KR20230000346A - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기 - Google Patents

카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기 Download PDF

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KR20230000346A
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camera module
image sensor
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오영돈
한상연
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 따른 카메라 모듈은 보강 플레이트; 상기 보강 플레이트 상에 배치되고, 상기 보강 플레이트의 상면의 일부를 노출하는 단차를 가지는 관통 홀을 포함하는 회로 기판; 및 상기 회로 기판의 상기 관통 홀 내에서, 상기 보강 플레이트 상에 배치되는 이미지 센서를 포함하고, 상기 회로 기판은, 제1 관통 홀을 포함하는 제1 기판부와, 상기 제1 기판부 위에 배치되고, 제2 관통 홀을 포함하는 제2 기판부를 포함하고, 상기 제2 관통 홀은 상기 제1 관통 홀의 폭보다 크고, 상기 제1 기판부는, 상기 제2 관통 홀을 통해 노출되는 상면 영역에 배치되는 제1 패드를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 제1 관통 홀 및 상기 제2 관통 홀 중 어느 하나에 배치된 상태에서, 상기 제1 패드와 연결된다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기{A CAMERA MODULE AND OPTICAL APPARATUS HAVING THE SAME}
실시 예는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기에 관한 것이다.
최근 들어, 초소형 카메라 모듈이 개발되고 있고, 초소형 카메라 모듈은 스마트폰, 노트북, 게임기 등과 같은 소형 전자 제품에 널리 사용되고 있다.
즉, 스마트폰을 비롯한 대부분의 모바일 전자기기에는 물체로부터 화상을 얻기 위한 카메라 장치가 구비되어 있고, 모바일 전자기기는 간편한 휴대성을 위해 점차 소형화 되어가는 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 전자기기로 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.
또한, 종래의 카메라 장치는 보강 플레이트를 포함하는 구조를 가지기 때문에, 상기 보강 플레이트의 두께만큼 카메라 장치의 전체적인 높이가 증가하는 문제점이 있다.
이에 따라, 이미지 센서의 휨 발생을 최소화하면서, 카메라 장치의 높이를 줄일 수 있는 방안이 요구되고 있다.새로운 구조가 요구되고 있다.
실시 예에서는 전체적인 높이를 줄일 수 있는 구조의 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예에서는 카메라 모듈의 높이를 증가시키지 않으면서, 보강 플레이트의 두께를 증가시켜, 방열 특성을 향상시킬 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예에서는 소자의 배치 위치의 변경을 통해 상기 소자의 동작 상태의 용이한 파악이 가능하면서, 상기 소자에 의한 카메라 모듈의 높이 증가를 방지할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예에서는 소자가 렌즈 구동부와 광축 방향으로 오버랩된 위치에 배치되도록 하여, 카메라 모듈의 광축과 수직한 방향으로의 부피를 감소시키면서, 렌즈 구동부의 동작 신뢰성을 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 보강 플레이트; 상기 보강 플레이트 상에 배치되고, 상기 보강 플레이트의 상면의 일부를 노출하는 단차를 가지는 관통 홀을 포함하는 회로 기판; 및 상기 회로 기판의 상기 관통 홀 내에서, 상기 보강 플레이트 상에 배치되는 이미지 센서를 포함하고, 상기 회로 기판은, 제1 관통 홀을 포함하는 제1 기판부와, 상기 제1 기판부 위에 배치되고, 제2 관통 홀을 포함하는 제2 기판부를 포함하고, 상기 제2 관통 홀은 상기 제1 관통 홀의 폭보다 크고, 상기 제1 기판부는, 상기 제2 관통 홀을 통해 노출되는 상면 영역에 배치되는 제1 패드를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 제1 관통 홀 및 상기 제2 관통 홀 중 어느 하나에 배치된 상태에서, 상기 제1 패드와 연결된다.
