 부분과, 상기 제1 부분 이외의 제2 부분을 포함한다. 그리고, 상기 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역의 상기 제2 부분은 상기 기판의 보호층에 의해 지지된 상태에서 상기 접착 부재를 통해 상기 기판 상에 부착될 수 있다. 상기와 같이 실시 예에서는 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역의 적어도 일부가 상기 기판 상에서 지지될 수 있도록 하여, 상기 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역에 대한 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 카메라 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
나아가 실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서의 방열성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 실시 예에서는 상기 보호층의 제1 오픈 영역을 통해 상기 기판에 포함된 그라운드 패턴이 노출될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 이미지 센서는 상기 노출된 그라운드 패턴 상에 배치된 접착부재를 통해 상기 그라운드 패턴과 연결될 수 있다. 이때, 실시 예에서의 상기 접착 부재는 도전성 접착 부재이다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서에서 발생하는 열을 상기 기판의 그라운드 패턴으로 전달할 수 있으며, 이에 따른 상기 이미지 센서의 방열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 상기 이미지 센서에서 발생하는 열을 다수의 경로로 분기시켜, 이에 따른 이미지 센서의 방열성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 실시 예에서의 상기 보호층의 제1 오픈 영역은 상기 그라운드 패턴을 부분적으로 노출하는 다수의 서브 오픈 영역을 포함한다. 그리고, 상기 다수의 서브 오픈 영역에는 실시 예의 도전성 접착 부재가 배치되고, 상기 도전성 접착 부재 상에는 이미지 센서가 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 다수의 서브 오픈 영역에 배치된 도전성 접착 부재를 통해, 상기 이미지 센서에서 발생하는 열을 다수의 경로로 분기시킬 수 있으며, 이에 따른 이미지 센서의 방열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 비교 예의 카메라 모듈의 휨 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1의 카메라 모듈의 일 실시 예에 따른 단면도이다.
도 4는 도 3의 특정 영역을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 실시 예에 따른 제1 접착 부재와 이미지 센서 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 접착 부재의 배치 면적에 따른 휨 발생 정도를 나타낸 도면이다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 일부 영역의 확대도이다.
도 8은 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 일부 영역에 대한 확대도이다.
도 9는 도 8의 보호층의 개구부의 형상을 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 광축(Optical Axis) 방향은 카메라 액추에이터, 카메라 모듈에 결합되는 렌즈의 광축 방향으로 정의할 수 있고, 수직 방향은 광축과 수직인 방향으로 정의할 수 있다.
이하에서 사용되는 오토 포커스 기능은 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의할 수 있다.
한편, 오토 포커스는 AF(Auto Focus)와 대응할 수 있다. 또한, 오토 포커스 피드백(CLAF, closed-loop auto focus) 제어는 포커스 조절의 정확성을 향상시키기 위해 이미지 센서와 렌즈 사이의 거리를 감지하여 렌즈의 위치를 실시간으로 피드백(feedback, 되먹임) 제어하는 것으로 정의할 수 있다.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 제1 방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 상기 제1 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 z축 방향을 의미할 수 있다. 여기서 상기 제3 방향은 광축 방향을 의미할 수 있다.
이하에서는 본원의 실시 예의 설명에 앞서, 비교 예에서의 구조 및 이의 문제점에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 비교 예의 카메라 모듈의 휨 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 비교 예의 카메라 모듈은 보강 플레이트(10), 접착부재(20) 및 이미지 센서(30)를 포함하는 구조를 가진다. 상기 이미지 센서(30)는 센서 칩을 구성하는 센서 다이이며, 일반적으로 실리콘(Si) 다이일 수 있다.
이때, 상기 보강 플레이트(10), 상기 접착부재(20) 및 상기 이미지 센서(30)(명확하게는, 실리콘 다이)는 서로 다른 열팽창계수(CTE)를 가진다. 여기에서 열팽창계수는 단위*길이에 대해 단위*온도 변화에 의한 길이의 변화를 의미한다.
상기와 같은 비교 예의 카메라 모듈은 보강 플레이트(10) 상에 접착부재(20)를 배치하고, 상기 접착부재(20) 상에 이미지 센서(30)를 배치한 상태에서 열경화 공정을 진행한다. 그리고, 상기 이미지 센서(30)는 상기 열경화 공정에 의해 상기 보강 플레이트(10) 상에 부착된다.
이때, 도 1의 맨 위의 도면에서와 같이, 상기 열이 가해지기 전(before heating)에 상기 보강 플레이트(10), 접착부재(20) 및 상기 이미지 센서(30)가 순차적으로 적층된 상태에서는, 휨이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 1의 가운데 도면에서와 같이, 상기 열경화를 진행하기 위해 열이 가해지면(heating), 상기 보강 플레이트(10), 상기 접착부재(20) 및 상기 이미지 센서(30)의 각각의 양단은 서로 멀어지는 길이 방향으로 팽창된다.
그리고, 도 1의 맨 아래의 도면에서와 같이, 상기 열경화 공정이 종료되고 냉각 공정이 진행되면(after cool down), 상기 팽창된 보강 플레이트(10), 접착부재(20) 및 이미지 센서(30)는 각각 팽창하기 이전의 상태로 수축하게 된다.
이때, 상기 보강 플레이트(10), 상기 접착부재(20) 및 상기 이미지 센서(30)는 각각 서로 다른 열팽창 계수를 가진다. 상기 각각의 구성의 열팽창 계수는 다음의 표 1과 같다.
물질 CTE(((10-6 m/(m℃))
silicon(이미지 센서 다이) 3~5
Epoxy(접착부재) 45~65
Copper Alloys (보강 플레이트) 17.6
상기와 같이, 보강 플레이트(10), 접착부재(20) 및 이미지 센서(30)는 서로 다른 열팽창계수를 가진다. 이에 따라 상기 열경화에 따른 팽창 및 수축이 진행되면, 상기 열팽창계수 차이로 인한 수축 정도에 차이가 발생하고, 이에 따라 '∩'와 같은 모양으로 휨(warpage)이 발생하게 된다.그리고, 상기 이미지 센서의 휨 현상이 발생하는 경우, 카메라 장치의 해상력 성능이 저하되고, 이에 따른 카메라 장치의 수율이 하락하는 문제가 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 보강 플레이트(10), 이미지 센서(30) 및 접착부재(20) 사이의 열팽창계수 차이로 인해 발생하는 휨 현상을 최소화하여 이에 따른 카메라 장치의 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 2는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이고, 도 3은 도 1의 카메라 모듈의 일 실시 예에 따른 단면도이며, 도 4는 도 3의 특정 영역을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 카메라 모듈(200)은 렌즈 또는 렌즈 배럴(400), 렌즈 구동 장치(100), 필터(610), 홀더(600), 회로 기판(800) 및 이미지 센서(700)를 포함할 수 있다. 여기서, "카메라 모듈"은 "촬상기" 또는 "촬영기"로 대체하여 표현될 수도 있고, 홀더(600)는 센서 베이스(sensor base)로 대체하여 표현될 수 있다.
또한, 카메라 모듈(200)은 필터(610) 상에 배치되는 차단 부재(1500)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 카메라 모듈(300)은 제3 접착 부재(612)를 더 포함할 수 있다.
또한, 카메라 모듈(300)은 모션 센서(motion sensor, 820), 제어부(830), 및 커넥터(840)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 또는 렌즈 배럴(lens barrel, 400)은 렌즈 구동 장치(100)의 보빈(110)에 장착될 수 있다.