또한, 상기 이미지 센서는 상기 제1 관통 홀 내에 배치되고, 상기 제1 패드와 광축 방향으로 오버랩되지 않는다.
또한, 상기 이미지 센서의 단자와 상기 제1 패드를 연결하는 연결 부재를 포함하고, 상기 연결 부재는 상기 제2 관통 홀 내에 배치된다.
또한, 상기 연결 부재의 최상단은, 상기 제2 기판부의 최상단보다 낮게 위치한다.
또한, 상기 보강 플레이트는, 상기 제1 기판부의 하면에 배치되는 제1 플레이트부와, 상기 제1 플레이트부 상에 배치되고, 상기 제1 기판부의 상기 제1 관통 홀 내에 배치되는 제2 플레이트부를 포함하고, 상기 이미지 센서는, 상기 제2 관통 홀 내에서, 상기 제2 플레이트부 상에 배치된다.
또한, 상기 이미지 센서의 단자는, 상기 제1 패드와 광축 방향으로 오버랩되고, 상기 이미지 센서의 단자와 상기 제1 패드 사이에 배치되는 접속부를 포함한다.
또한, 실시 예의 카메라 모듈은 상기 제2 기판부의 상면에 배치되는 필터를 포함한다.
또한, 실시 예의 카메라 모듈은 상기 이미지 센서에 부착되고, 상기 제2 관통 홀 내에 적어도 일부가 배치되는 필터를 포함한다.
또한, 실시 예의 카메라 모듈은 상기 제1 기판부의 하면을 통해 노출되는 소자를 포함한다.
또한, 상기 제1 기판부는 상기 제2 기판부의 하면을 노출하며, 상기 제1 관통 홀과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 제3 관통 홀을 포함하고, 상기 소자는 상기 제3 관통 홀 내에 배치된다.
또한, 상기 제1 기판부는 복수의 절연층을 포함하고, 상기 복수의 절연층 중 일부 절연층을 오픈하며 상기 제1 관통 홀과 오버랩되지 않는 홈부를 포함하고, 상기 소자는 상기 제1 기판부의 상기 홈부 내에 배치된다.
또한, 상기 보강 플레이트는, 상기 소자와 광축 방향으로 오버랩되고, 상기 소자의 적어도 일부를 노출하는 제4 관통 홀을 포함한다.
또한, 상기 회로 기판 상에 배치되고, 렌즈 모듈을 구동하는 렌즈 구동부를 포함하고, 상기 소자는 상기 렌즈 구동부와 광축 방향으로 오버랩된다.
또한, 상기 제1 관통 홀의 폭은 상기 이미지 센서의 폭보다 크고, 상기 이미지 센서는 상기 제1 관통 홀 내에서, 상기 제1 관통 홀의 내벽과 이격된다.
또한, 상기 제1 관통 홀의 폭은 상기 제2 플레이트부의 폭보다 크고, 상기 제2 플레이트부는 상기 제1 관통 홀 내에서, 상기 제1 관통 홀의 내벽과 이격된다.
또한, 상기 제2 기판부의 두께는 상기 이미지 센서의 두께보다 크고, 상기 이미지 센서의 상면은, 상기 제2 기판부의 상면보다 낮게 위치한다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 회로 기판을 포함한다. 그리고, 상기 회로 기판은 제1 기판부 및 제2 기판부를 포함한다. 또한, 상기 제1 기판부는 제1 관통 홀을 포함하고, 상기 제2 기판부는 적어도 일부가 상기 제1 관통 홀과 광축 방향으로 오버랩되는 제2 관통 홀을 포함한다. 이때, 상기 제2 관통 홀은 상기 제1 관통 홀의 폭보다 큰 폭을 가진다. 이에 따라, 상기 제1 관통 홀과 상기 제2 관통 홀을 포함하는 캐비티는 단차를 가질 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 상기 제1 관통 홀( 내에 이미지 센서를 배치하고, 상기 제2 관통 홀 내에 상기 이미지 센서와 연결되는 연결 부재를 배치한다. 이에 따라, 실시 예에서는 와이어 본딩 방식으로 이미지 센서가 실장되는 구조에서, 상기 연결 부재가 가지는 높이에 의한 카메라 모듈의 높이 증가를 방지할 수 있고, 이에 따른 카메라 모듈의 전체적인 높이를 낮출 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 필터를 배치함에 있어, 상기 연결 부재의 높이를 고려하지 않아도 됨으로써, 상기 회로 기판 상에 바로 상기 필터를 배치할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 필터를 배치하기 위한 홀더를 제거할 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 상기 홀더를 제어함에 따라, 상기 홀더가 가지는 높이만큼 카메라 모듈의 전체적인 높이를 낮출 수 있다.
이에 따라, 실시 예의 카메라 모듈에서 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(H1)나, TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(H2)를 비교 예 대비 줄일 수 있다. 예를 들어, 비교 예의 카메라 모듈에서 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(h1)나, TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(h2)는, 연결 부재의 높이나 필터가 장착되는 홀더의 높이가 반영되고, 이에 따라 상기 연결 부재의 높이 및 상기 홀더의 높이만큼 증가해야만 했다. 이와 다르게, 실시 예에서는 상기 연결 부재가 상기 회로 기판의 캐비티 내에 배치되고, 그에 따라 상기 필터가 상기 회로 기판 상에 직접 장착되는 구조를 가짐으로써, 상기 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(H1) 및 TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(H2)를 비교 예 대비 감소할 수 있다.
또한, 실시 예에서의 카메라 모듈은 보강 플레이트를 포함한다. 이때, 상기 보강 플레이트는 제1 기판부의 하면에 배치되는 제1 플레이트부와, 상기 제1 플레이트부로부터 돌출되고, 상기 제1 기판부의 제1 관통 홀 내에 배치되는 제2 플레이트부를 포함한다. 그리고, 이미지 센서는 상기 제2 플레이트부 상에 배치된 상태에서, 플립칩 본딩 방식으로 제1 패드에 연결될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 카메라 모듈의 높이를 증가시키지 않으면서, 상기 보강 플레이트의 두께를 증가시킬 수 있고, 이에 따른 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 기판부는 제3 관통 홀을 포함할 수 있다. 이때, 제1 실시 예에서의 상기 제3 관통 홀은 상기 제1 기판부를 관통하며 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 관통 홀은 상기 제1 기판부의 제1 관통 홀과 광축과 수직한 방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 그리고, 실시 예에서, 상기 제3 관통 홀은 상기 제2 기판부의 하면의 적어도 일부를 노출할 수 있다. 이때, 도면 상에 도시하지는 않았지만, 상기 제3 관통 홀을 통해 노출되는 제2 기판부의 하면에는 실장 패드(미도시)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 실장 패드에는 소자가 실장될 수 있다. 이때, 실시 예에서는 상기 소자를 실장함에 있어, 상기 제1 기판부의 제3 관통 홀 내에 상기 소자의 적어도 일부가 배치될 수 있도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 소자가 차지하는 높이를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 상기 카메라 모듈의 높이를 더욱 낮출 수 있다. 이때, 상기 소자는 렌즈 구동부의 구동을 제어하는 제어소자일 수 있다. 이때, 상기 소자는 광축 방향으로 상기 렌즈 구동부와 오버랩되게 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 소자와 상기 렌즈 구동부 사이의 거리를 최소화할 수 있고, 이에 따라 상기 렌즈 구동부의 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 상기 소자와 상기 렌즈 구동부 사이의 신호 전송 거리를 최소화하여, 상기 전송되는 신호의 손실을 줄일 수 있고, 이에 따라 보다 빠르고 정확하게 상기 렌즈 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에서는 상기 회로 기판의 보호층을 이용하여 상기 필터를 장착하기 위한 홀더를 구성하고, 이를 토대로 상기 회로 기판 상에 바로 필터를 장착하도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 필터의 장착을 위한 별도의 홀더가 불필요하며, 이에 따른 부품비의 절감 및 제조 공정을 간소화할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 필터를 장착하기 위한 홀더가 가지는 높이만큼 상기 카메라 모듈의 높이를 줄일 수 있고, 이에 따라 카메라 모듈의 전체 높이를 감소시킬 수 있다.