렌즈 구동 장치(100)는 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)을 구동할 수 있다
카메라 모듈(200)은 AF(Auto Focus)용 카메라 모듈, OIS(Optical Image Stabilizer)용 카메라 모듈 중 어느 하나일 수 있다. AF용 카메라 모듈은 오토 포커스 기능만을 수행할 수 있는 것을 말하며, OIS용 카메라 모듈은 오토 포커스 기능 및 OIS(Optical Image Stabilizer) 기능을 수행할 수 있는 것을 말한다.
예컨대, 렌즈 구동 장치(100)는 AF용 렌즈 구동 장치이거나 또는 OIS용 렌즈 구동 장치일 수 있으며, 여기서 "AF용" 및 "OIS용"의 의미는 AF용 카메라 모듈 및 OIS용 카메라 모듈에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
예컨대, 카메라 모듈(200)의 렌즈 구동 장치(100)는 OIS용 렌즈 구동 장치일 수 있다.
렌즈 구동 장치(100)는 하우징(140), 하우징(140) 내에 배치되고 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)을 장착하기 위한 보빈(110), 보빈(110)에 배치되는 제1 코일(120), 하우징(140)에 배치되고 제1 코일(120)과 대향하는 마그네트(130), 보빈(110)의 상부와 하우징(140)의 상부에 결합되는 적어도 하나의 상부 탄성 부재(미도시), 보빈(110)의 하부와 하우징(140)의 하부에 결합되는 적어도 하나의 하부 탄성 부재(미도시), 보빈(110)(또는/및 하우징(140)) 아래에 배치되는 제2 코일(230), 제2 코일(230) 아래에 배치되는 회로 기판(250), 및 회로 기판(250) 아래에 배치되는 베이스(210)를 포함할 수 있다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 베이스(210)에 결합되고, 베이스(210)와 함께 렌즈 구동 장치(100)의 구성들을 수용하기 위한 공간을 제공하기 위한 커버 부재(300)를 더 포함할 수 있다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 회로 기판(250)과 상부 탄성 부재를 전기적으로 연결하고 하우징(140)을 베이스(210)에 대하여 지지하는 지지 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제1 코일(120)과 제2 코일(230) 각각은 회로기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있고, 회로 기판(250)으로부터 구동 신호(구동 전류)를 제공받을 수 있다.
예컨대, 상부 탄성 부재는 복수의 상부 스프링들을 포함할 수 있고, 지지 부재는 상부 스프링들과 연결되는 지지 부재들을 포함할 수 있고, 상부 스프링들 및 지지 부재를 통하여 제1 코일(120)은 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판(250)은 복수의 단자들을 포함할 수 있고, 복수의 단자들 중 일부는 제1 코일(120) 및/또는 제2 코일(230) 각각에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 코일(120)과 마그네트(130) 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 보빈(110) 및 이에 결합된 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)은 광축 방향으로 이동될 수 있고, 이로 인하여 보빈(110)의 광축 방향으로의 변위가 제어됨으로서, AF 구동이 구현될 수 있다.
또한 제2 코일(230)과 마그네트(130) 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 하우징(140)이 광축과 수직한 방향으로 이동될 수 있고, 이로 인하여 손떨림 보정 또는 OIS 구동이 구현될 수 있다.
또한 AF 피드백 구동을 위하여, 카메라 모듈(200)의 렌즈 구동 장치(100)는 보빈(110)에 배치되는 센싱 마그네트(sensing magnet, 미도시), 및 하우징(140)에 배치되는 AF 위치 센서(예컨대, 홀 센서(hall sensor), 미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한 렌즈 구동 장치(100)는 하우징 또는/및 베이스에 배치되고 AF 위치 센서가 배치 또는 장착되는 회로 기판(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 다른 실시 예에서는 AF 위치 센서가 보빈에 배치되고, 센싱 마그네트가 하우징에 배치될 수도 있다. 또한 렌즈 구동 장치(100)는 센싱 마그네트에 대응하여 보빈(110)에 배치되는 밸런싱 마그네트를 더 포함할 수도 있다.
AF 위치 센서는 보빈(100)의 이동에 따른 센싱 마그네트의 자기장의 세기를 감지한 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다. 상부 탄성 부재(또는 하부 탄성 부재) 또는/및 지지 부재를 통하여, AF 위치 센서는 회로 기판(250)에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판(250)은 AF 위치 센서에 구동 신호를 제공할 수 있고, AF 위치 센서의 출력은 회로 기판(250)으로 전송될 수 있다.
다른 실시 예에서 렌즈 구동 장치(100)는 AF용 렌즈 구동 장치일 수도 있으며, AF용 렌즈 구동 장치는 하우징, 하우징의 내측에 배치되는 보빈, 보빈에 배치되는 코일, 하우징에 배치되는 마그네트(magnet), 보빈과 하우징에 결합되는 적어도 하나의 탄성 부재, 및 보빈(또는/및 하우징) 아래에 배치되는 베이스(base)를 포함할 수 있다.
예컨대, 탄성 부재는 상술한 상부 탄성 부재 및 하부 탄성 부재를 포함할 수 있다.
코일에는 구동 신호(예컨대, 구동 전류)가 제공될 수 있고, 코일과 마그네트 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 보빈이 광축 방향으로 이동될 수 있다.
다른 실시 예에서는 코일은 하우징에 배치될 수 있고, 마그네트는 보빈에 배치될 수도 있다.
또한 AF 피드백 구동을 위하여, AF용 렌즈 구동 장치는 보빈에 배치되는 센싱 마그네트(sensing magnet), 하우징에 배치되는 AF 위치 센서(예컨대, 홀 센서(hall sensor), 및 AF 위치 센서가 배치되고 하우징 또는/및 베이스에 배치 또는 장착되는 회로 기판을 더 포함할 수도 있다. 다른 실시 예에서는 AF 위치 센서가 보빈에 배치되고, 센싱 마그네트가 하우징에 배치될 수도 있다.
다른 실시 예에 따른 카메라 모듈은 도 2의 렌즈 구동 장치(100) 대신에 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)과 결합되고, 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)과 고정시키는 하우징을 포함할 수도 있고, 하우징은 홀더(600)의 상면에 결합 또는 부착될 수 있다. 홀더(600)에 부착 또는 고정된 하우징은 이동되지 않을 수 있고, 홀더(600)에 부착된 상태에서 하우징의 위치는 고정될 수 있다.
회로 기판은 코일과 AF 위치 센서에 전기적으로 연결될 수 있고, 회로 기판을 통하여 코일 및 AF 위치 센서 각각에 구동 신호가 제공될 수 있고, AF 위치 센서의 출력이 회로 기판으로 전송될 수 있다.
홀더(600)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210) 아래에 배치될 수 있다.
필터(610)는 홀더(600)에 장착되며, 홀더(600)는 필터(610)가 안착되는 안착부(500)를 구비할 수 있다.
제3 접착 부재(612)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210)를 홀더(600)에 결합 또는 부착시킬 수 있다. 예컨대, 제3 접착 부재(612)는 베이스(210)의 하면과 홀더(600)의 상면 사이에 배치될 수 있고, 양자를 서로 접착시킬 수 있다.
제3 접착 부재(612)는 상술한 접착 역할 외에 렌즈 구동 장치(100) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수도 있다. 예컨대, 제3 접착 부재(612)는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등일 수 있다.
필터(610)는 홀더(600)의 안착부(500) 내에 배치될 수 있다.