도 1은 비교 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 3은 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 4는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 5는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 6은 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 7은 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 휴대용 단말기의 구성도이다.
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.
도 1은 비교 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
이하에서는, 실시 예에 따른 카메라 모듈의 설명에 앞서, 이와 비교되는 비교 예에 따른 카메라 모듈에 대해 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 비교 예에 따른 카메라 모듈은, 렌즈 모듈(10), 렌즈 구동부(20), 회로 기판(30), 이미지 센서(40), 필터(50), 홀더(H), 보강 플레이트(60), 접착 부재(70) 및 연결부재(80)를 포함한다.
비교 예에서는 렌즈 모듈(10)을 포함한다. 상기 렌즈 모듈(10)은 외부로부터 입사되는 광을 카메라 모듈의 내측으로 제공할 수 있다.
렌즈 구동부(20)는 상기 렌즈 모듈(10)을 광축 방향 또는 광축과 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 렌즈 구동부(20)는 상기 렌즈 모듈(10)을 구동하여 오토 포커스 기능 및/또는 손떨림 방지 기능을 제공할 수 있다.
회로 기판(30)은 이미지 센서(40)가 배치되는 기판부이고, 외부 장치와 연결되어 상기 이미지 센서(40)를 통해 획득된 화상 정보를 외부 장치로 전달할 수 있다.
상기 회로 기판(30)은 절연층을 기준으로 구분되는 제1 기판부(31) 및 제2 기판부(32)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 기판부(31) 및 제2 기판부(32)에는 이를 관통하는 관통 홀(C)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 이미지 센서(40)는 상기 관통 홀(C) 내에 배치될 수 있다.
이때, 상기 회로 기판(30)의 하면에는 보강 플레이트(60)가 배치된다.
상기 보강 플레이트(60)는 회로 기판(30) 및/또는 이미지 센서(40)의 강도를 확보하거나, 상기 이미지 센서(40)에서 발생한 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
이때, 상기 보강 플레이트(60)와 이미지 센서(40) 사이에는 접착 부재(70)가 배치될 수 있다.
한편, 상기 회로 기판(30)의 제2 기판부(32)의 상면에는 패드(33)가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 이미지 센서(40)의 단자(41)는 연결 부재(80)를 통해 상기 패드(33)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 회로 기판(30)의 상기 제2 기판부(32)의 상면에는 적어도 하나의 소자(90)가 실장될 수 있다.
또한, 상기 회로 기판(30)의 제2 기판부(32)의 상면에는 홀더(H)가 배치되고, 상기 홀더(H) 상에 필터(50)가 장착될 수 있다.
이러한, 비교 예의 회로 기판에서, 관통 홀(C)은 회로 기판(30)의 최상면 및 최하면을 관통하며 형성된다. 또한, 상기 관통 홀(C)의 내벽은 단차를 가지지 않는다.
이에 따라, 상기 관통 홀(C) 내에 배치된 이미지 센서(40)의 단자(41)와 상기 패드(33)는 연결 부재(80)를 통해 서로 전기적으로 연결되는 구조를 가지게 된다.
이때, 상기 연결 부재(80)의 특성 상 상기 연결 부재(80)의 적어도 일부는 상기 회로 기판(30)의 상면에서 상측 방향으로 돌출되는 구조를 가진다.
또한, 비교 예에서는 필터(50)의 장착을 위해, 상기 회로 기판(30) 상에 홀더(H)를 배치한다.