홀더(600)의 안착부(500)는 홀더(600)의 상면으로부터 돌출되는 돌출부(미도시)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 안착부는 홀더(600)의 상면으로부터 함몰된 홈(recess), 캐비티(cavity), 또는 홀(hole) 형태일 수도 있다.
안착부(500)의 돌출부는 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)의 하단이 필터(610)(또는/및 차단 부재(1500))와 접촉 또는 충돌하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
안착부(500)의 돌출부는 필터(610)의 측면을 따라 광축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예컨대, 돌출부는 필터(610)의 측면을 감싸도록 필터(610)의 측면 주위에 배치될 수 있다. 돌출부의 내측면은 필터(610)의 측면과 대향되도록 구비될 수 있고, 양자는 서로 이격될 수 있다. 이는 필터(610)를 홀더(600)의 안착부(500) 내측에 용이하게 실장하기 위한 가공 공차를 확보하기 위함이다.
또한, 상기 안착부(500)의 돌출부의 상면은 필터(610)의 상면보다 광축 방향으로 상측에 위치할 수 있다. 이는 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)이 렌즈 구동 장치(100)에 장착되어 광축 방향으로 이동하거나 외부의 충격에 의하여 필터(610)를 향하는 방향으로 이동하는 경우, 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)의 하단이 필터(610)와 직접 충돌하는 것을 방지하기 위함이다.
상측에서 바라본 안착부(500)의 돌출부의 형상은 필터(610)의 형상과 일치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 안착부(500)의 돌출부의 형상은 필터(610)의 형상과 유사하거나 다를 수도 있다.
홀더(600)는 필터(610)가 실장 또는 배치되는 부위에 필터(610)를 통과하는 광이 이미지 센서(700)에 입사할 수 있도록 개구(501)가 형성될 수 있다.
예컨대, 개구(501)는 홀더(600)를 광축 방향으로 관통할 수 있으며, "관통홀"로 대체하여 표현될 수도 있다.
예컨대, 개구(501)는 홀더(600)의 중앙을 관통할 수 있으며, 안착부(500) 내에 마련될 수 있고, 개구(501)의 면적은 필터(610)의 면적보다 작을 수 있다.
홀더(600)는 회로 기판(800) 상에 배치되며, 내부에 필터(610)를 수용할 수 있다. 홀더(600)는 상측에 위치하는 렌즈 구동 장치(100)를 지지할 수 있다. 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210)의 하면은 홀더(600)의 상면에 배치될 수 있다.
예컨대, 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210)의 하면은 홀더(600)의 상면에 접할 수 있고, 홀더(600)의 상면에 의해 지지될 수 있다.
예컨대, 필터(610)는 홀더(600)의 안착부(500) 내에 배치될 수 있다.
필터(610)는 렌즈 배럴(400)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(700)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다.
예컨대, 필터(610)는 적외선 차단 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 필터(610)는 광축(OA)과 수직한 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다.
필터(610)는 UV 에폭시 등과 같은 접착 부재(미도시)에 의하여 홀더(600)의 안착부(500)에 부착될 수 있다.
회로 기판(800)은 홀더(600)의 하부에 배치되고, 홀더(600)는 회로 기판(800)의 상면에 배치될 수 있다.
에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등과 같은 접착 부재에 의하여 홀더(600)는 회로 기판(800)의 상면에 부착 또는 고정될 수 있다. 이때 접착 부재는 홀더(600)의 하면과 회로 기판(800)의 상면 사이에 배치될 수 있다.
회로 기판(800)은 홀더(600)의 개구(501)에 대응하는 영역에 이미지 센서(700)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(700)는 홀더(600)의 개구(501)와 광축 방향으로 오버랩되는 회로 기판(800)의 상에 부착 또는 고정될 수 있다.
이때, 상기 이미지 센서(700)는 상기 회로 기판(800)과 직접 접촉하는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(700)는 상기 회로 기판(800)의 적어도 일부에 지지된 상태에서, 상기 회로 기판(800) 상에 부착될 수 있다. 이에 다라 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)가 상기 회로 기판(800)에 지지된 상태에서 부착됨에 따라, 이미지 센서(700)의 평탄도를 확보할 수 있도록 한다. 다시 말해서, 상기 회로 기판(800)은 상기 이미지 센서(700)의 부착 과정에서 발생하는 상기 이미지 센서(700)의 휨 발생을 최소화하면서, 상기 이미지 센서(700)의 휨에 의해 발생하는 신뢰성 문제를 해결할 수 있도록 한다.
이에 따라, 상기 이미지 센서(700)의 하면은, 상기 회로 기판(800)의 상면과 직접 접촉하는 부분을 포함한다.
한편, 상기 이미지 센서(700)는 연결 와이어(21)를 통하여 회로 기판(800)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 연결 와이어(21)는 이미지 센서(700)의 단자(710)와 회로 기판(800)의 단자(803)을 서로 연결할 수 있다.
즉, 실시 예에서의 이미지 센서(700)는 상기 회로 기판(800)에 지지된 상태에서 상기 회로 기판(800) 상에 부착되고, 그에 따라 상면의 단자(710)는 연결 와이어(21)를 통해 회로 기판(800)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 연결 와이어(21)는 상기 회로 기판(800)과 상기 이미지 센서(700)를 전기적으로 연결하는 배선 역할을 한다. 이에 따라, 상기 연결 와이어(21)는 신호 전송이 가능하면서, 전송 손실을 최소화할 수 있는 재질의 금속 와이어를 포함할 수 있다.
이때, 실시 예에서의 이미지 센서(700)는 회로 기판(800)의 접지 패턴(802, 도 4 참조)과 전기적으로 연결됨으로써, ESD(Electrostatic Discharge Protection)로부터 카메라 모듈을 보호하기 위한 그라운드(Ground) 역할을 할 수도 있다. 또한, 실시 예에서의 이미지 센서(700)는 상기 회로 기판(800)의 접지 패턴(802)과 연결됨에 따라 방열특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 상기 회로 기판(800)의 접지 패턴(802)과 연결됨에 따라 상기 접지 패턴(802)으로 상기 이미지 센서(700)에서 발생하는 열을 상기 접지 패턴(802)을 통해 상기 회로 기판(800)의 전체 영역으로 분산시킴으로써, 이에 따른 상기 이미지 센서(700)의 방열 특성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 방열 특성이 향상됨에 따라, 상기 이미지 센서(700)의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 나아가 상기 이미지 센서(700)에서 획득되는 이미지 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
이미지 센서(700)는 필터(610)를 통과한 광이 입사하여 광이 포함하는 이미지가 결상되는 부위일 수 있다.
회로 기판(800)은 이미지 센서(700)에 결상되는 이미지를 전기적 신호로 변환하여 외부장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수도 있다. 회로 기판(800)에는 이미지 센서, 및 각종 소자와 전기적으로 연결되는 회로 패턴이 형성될 수 있다.
홀더(600)는 제1 홀더로 대체하여 표현될 수 있고, 회로 기판(800)은 제2 홀더로 대체하여 표현될 수도 있다.
이미지 센서(700)는 렌즈 구동 장치(100)를 통하여 입사되는 광에 포함되는 이미지를 수신하고, 수신된 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있다.
필터(610)와 이미지 센서(700)는 광축(OA) 방향 또는 제1 방향으로 서로 대향되도록 이격하여 배치될 수 있다.
또한 홀더(600)의 돌출부(500a)는 광축 방향으로 필터(610)와 서로 대향되도록 배치될 수 있다.
차단 부재(1500)는 필터(610)의 상면에 배치될 수 있다. 차단 부재(1500)는 "마스킹부"로 대체하여 표현될 수 있다.