이에 따라, 비교 예의 카메라 모듈에서 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(h1)나, TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(h2)는 증가하게 된다.
예를 들어, 비교 예의 카메라 모듈에서 상기 제1 높이(h1)에는 상기 홀더(H)가 가지는 높이가 반영되어야 한다. 이에 따라, 상기 비교 예에서의 상기 제1 높이(h1)는 상기 홀더(H)의 높이만큼 증가하게 된다. 이때, 상기 홀더(H)의 높이는 상기 연결 부재(80)의 높이 중 상기 회로 기판(30) 위로 돌출된 부분의 높이에 의해 결정된다. 이에 따라, 비교 예에서의 제1 높이(h1)는 상기 연결 부재(80)의 돌출 높이 및 이에 따른 상기 홀더(H)의 높이에 대응하게 증가하게 된다.
또한, 비교 예에서의 카메라 모듈에서 상기 제2 높이(h2)에는 상기 홀더(H)가 가지는 높이가 반영되어야 한다. 이에 따라, 상기 비교 예에서의 상기 제2 높이(h2)는 상기 홀더(H)의 높이만큼 증가하게 된다. 이때, 상기 홀더(H)의 높이는 상기 연결 부재(80)의 높이 중 상기 회로 기판(30) 위로 돌출된 부분의 높이에 의해 결정된다. 이에 따라, 비교 예에서의 제2 높이(h2)는 상기 연결 부재(80)의 돌출 높이 및 이에 따른 상기 홀더(H)의 높이에 대응하게 증가하게 된다.
이에 따라, 비교 예에서는 필터와 렌즈 모듈 사이의 기구 간섭을 회피하기 위해 별도의 공간(예를 들어, 에어 갭)이 필요하다. 또한, 비교 예에서는 이미지 센서와 연결 부재 사이의 간섭 회피를 위한 공간도 필요하게 된다. 이에 따라, 비교 예에서는 상기 공간 확보를 위한, 연결 부재의 높이 및 홀더의 높이에 따른 렌즈 설계(예를 들어, TTL 또는 FBL)에 제약이 발생하게 된다. 이때, 일반적으로 TTL이 크고 FBL이 작을 수록 광학 설계가 용이하다. 이때, 카메라 모듈의 전체 높이를 낮추기 위해서는 TTL이 작아야 하는데, 비교 예에서는 FBL의 제약으로 인해 TTL을 낮추는데 한계가 있다.
따라서, 실시 예에서는 카메라 모듈의 전체적인 높이를 낮출 수 있는 새로운 구조의 카메라 모듈을 제공하고자 한다. 또한, 실시 예에서는 카메라 모듈의 TTL을 낮출 수 있는 새로운 구조의 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 실시 예의 카메라 모듈은 렌즈 모듈(110), 렌즈 구동부(120), 회로 기판(130), 이미지 센서(140), 필터(150), 보강 플레이트(160), 접착 부재(170), 연결 부재(180) 및 소자(190)를 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(110)은 렌즈 및 상기 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 이때, 상기 렌즈 모듈(110)은 렌즈 구동부(120)를 구성하는 보빈(미도시)에 장착될 수 있다.
렌즈 구동부(120)는 렌즈 모듈(110)을 구동할 수 있다.
이때, 실시 예의 카메라 모듈은 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 구동부(120)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.