예컨대, 차단 부재(1500)는 필터(610)의 상면의 가장 자리 영역에 배치될 수 있으며, 렌즈 또는 렌즈 배럴(400)을 통과하여 필터(610)의 가장 자리 영역을 향하여 입사되는 광의 적어도 일부가 필터(610)를 통과하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 차단 부재(1500)는 필터(1610)의 상면에 결합 또는 부착될 수 있다.
예컨대, 필터(610)는 광축 방향으로 보아 사각형으로 형성될 수 있고, 차단 부재(1500)는 필터(610)의 상면의 각 변을 따라 필터(610)에 대하여 대칭형으로 형성될 수 있다.
이때, 차단 부재(1500)는 필터(1610)의 상면의 각 변에서 일정한 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
차단 부재(1500)는 불투명한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 차단 부재(1500)는 필터(610)에 도포되는 불투명한 재질의 접착성 물질로 구비되거나 또는 필터(610)에 부착되는 필름 형태로 구비될 수 있다.
필터(610)와 이미지 센서(700)는 광축 방향으로 서로 대향되도록 배치될 수 있고, 차단 부재(1500)는 광축 방향으로 회로 기판(800)에 배치된 단자(803) 및/또는 연결 와이어(21)와 적어도 일부가 중첩될 수 있다.
연결 와이어(21) 및 단자(803)는 도전성 물질, 예컨대, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 동합금 등으로 형성될 수 있고, 이러한 도전성 물질은 광을 반사시키는 특성을 가질 수 있다. 필터(610)를 통과한 광은 회로 기판(800)의 단자(803) 및 연결 와이어(21)에 의하여 반사될 수 있고, 이러한 반사광에 의하여 순간적인 번쩍임, 즉 플레어(flare) 현상이 발생될 수 있고, 이러한 플레어 현상은 이미지 센서(700)에 결상되는 이미지를 왜곡시키거나 이미지 화질을 저하시킬 수 있다.
차단 부재(1500)는 광축 방향으로 단자(803) 및/또는 연결 와이어(21)와 적어도 일부가 중첩되도록 배치되기 때문에, 렌즈 또는 렌즈 배럴(400) 통과한 광 중에서 회로 기판(800)의 단자(803), 또는/및 연결 와이어(21)로 향하는 광을 차단하여 상술한 플레어 현상 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 이미지 센서(700)에 결상되는 이미지가 왜곡되거나 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
모션 센서(820)는 회로 기판(800)에 실장 또는 배치되며, 회로 기판(800)에 마련되는 회로 패턴을 통하여 제어부(830)와 전기적으로 연결될 수 있다.
모션 센서(820)는 카메라 모듈(200)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보를 출력한다. 모션 센서(820)는 2축 또는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 또는 각속도 센서로 구현될 수 있다.
제어부(830)는 회로 기판(800)에 실장 또는 배치된다.
회로 기판(800)은 렌즈 구동 장치(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 회로 기판(800)은 렌즈 구동 장치(100)의 회로 기판(250)에 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 회로 기판(800)를 통하여 렌즈 구동 장치(100)의 제1 코일(120), 및 제2 코일(230) 각각에 구동 신호가 제공될 수 있고, AF 위치 센서(또는 OIS 위치 센서)에 구동 신호가 제공될 수 있다. 또한 AF 위치 센서(또는 OIS 위치 센서)의 출력은 회로 기판(800)으로 전송될 수 있다.
커넥터(840)는 회로 기판(800)과 전기적으로 연결되며, 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 구비할 수 있다.
회로 기판(800)과 이미지 센서(700) 사이에는 접착 부재가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 회로 기판(800)과 이미지 센서(700) 사이에는 제1 접착 부재(1710)가 배치될 수 있다. 이를 통해, 실시 예에서의 이미지 센서(700)는 상기 제1 접착 부재(1710)를 통해 상기 회로 기판(800)의 접지 패턴(802) 상에 부착 또는 고정될 수 있다.
상기 제1 접착 부재(1710)는 전도성 접착제를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 이미지 센서(700)의 하면은 상기 전도성 접착제인 제1 접착 부재(1710)를 통해 상기 회로 기판(800)의 접지 패턴(802)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 접착 부재(1710)는 레진(미도시) 및 상기 레진 내에 배치되고 상기 접지 패턴(802)과 상기 이미지 센서(700) 사이를 연결하는 도전 입자(미도시)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제1 접착 부재(1710)의 레진은 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제, 접착 필름 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 접착 부재(1710)는 전도성 및 접착성을 가지는 다양한 물질로 대체될 수 있을 것이다.
이하에서는 회로 기판(800) 및 상기 회로 기판(800) 상에 배치되는 이미지 센서(700)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
우선, 회로 기판(800)에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 회로 기판(800)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 절연층(801), 접지 패턴(802), 단자(803), 및 보호층(804)을 포함한다.
회로 기판(800)은 절연층(801)을 포함한다. 상기 절연층(801)은 회로 기판(800) 내에 복수의 층으로 구성될 수 있다. 다만, 도면 상에는 설명의 편의를 위해 복수의 절연층을 하나의 층으로 개략화하였다.
상기 절연층(801)은 경성 절연층일 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(800)은 경성 절연층을 포함하는 경성 영역과, 연성 절연층을 포함하는 연성 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 회로 기판(800)에서, 상기 이미지 센서(700)이 배치되는 영역은 일정 강도를 가지는 경성 영역이며, 이에 따라 상기 절연층(801)도 경성 절연층일 수 있다. 예를 들어, 절연층(801)은 연성 절연층보다 큰 강도 또는 큰 경도를 가지는 경성 절연층, 예를 들어 프리프레그(prepreg)를 포함할 수 있다. 절연층(801)은 절연 필름 또는 절연막으로 대체하여 표현될 수도 있다.
이를 위해, 절연층(801)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 기판으로, 표면에 회로패턴들을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.
예를 들어, 절연층(801)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(801) 중 적어도 하나는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 절연층(801) 중 적어도 하나는, 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 절연층(801)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 절연층(801)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 절연층(801)은, 무기 필러 및 절연 수지를 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 절연층(801)을 구성하는 재료로, 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지와 함께 실리카, 알루미나 등의 무기 필러 같은 보강재가 포함된 수지, 구체적으로 ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), PID(Photo Imagable Dielectric resin), BT 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 절연층(801)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 절연층(801)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 절연층(801)은 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
실시 예에서, 도면 상에서의 절연층(801)은 이미지 센서(700)가 배치되는 영역을 나타낸 것이다. 이에 따라, 상기 절연층(801)은 경성 영역과 연성 영역을 포함하기는 하나, 도면 상에서는 이 중 경성 영역만을 나타낸 것이다.
상기 절연층(801)의 상면에는 패턴층이 형성될 수 있다. 상기 패턴층은 상기 절연층(801)의 상면에 배치되는 접지 패턴(802) 및 단자(803)를 포함할 수 있다. 상기 접지 패턴(802) 및 상기 단자(803)는 동일한 금속 물질로 형성될 수 있다. 상기 접지 패턴(802)는 접지를 위한 패턴이고, 상기 단자(803)는 이미지 센서(700)와 전기적으로 연결되는 패턴일 수 있다.
즉, 상기 단자(803)는 이미지 센서(700)와 전기적으로 연결되고, 이에 따라 상기 이미지 센서(700)로 신호를 전달하거나, 상기 이미지 센서(700)로부터 전달되는 신호를 수신할 수 있다.
상기 접지 패턴(802)는 상부에 배치되는 이미지 센서(700)와 광축 방향으로 중첩되는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 단자(803)는 상기 접지 패턴(802)과 이격되며, 상기 이미지 센서(700)와 광축 방향으로 중첩되지 않는 영역에 형성될 수 있다. 이는, 상기 단자(803)는 이미지 센서(700)의 단자와 와이어 본딩을 통해 전기적으로 연결되며, 이에 따라 상기 연결 와이어(21)의 본딩 작업이 원활히 이루어질 수 있도록, 상기 이미지 센서(700)와 광축 방향으로 오버랩되지 않는 영역에 형성될 수 있다.
상기 접지 패턴(802) 및 단자(803)는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질로 형성될 수 있다. 또한 상기 접지 패턴(802) 및 단자(803)는 본딩력이 우수한 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu), 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질을 포함하는 페이스트 또는 솔더 페이스트로 형성될 수 있다. 또한, 접지 패턴(802) 및 단자(803)는 와이어 본딩성이 높은 금속물질로 형성된 적어도 하나의 표면 처리층을 포함할 수 있다.
상기 접지 패턴(802) 및 단자(803)는 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
상기 절연층(801) 위에는 보호층(804)이 배치된다. 상기 보호층(804)은 상기 절연층(801)의 표면을 보호하면서, 상기 절연층(801) 위에 배치된 패턴층 중 외부로 노출되지 않아야 하는 패턴층을 덮어 이를 보호할 수 있다. 상기 보호층(804)은 솔더 레지스트를 포함할 수 있다. 즉, 상기 보호층(804)은 솔더 레지스트층일 수 있다.
상기 보호층(804)은 상기 절연층(801)의 상면에 배치된 접지 패턴(802) 및 단자(803)의 상면을 노출하는 오픈 영역을 포함할 수 있다. 상기 오픈 영역은 개구라고도 할 수 있다. 이에 따라, 상기 접지 패턴(802) 및 단자의 상면의 적어도 일부는 상기 보호층(804)의 개구를 통해 노출될 수 있다.
예를 들어, 보호층(804)은 절연층(801) 상에 배치되고, 이에 따라 상기 절연층(801)의 표면 및 상기 패턴층의 표면을 보호할 수 있다. 이때, 상기 보호층(804)은 상기 절연층(801)의 표면에 배치된 패턴층의 표면 중 적어도 일부를 노출하는 개구를 가진다.
예를 들어, 상기 보호층(804)은 상기 절연층(801) 상에 배치되고, 상기 접지 패턴(802)의 상면의 적어도 일부를 노출하는 제1 개구를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 보호층(804)은 상기 절연층(801) 상에 배치되고, 상기 단자(803)의 상면의 적어도 일부를 노출하는 제2 개구를 가질 수 있다.
한편, 상기 보호층(804)의 제1 개구를 통해 노출된 접지 패턴(802) 위에는 제1 접착 부재(1710)가 배치될 수 있다. 상기 보호층(804)의 개구는 상기 접지 패턴(802)을 전체적으로 오픈할 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(804)의 개구는 상기 접지 패턴(802)을 부분적으로 오픈할 수 있다. 그리고, 상기 제1 접착 부재(1710)는 상기 보호층(804)의 제1 개구를 통해 오픈된 접지 패턴(802) 위에 형성될 수 있다.
상기 제1 접착 부재(1710)는 상기 보호층(804)의 제1 개구 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 접착 부재(1710)는 상기 보호층(804)의 제1 개구 내에만 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면은 상기 보호층(804)의 상면보다 높지 않을 수 있다. 일 예로, 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면은 상기 보호층(804)의 상면과 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
상기 보호층(804)의 상기 제1 개구는 제1 폭(W1)을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 보호층(804)의 제1 개구 내에 배치되는 상기 제1 접착 부재(1710)도 상기 제1 개구에 대응하는 제1 폭(W1)을 가질 수 있다.
상기 제1 접착 부재(1710)의 하면은 상기 보호층(804)의 상기 제1 개구를 통해 노출된 상기 접지 패턴(802)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 그리고, 상기 제1 접착 부재(1710)의 측면은 상기 제1 개구의 내벽에 대응하는 상기 보호층(804)의 측면과 직접 접촉할 수 있다.
상기 제1 접착 부재(1710)는 도전성 접착제일 수 있다. 일 예로, 상기 제1 접착 부재(1710)는 PSA(CBF-800)일 수 있다. 그리고, 이와 같은 제1 접착부재(1710)는 상기 보호층(804)과 접촉하였을 경우, 제1 접착 강도를 가진다. 또한, 상기 제1 접착부재(1710)는 상기 접지 패턴(802)과 접촉하였을 경우, 제2 접착 강도를 가진다. 이때, 상기 제1 접착 강도는 상기 제2 접착 강도보다 크다. 다시 말해서, 상기 제1 접착부재(1710)는 상기 접지 패턴(802)과 접촉할 때 대비 상기 보호층(804)과 접촉할 때가 더 큰 접착 강도를 가질 수 있다.
즉, 상기 제1 접착 부재(1710)와, 상기 보호층(804) 및 접지 패턴(802) 사이의 접착 강도를 보면 다음의 표 2과 같다.
170℃30kgF/cm 2 , 60min 제1 접착부재
Peel Strength 리플로우 전 리플로우 후
kgF/cm 보호층 1.1 1.12
접지 패턴 0.93 0.8
즉, 표 2를 참조하면, 상기 제1 접착부재(1710)와 보호층(804)은 리플로우 전에 1.1kgF/cm의 peel strength를 가지고, 리플로우 후에 1.12kgF/cm의 peel strength를 가진다. 이에 반하여, 제1 접착부재(1710)와 상기 접지 패턴(802)은 0.93kgF/cm의 peel strength를 가지고, 리플로우 후에 0.8kgF/cm의 peel strength를 가진다.
따라서, 실시 예에서는 상기 제1 접착 부재(1710)의 적어도 일부가 상기 보호층(804)과 접촉하도록 하여, 상기 회로 기판(800)과 상기 이미지 센서(700) 사이의 접합력을 향상시킬 수 있도록 한다.
실시 예에서의 이미지 센서(700)는 상기 제1 접착 부재(1710) 상에 배치된다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(700)는 상기 제1 접착 부재(1710)를 통해 제공되는 접착력에 의해 상기 회로 기판(800) 상에 부착 또는 고정될 수 있다.
상기 이미지 센서(700)는 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 이때, 상기 제2 폭(W2)은 상기 제1 폭(W1)보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 하면은 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하는 제1 부분과, 상기 회로 기판(800)과 접촉하는 제2 부분을 포함한다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 하면은 상기 회로 기판(800)을 구성하는 보호층(804)의 제1 개구 내에 배치된 제1 접착 부재(1710)와 접촉하는 제1 부분과, 상기 회로 기판(800)을 구성하는 상기 보호층(804)의 상면과 접촉하는 제2 부분을 포함한다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(700)는 광축 방향으로, 상기 제1 접착 부재(1710)와 오버랩되는 제1 부분과, 상기 보호층(804)과 오버랩되는 제2 부분을 포함한다.
이에 따라, 실시 예에서의 이미지 센서(700)는 상기 제1 접착 부재(1710) 상에 부착되는 과정에서, 상기 이미지 센서(700)의 적어도 일부는 상기 회로 기판(800)에 의해 지지될 수 있다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 제1 부분은 상기 이미지 센서(700)의 하면의 중앙 부분일 수 있다. 그리고, 상기 이미지 센서(700)의 상기 제2 부부는 상기 이미지 센서(700)의 중앙 부분을 둘러싸는 가장자리 영역일 수 있다.