렌즈 구동부(120)는 하우징(미도시), 상기 하우징 내에 배치되고, 렌즈 모듈(110)이 장착되는 보빈(미도시), 상기 보빈에 배치되는 제1 코일(미도시), 상기 하우징에 배치되고 상기 제1 코일과 대향되는 마그네트(미도시), 보빈의 상부와 하우징의 상부에 결합되는 상부 탄성 부재(미도시), 보빈 아래에 배치되는 제2 코일(미도시), 상기 제2 코일 아래에 배치되는 구동 기판(미도시) 및 상기 구동 기판 아래에 배치되는 베이스(미도시)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 구동부(120)는 상기 베이스에 결합될 수 있고, 상기 베이스와 함께 상기 렌즈 구동부(120)의 구성들을 수용하는 커버 부재(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 렌즈 구동부(120)는 구동 기판과 상부 탄성 부재를 전기적으로 연결하고, 하우징을 베이스에 대하여 지지하는 지지부재(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제1 코일과 제2 코일은 각각 구동 기판과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 구동 기판으로부터 구동 신호(예를 들어, 구동 전류)를 제공받을 수 있다. 예컨대, 상부 탄성 부재는 복수의 상부 스프링을 포함할 수 있다. 그리고, 지지 부재는 상기 상부 탄성 부재의 복수의 상부 스프링들과 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 코일과 제2 코일 각각은 상기 지지 부재를 통하여 상기 구동 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 코일과 제2 코일은 상기 구동 기판으로부터 구동 신호를 제공받을 수 있다.
상기 제1 코일은 마그네트과 상호 작용하여 제1 전자기력을 발생할 수 있다. 그리고 렌즈 모듈(110)은 상기 발생한 제1 전자기력에 의해 광축 방향으로 이동될 수 있다. 이에 의해, 실시 예에서는 상기 렌즈 모듈(110)의 광축 방향으로의 변위가 제어됨에 따라 AF 구동이 구현될 수 있다.
또한, 제2 코일은 마그네트와 상호 작용하여 제2 전자기력을 발생할 수 있다. 그리고, 하우징은 상기 발생한 제2 전자기력에 의하여 광축과 수직한 방향으로 이동될 수 있다. 이에 의해, 실시 예에서는 상기 하우징이 광축과 수직한 방향으로 이동됨에 따라 손떨림 보정 또는 OIS 구동이 구현될 수 있다.
또한, AF 피드백 구동을 위하여, 카메라 모듈의 렌즈 구동부(120)는 센싱 마그네트(sensing magnet, 미도시), 및 AF 위치 센서(예컨대, 홀 센서(hall sensor), 미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 렌즈 구동부(120)는 AF 위치 센서가 배치 또는 장착되고, 하우징 또는/및 베이스에 결합되는 위치 센서 기판(미도시)을 포함할 수도 있다.
다른 실시 예에서는 AF 위치 센서가 보빈에 배치되고, 센싱 마그네트가 하우징에 배치될 수도 있다. 또한 렌즈 구동부(120)는 센싱 마그네트에 대응하여 보빈에 배치되는 밸런싱 마그네트를 포함할 수도 있다.
AF 위치 센서는 보빈의 이동에 따른 센싱 마그네트의 자기장의 세기를 감지한 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다. 이때, AF 위치 센서는 상부 탄성 부재(또는 하부 탄성 부재) 또는/및 지지 부재를 통하여, 구동 기판에 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 기판은 AF 위치 센서에 구동 신호를 제공할 수 있다. 그리고, AF 위치 센서의 출력은 구동 기판으로 전송될 수 있다.
다른 실시 예에서 렌즈 구동부(120)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 렌즈 구동부(120) 대신에, 렌즈 모듈(110)을 고정시키는 하우징을 포함할 수도 있고, 하우징은 별도의 홀더(미도시)에 결합될 수 있다. 그리고, 홀더에 부착 또는 고정된 하우징은 이동되지 않을 수 있고, 홀더에 부착된 상태에서 하우징의 위치는 고정될 수 있다.
구동 기판은 코일과 AF 위치 센서에 전기적으로 연결될 수 있고, 구동 기판을 통하여 코일 및 AF 위치 센서 각각에 구동 신호가 제공될 수 있고, AF 위치 센서의 출력이 구동 기판으로 전송될 수 있다.
실시 예의 카메라 모듈은 회로 기판(130)을 포함할 수 있다.