이에 따라, 실시 예에서의 이미지 센서(700)는 중앙 영역이 상기 제1 접착 부재(1710) 상에 배치되되고, 가장자리 영역이 상기 보호층(804) 상에 배치될 수 있다.
따라서, 실시 예에서의 이미지 센서(700)는 가장자리 영역이 상기 보호층(804)에 지지된 상태에서 상기 제1 접착 부재(1710)에 의해 부착 또는 고정될 수 있다.
도 5는 실시 예에 따른 제1 접착 부재와 이미지 센서 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 제1 접착 부재의 배치 면적에 따른 휨 발생 정도를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 이미지 센서(700)는 복수의 영역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 이미지 센서(700)는 제1 영역(710) 및 제2 영역(720)을 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서(700)의 제1 영역(710)은 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하는 부분을 의미할 수 있다. 상기 이미지 센서(700)의 상기 제1 영역(710)은 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉함에 따라, 상기 이미지 센서(700)와 상기 회로 기판(800) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 이미지 센서(700)의 제2 영역(720)은 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하지 않는 부분을 의미할 수 있다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 제2 영역(720)은 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지되는 부분을 의미할 수 있다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 상기 제1 영역(710)은 상기 제1 접착 부재(1710)와 광축 방향으로 오버랩되는 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 상기 제2 영역(720)은 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)과 광축 방향으로 오버랩되는 영역을 의미할 수 있다.
즉, 상기와 같이 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체가 상기 제1 접착 부재(1710) 상에 배치되고, 그에 따라 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하도록 하는 것이 아니라, 상기 이미지 센서(700)의 하면의 제1 영역(710)은 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하도록 하고, 상기 이미지 센서(700)의 하면의 제2 영역(720)은 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지될 수 있도록 한다.
따라서, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 상기 제2 영역(720)이 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지됨에 따라, 상기 이미지 센서(700)의 평탄도를 향상시킬 수 있음과 동시에, 이에 따라 상기 이미지 센서(700)에서 획득되는 이미지 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 실시 예에서의 상기 제1 접착 부재(1710)의 면적은 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체 면적의 80% 미만일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면의 면적은 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체 면적의 70% 이하일 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면의 면적은 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체 면적의 60% 이하일 수 있다. 예를 들어 실시 예에서의 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면의 면적은 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체 면적의 50% 이하일 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면의 면적은 상기 이미지 센서(700)의 하면의 면적의 50% 이하가 되도록 한다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 면적 대비 상기 제1 접착 부재(1710)의 면적을 줄이도록 함으로써, 상기 이미지 센서(700)의 상기 제1 접착 부재(1710)의 면적에 비례하여 증가하는 휨 정도를 줄일 수 있도록 한다.
또한, 도 6을 참조하면, 이미지 센서(700)의 휨 발생 정도는 상기 제1 접착 부재(1710)와의 접촉 면적하고도 연관이 있다. 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 상기 제2 영역(720)이 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지되도록 하기 위해, 상기 이미지 센서(700)의 하면 면적 대비 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면 면적이 작도록 할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 이와 함께, 상기 이미지 센서(700)의 상기 제1 영역(710)의 비율, 다시 말해서, 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체 면적 대비 상기 제1 접착 부재(1710)의 상면의 면적에 대한 비율을 조절하여, 상기 제1 접착 부재(1710)에 의해 발생하는 상기 이미지 센서(700)의 휨 발생 정도를 개선할 수 있도록 한다.
예를 들어, 상기 제1 접착 부재(1710)의 면적은 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체 면적 대비 75% 이상인 경우에서의 상기 이미지 센서(700)의 휨 정도를 100%라고 하면, 상기 제1 접착 부재(1710)의 면적이 상기 이미지 센서(700)의 하면의 면적 대비 50%인 경우에서의 이미지 센서(700)의 휨 정도는 88%로 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 상기 제1 접착 부재(1710)와 상기 이미지 센서(700)의 상호 오버랩되는 면적 또는 접촉되는 면적이 작아질수록 상기 제1 접착 부재(1710)에 의해 발생하는 상기 이미지 센서(700)의 휨 발생 정도를 최소화할 수 있음을 확인할 수 있었다.
다만, 상기 제1 접착 부재(1710)의 면적이 아무런 기준 없이 감소하는 경우, 이에 의한 상기 이미지 센서(700)의 부착력 또는 고정력이 감소하고, 이에 따라 카메라 모듈의 다양한 사용 환경에서 상기 이미지 센서(700)의 신뢰성이 저하될 수 있다.
다시 말해서, 상기 이미지 센서(700)와 접촉하는 상기 제1 접착 부재(1710)의 면적이 작아질수록 이에 따른 열팽창 계수의 영향이 줄어들어, 상기 제1 접착 부재(1710)에 의해 발생하는 이미지 센서(700)의 휨 발생 정도가 작아지는 것을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 하면의 전체 면적 대비, 상기 제1 접착 부재(1710)의 50% 이하가 되도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 제1 접착 부재(1710)의 열팽창 계수에 의해 발생하는 상기 이미지 센서(700)의 휨 발생 정도를 최소화하고, 이에 따른 이미지 센서(700)의 신뢰성이 향상될 수 있도록 한다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 일부 영역의 확대도이다.
도 7을 참조하면, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 도 4에 도시된 카메라 모듈과 실질적으로 유사할 수 있다.
다만, 도 7에서의 이미지 센서(700a)는 복수의 부분으로 구분되고, 이에 따라 상기 이미지 센서(700a)의 복수의 부분에서, 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하는 부분과, 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지되는 부분을 구분할 수 있도록 한다.
예를 들어, 이미지 센서(700a)는 액티브 픽셀 영역(700a1) 및 패시베이션 영역(700a2)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 이미지 센서(700a)에서, 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하는 상기 제1 영역(710)은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 일부일 수 있다. 그리고, 상기 이미지 센서(700a)에서 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하지 않으면서 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지되는 제2 영역(720)은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 나머지 일부 및 상기 패시베이션 영역(700a2)일 수 있다.
즉, 이미지 센서(700a)는 액티브 픽셀 영역(700a1)을 포함한다. 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)은 이미지 센서(700a) 내에서 실제 화상 정보를 획득하는데 사용되는 픽셀들로 구성될 수 있다. 상기 이미지 센서(700a)의 액티브 픽셀 영역(700a1)은 입사 광을 이용하여 화상 정보를 생성할 수 있다.
그리고, 이미지 센서(700a)는 패시베이션 영역(700a2)을 포함할 수 있다. 상기 패시베이션 영역(700a2)은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)과 동일한 구조를 가지지만, 실제 화상 정보를 획득하는데 사용되지 않은 더미 픽셀 영역을 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서(700a)의 패시베이션 영역(700a2)은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(700a)의 패시베이션 영역(700a2)은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 주위를 둘러싸며 배치되고, 그에 따라 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)을 보호할 수 있다.
이때, 실시 예에서, 상기 패시베이션 영역(700a2)의 전체는 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서 상기 패시베이션 영역(700a2)의 전체는 상기 보호층(804)의 상면과 직접 접촉할 수 있다.
또한, 실시 예에서 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)은 복수의 부분으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 일부는 상기 제1 영역(710)에 해당되고, 나머지 일부는 상기 제2 영역(720)에 해당될 수 있다. 예를 들어, 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 제1 부분의 하면은 상기 제1 접착 부재(1710)와 직접 접촉할 수 있고, 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 제2 부분의 하면은 상기 보호층(804)의 상면과 직접 접촉할 수 있다.
구체적으로, 실시 예에서 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 적어도 일부는 상기 제1 접착 부재(1710)와 접촉하지 않으면서, 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지될 수 있다.
상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 제1 부분은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 하면의 중앙 부분일 수 있다. 그리고, 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 상기 제2 부분은 상기 제1 부분을 둘러싸는, 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 하면의 가장자리 영역일 수 있다.
즉, 이미지 센서(700)에서 이미지 신호를 생성하는데 사용되는 부분은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)이다. 이때, 상기 이미지 센서(700a)의 전체적인 평탄도가 중요하기는 하지만, 실질적으로 상기 이미지 센서(700a)의 신뢰성은 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 평탄도에 의해 결정된다.
이에 따라, 실시 예에서는 이미지 센서(700a)의 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 적어도 일부가 상기 보호층(804)에 의해 지지될 수 있도록 하여 상기 이미지 센서(700a)의 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)에 대한 평탄도를 향상시킬 수 있도록 한다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)이 아닌, 상기 패시베이션 영역(700a2)에서만 상기 회로 기판(800)의 보호층(804)에 의해 지지가 이루어지는 경우, 상기 이미지 센서(700)의 액티브 픽셀 영역(700a1)에 대한 평탄도가 저하될 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(700)의 휨 발생은 일반적으로 U자형 또는 ∩자형으로 나타나게 된다. 이대, 상기 이미지 센서(700)의 패시베이션 영역(700a2)에 대해서만 상기 보호층(804)에 의해 지지가 되는 경우, 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 중앙 부분에서 가장 큰 휨이 발생하게 되고, 이에 따른 상기 이미지 센서(700)에 의해 획득되는 이미지 신호의 품질이 저하될 수 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 가장자리 영역이 상기 보호층(804)에 의해 지지될 수 있도록 하고, 이에 따라 상기 이미지 센서(700)의 상기 액티브 픽셀 영역(700a1)의 평탄도를 향상시킬 수 있도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(700)의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 이에 다른 상기 이미지 센서(700)에서 획득되는 이미지 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 8은 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 일부 영역에 대한 확대도이고, 도 9는 도 8의 보호층의 개구부의 형상을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 회로 기판(800)은 절연층(801), 접지 패턴(802), 단자(803) 및 보호층(804a)을 포함한다. 다만, 도 8에서의 회로 기판에서, 보호층(804a)을 제외한 나머지 구성은 도 4의 회로 기판과 동일하며, 이에 따라 이하에서는 상기 보호층(804a)에 대해서 설명하기로 한다.
도 4에서의 보호층(804)은 접지 패턴(802)의 상면을 노출하는 1개의 개구를 포함하였다. 이때, 상기와 같은 구조의 경우, 상기 보호층(804)의 개구에 의해, 상기 제1 접착 부재(1710)와 상기 보호층(804) 사이의 접촉 면적이 줄어들고, 이에 따른 상기 회로 기판(800)과 상기 제1 접착 부재(1710) 사이의 접합력이 감소할 수 있다.
이에 따라, 제3 실시 예에서, 상기 보호층(804a)은 상기 접지 패턴(802)의 상면을 부분적으로 노출하는 복수의 개구(OR)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(804a)의 개구(OR)는 상호 이격되면서, 상기 접지 패턴(802)을 부분적으로 노출하는 복수의 홀을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 보호층(804a)의 개구(OR)가 상기 접지 패턴(802)을 전체적으로 노출하는 면(full) 형상이 아닌 점(dot) 형상을 가지도록 하여, 상기 제1 접착 부재(1710)와 상기 보호층(804a) 사이의 접합력, 나아가 상기 제1 접착 부재(1710)와 상기 이미지 센서(700) 사이의 접합력을 향상시킬 수 있도록 한다.
예를 들어, 상기 보호층(804a)의 개구(OR)는 특정 폭을 가지는 복수의 홀을 포함할 수 있고, 상기 복수의 홀들의 중심 사이가 특정 간격만큼 이격될 수 있다. 상기 개구(OR)를 구성하는 복수의 홀의 각각의 폭은 0.1mm 내지 0.5mm일 수 있다. 상기 개구(OR)를 형성하는 홀의 폭이 0.1mm보다 작을 경우, 상기 접지 패턴(802)의 오픈된 부분의 면적이 줄어들고, 이에 따라 상기 접지 패턴(802)과 상기 이미지 센서(700) 사이의 오버랩 면적이 감소할 수 있다. 그리고, 상기 오버랩 면적이 감소함에 따라, 방열 특성이 감소하고, 나아가 EMI 차단 및 RF 감도 개선 효과가 미비할 수 있다. 또한, 상기 폭이 0.5mm보다 클 경우, 상기 접지 패턴(802)의 오픈된 면적이 증가하고, 이에 따라 상기 제1 접착 부재(1710)와 보호층(804a) 사이의 접촉면적이 감소하고, 이에 따른 제1 접착 부재(1710)와 상기 이미지 센서(700) 사이의 접합력이 감소할 수 있다. 또한, 상기 보호층(804a)의 개구(OR)를 구성하는 복수의 홀들 사이의 간격은 0.8mm 내지 1.2mm일 수 있다.
한편, 상기 보호층(804a)의 개구(OR)는 원형 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 개구(OR)는 사각 형상, 타원 형상, 및 삼각 형상들 중 어느 하나의 형상을 가질 수도 있을 것이다.
한편, 상기와 같이 실시 예에서는 상기 보호층(804a)의 복수의 개구(OR) 내에 배치되는 제1 접착 부재(1710a)를 포함한다. 상기 제1 접착 부재(1710a)는 상기 보호층(804a)의 상기 복수의 개구(OR)의 형상에 대응하게, 상기 접지 패턴(802)과 부분적으로 접촉하며, 상호 이격되는 복수의 부분으로 구분될 수 있다.
이때, 실시 예에서, 상기 제1 접착 부재(1710a)는 도전성 물질을 포함하며,상기 제1 접착 부재(1710a)를 통해 상기 이미지 센서(700a)에서 발생한 열이 상기 접지 패턴(802)을 통해 회로 기판(800)의 전체 영역으로 고르게 분산될 수 있다.