회로 기판(130)은 캐비티를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 실시 예에서의 회로 기판(130)의 캐비티 내에는 이미지 센서(140)가 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(140)는 상기 회로 기판(130)의 캐비티 내에 위치할 수 있다.
보강 플레이트(160)는 상기 이미지 센서(140) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 보강 플레이트(160)는 상기 이미지 센서(140) 아래에 배치되고, 그에 따라 상기 이미지 센서(140)의 강성을 확보할 수 있다. 또한, 보강 플레이트(160)는 상기 이미지 센서(140)로부터 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있다.
보강 플레이트(160)는 기설정된 두께와 경도를 가지는 판재형 부재로써, 이미지 센서(140)를 안정적으로 지지할 수 있고, 외부로부터의 충격 또는 접촉에 의해 이미지 센서(140)가 파괴되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 보강 플레이트(160)는 이미지 센서(140)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열 효과를 가질 수 있으며, 이를 위해 열전도도가 높은 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 보강 플레이트(160)는 서스(SUS) 또는 알루미늄 재질 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 다른 실시 예에서의 보강 플레이트(160)는 글라스 에폭시, 플라스틱, 또는 합성 수지 등으로 형성될 수 있을 것이다.
또한, 보강 플레이트(160)는 회로 기판(130)의 접지 단자(미도시)와 전기적으로 연결됨으로써, ESD(Electrostatic Discharge Protection)로부터 카메라 모듈을 보호하기 위한 그라운드(Ground) 역할을 할 수도 있다. 이를 위해, 회로 기판(130)은 접지 단자(미도시)를 포함하고, 상기 접지 단자는 상기 회로 기판(130)의 하면을 통해 노출될 수 있다.
한편, 상기 보강 플레이트(160)는 상기 회로 기판(130)의 하면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 회로 기판(130)의 하면과 상기 보강 플레이트(160) 사이에는 접착 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 보강 플레이트(160)는 상기 회로 기판(130)의 하면에 부착 또는 고정될 수 있다.
한편, 상기 이미지 센서(140)와 보강 플레이트(160) 사이에는 접착부재(170)가 배치될 수 있다. 상기 접착부재(170)는 상기 이미지 센서(140)의 하면에 배치되고, 그에 따라 상기 이미지 센서(140)에 상기 보강 플레이트(160)가 고정 또는 결합될 수 있도록 한다.
일 예로, 상기 접착부재(170)는 상기 회로 기판(130)의 캐비티의 폭보다 좁은 폭을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 회로 기판(130)은 상기 캐비티의 일부를 구성하는 제1 관통 홀(131-1)을 포함하는 제1 기판부(131) 및 상기 캐비티의 나머지 일부를 구성하는 제2 관통 홀(132-1)을 포함하는 제2 기판부(132)를 포함할 수 있다.
이때, 일 예로 상기 접착부재(170)는 상기 제1 관통 홀(131-1)의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 기판부(131)의 제1 관통 홀(131-1)의 내벽과 상기 접착부재(170)의 측면은 일정 간격 이격될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 접착부재(170)의 적층 공정에서, 상기 접착부재(170)에 의한 상기 회로 기판(130)의 손상을 방지할 수 있다.