여기에서, 실시 예에서는 상기 보호층(804a)의 복수의 개구(OR)에 대응하게, 상기 제1 접착 부재(1710a)도 복수의 부분으로 구분되며, 이에 따라 상기 이미지 센서(700a)에서 발생한 열은 상기 제1 접착 부재(1710a)의 복수의 부분에 대응하는 복수의 경로로 분기되어 회로 기판(800)으로 전달될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 복수의 경로를 통해 상기 이미지 센서(700a)에서 발생하는 열을 분산시킬 수 있으며, 이에 따른 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 실시 예에서는 기판의 보호층의 오픈 영역 내에 접착 부재를 배치하고, 상기 이미지 센서가 상기 보호층에 지지된 상태에서 상기 접착 부재를 통해 상기 기판 상에 부착되도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서의 적어도 일부가 상기 기판에 지지될 수 있도록 함으로써, 상기 이미지 센서의 평탄도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 이미지 센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 상기 이미지 센서에서 획득되는 이미지 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역에 대한 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 실시 예에서의 보호층의 제1 오픈 영역은 상기 이미지 센서의 면적보다 작다. 바람직하게, 실시 예에서의 보호층의 제1 오픈 영역은 상기 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역의 면적보다 작다. 이에 따라, 실시 예에서의 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역은 상기 보호층의 제1 오픈 영역과 오버랩되는 제1 부분과, 상기 제1 부분 이외의 제2 부분을 포함한다. 그리고, 상기 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역의 상기 제2 부분은 상기 기판의 보호층에 의해 지지된 상태에서 상기 접착 부재를 통해 상기 기판 상에 부착될 수 있다. 상기와 같이 실시 예에서는 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역의 적어도 일부가 상기 기판 상에서 지지될 수 있도록 하여, 상기 이미지 센서의 액티브 픽셀 영역에 대한 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 카메라 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
나아가 실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서의 방열성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 실시 예에서는 상기 보호층의 제1 오픈 영역을 통해 상기 기판에 포함된 그라운드 패턴이 노출될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 이미지 센서는 상기 노출된 그라운드 패턴 상에 배치된 접착부재를 통해 상기 그라운드 패턴과 연결될 수 있다. 이때, 실시 예에서의 상기 접착 부재는 도전성 접착 부재이다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서에서 발생하는 열을 상기 기판의 그라운드 패턴으로 전달할 수 있으며, 이에 따른 상기 이미지 센서의 방열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 상기 이미지 센서에서 발생하는 열을 다수의 경로로 분기시켜, 이에 따른 이미지 센서의 방열성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 실시 예에서의 상기 보호층의 제1 오픈 영역은 상기 그라운드 패턴을 부분적으로 노출하는 다수의 서브 오픈 영역을 포함한다. 그리고, 상기 다수의 서브 오픈 영역에는 실시 예의 도전성 접착 부재가 배치되고, 상기 도전성 접착 부재 상에는 이미지 센서가 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 다수의 서브 오픈 영역에 배치된 도전성 접착 부재를 통해, 상기 이미지 센서에서 발생하는 열을 다수의 경로로 분기시킬 수 있으며, 이에 따른 이미지 센서의 방열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 10은 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 11은 도 10에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다
도 10 및 도 11을 참조하면, 휴대용 단말기(200A, 이하 "단말기"라 한다.)는 몸체(850), 무선 통신부(710), A/V 입력부(720), 센싱부(740), 입/출력부(750), 메모리부(760), 인터페이스부(770), 제어부(780), 및 전원 공급부(790)를 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 몸체(850)는 바(bar) 형태이지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다.
몸체(850)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체(850)는 프론트(front) 케이스(851)와 리어(rear) 케이스(852)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)의 사이에 형성된 공간에는 단말기의 각종 전자 부품들이 내장될 수 있다.
무선 통신부(710)는 단말기(200A)와 무선 통신시스템 사이 또는 단말기(200A)와 단말기(200A)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(710)는 방송 수신 모듈(711), 이동통신 모듈(712), 무선 인터넷 모듈(713), 근거리 통신 모듈(714) 및 위치 정보 모듈(715)을 포함하여 구성될 수 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(720)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라(721) 및 마이크(722) 등을 포함할 수 있다.
카메라(721)는 도 2에 도시된 실시 예에 따른 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
센싱부(740)는 단말기(200A)의 개폐 상태, 단말기(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말기(200A)의 방위, 단말기(200A)의 가속/감속 등과 같이 단말기(200A)의 현 상태를 감지하여 단말기(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 단말기(200A)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.
입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 것이다. 입/출력부(750)는 단말기(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 단말기(200A)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다.
입/출력부(750)는 키 패드부(730), 디스플레이 모듈(751), 음향 출력 모듈(752), 및 터치 스크린 패널(753)을 포함할 수 있다. 키 패드부(730)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.
디스플레이 모듈(751)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(751)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(752)은 호(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.
터치 스크린 패널(753)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.
메모리부(760)는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 동영상 등)을 임시 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.
인터페이스부(770)는 단말기(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(200A) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 인터페이스부(770)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 등을 포함할 수 있다.
제어부(controller, 780)는 단말기(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다.
제어부(780)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(781)을 구비할 수 있다. 멀티미디어 모듈(781)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(780)와 별도로 구현될 수도 있다.
제어부(780)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(790)는 제어부(780)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 상면에 오픈 영역을 포함하는 회로 기판;
    상기 회로기판의 상기 오픈 영역 내에 배치된 접착 부재; 및
    상기 접착 부재 상에 배치된 이미지 센서를 포함하고,
    상기 오픈 영역의 폭은,
    상기 이미지 센서의 폭보다 작고,
    상기 이미지 센서는,
    상기 접착 부재와 접촉하는 제1 영역; 및
    상기 회로 기판의 상면과 접촉하는 제2 영역을 포함하는,
    카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서의 제1 영역은, 상기 이미지 센서의 하면의 중앙 영역이고,
    상기 이미지 센서의 제2 영역은 상기 중앙 영역을 둘러싸는 상기 이미지 센서의 하면의 가장자리 영역인,
    카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회로 기판은,
    절연층;
    상기 절연층의 상면에 배치되는 접지 패턴; 및
    상기 절연층의 상면에 배치되고, 상기 접지 패턴의 상면을 노출하는 상기 오픈 영역에 대응하는 개구를 포함하는 보호층을 포함하고,
    상기 접착 부재는,
    상기 보호층의 상기 개구를 통해 노출된 상기 접지 패턴의 상면에 배치되는,
    카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접착 부재의 상면은,
    상기 보호층의 상면과 동일 평면 상에 위치하는,
    카메라 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 이미지 센서의 상기 제2 영역은,
    상기 보호층의 상면과 직접 접촉하는,
    카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 액티브 픽셀 영역 및 상기 액티브 픽셀 영역 이외의 패시베이션 영역을 포함하고,
    상기 액티브 픽셀 영역은,
    상기 접착 부재와 접촉하며, 상기 제1 영역에 대응하는 제1 부분과,
    상기 회로 기판과 접촉하고, 상기 제2 영역에 대응하는 제2 부분을 포함하는,
    카메라 모듈.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 접착 부재는,
    상기 이미지 센서와 상기 접지 패턴을 연결하는 도전성 물질을 포함하는,
    카메라 모듈.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 보호층의 상기 개구는,
    상기 접지 패턴의 상면을 부분적으로 노출하는 복수 개의 홀을 포함하고,
    상기 접착 부재는,
    상기 보호층의 상기 복수 개의 홀 내에 배치되는,
    카메라 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 접착 부재의 면적은,
    상기 이미지 센서의 면적보다 작은,
    카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접착 부재의 면적은,
    상기 이미지 센서의 하면의 면적의 50% 이하인,
    카메라 모듈.
  11. 본체, 상기 본체에 배치되고 피사체의 영상을 촬영하는 카메라 모듈, 및 상기 본체에 배치되고 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 출력하는 디스플레이부를 포함하고,
    상기 카메라 모듈은,
    상면에 오픈 영역을 포함하는 회로 기판;
    상기 회로기판의 상기 오픈 영역 내에 배치된 접착 부재; 및
    상기 접착 부재 상에 배치된 이미지 센서를 포함하고,
    상기 오픈 영역의 폭은,
    상기 이미지 센서의 폭보다 작고,
    상기 이미지 센서는,
    액티브 픽셀 영역 및 상기 액티브 픽셀 영역 이외의 패시베이션 영역을 포함하고,
    상기 이미지 센서의 상기 액티브 픽셀 영역은,
    상기 접착 부재와 접촉하는 제1 부분과,
    상기 회로 기판과 접촉하는 제2 부분을 포함하는,
    광학기기.
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