이와 다르게, 실시 예에서, 상기 접착부재(170)는 상기 제1 기판부(131)의 상기 제1 관통 홀(131-1)의 폭과 동일한 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 접착부재(170)를 이용하여 상기 회로 기판(130) 내로 캐비티 내로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
회로 기판(130)은 이미지 센서(140)에 결상되는 이미지 신호를 전기적 신호로 변환한 후 외부 장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수 잇다. 또한, 회로 기판(130)에는 이미지 센서(140) 및 각종 소자와 전기적으로 연결되는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(130)에는 이미지 센서(140)와 전기적으로 연결되는 제1 패드(133)가 형성될 수 있다. 또한, 회로 기판(130)에는 소자(190)가 실장되는 실장 패드(미도시)가 형성될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
카메라 모듈은 필터(150)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 실시 예에서 상기 필터(150)는 회로 기판(130)에 직접 부착될 수 있다. 예를 들어, 비교 예에서는 상기 회로 기판 상에 별도의 홀더(H)가 배치되고, 상기 홀더(H) 상에 필터가 배치되었다. 이와 다르게, 실시 예에서는 상기 회로 기판(130) 상에 상기 필터(150)가 직접 배치될 수 있다. 이는, 이하에서 설명되는 회로 기판에 포함된 단차를 가지는 캐비티의 구조적 특징에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 상기 필터(150)를 배치함에 있어, 이미지 센서(140)와 회로 기판(130) 사이를 연결하는 연결 부재(180)의 높이에 제약을 받지 않는다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 회로 기판(130) 상에 별도의 홀더를 배치하지 않으면서, 상기 필터(150)를 부착 또는 고정할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 필터(150)는 상기 렌즈 모듈(110)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(140)로 입사되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 상기 필터(150)는 적외선 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 필터(150)는 광축과 수직한 수평 방향(예를 들어, x-y 평면)과 평행하도록 배치될 수 있다.
한편, 실시 예에서, 상기 필터(150)는 차단부재(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 차단부재는 상기 필터(150)의 상면의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 상기 차단부재는 마스킹부로 대체하여 표현될 수 있다. 상기 차단부재는 상기 필터의 상면의 가장자리 영역에 배치되어, 상기 렌즈 모듈(110)을 통과하여 상기 필터(150)의 가장자리 영역을 향하여 입사되는 광의 적어도 일부가 상기 필터(150)를 통과하는 것을 차단할 수 있다. 상기 차단부재는 상기 필터(150)의 상면에 결합 또는 부착될 수 있다. 상기 필터(150)는 광축 방향으로 보았을 때, 사각형으로 형성될 수 있고, 상기 차단부재는 상기 필터(150)의 상면의 각 변을 따라 필터(150)에 대하여 대칭형으로 형성될 수 있다. 상기 차단부재는 상기 필터(150)의 상면의 각 변에서 일정한 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 차단부재는 불투명한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 차단부재는 상기 필터(150)에 도포되는 불투명한 재질의 접착성 물질로 구비되거나, 또는 필터(150)에 부착되는 필름 형태로 구비될 수 있다.
이하에서는 실시 예의 회로 기판(130)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
실시 예의 회로 기판(130)는 제1 기판부(131) 및 제2 기판부(132)를 포함한다.
이때, 상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)는 별개의 기판을 서로 접합한 것이 아니라, 캐비티를 구성하는 관통 홀을 기준으로 하나의 기판을 복수로 구분한 것일 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 회로 기판(130)은 복수의 기판을 각각 제작한 후 이를 접합하여 형성될 수도 있을 것이다.
상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)는 각각 적어도 하나의 절연층을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 기판부(131)는 복수의 절연층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 기판부(132)는 복수의 절연층을 포함할 수 있다. 다만, 도 1에서는 설명의 편의를 위해, 상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)가 각각 하나의 층으로 구성되는 것으로 하여 도시하였다.
상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)를 구성하는 절연층들은 경성 절연층일 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(130)은 경성 절연층을 포함하는 경성 영역과, 연성 절연층을 포함하는 연성 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 회로 기판(130)에서, 상기 이미지 센서(140)가 배치되는 영역은 일정 강도를 가지는 경성 영역이며, 이에 따라, 상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)를 구성하는 절연층도 경성 절연층일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)를 구성하는 절연층은 연성 절연층보다 큰 강도 또는 큰 경도를 가지는 경성 절연층, 예를 들어, 프리프레그(prepreg)일 수 있다. 이때, 절연층은 절연 필름 또는 절연막으로 대체하여 표현될 수도 있다.
이때, 상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)를 구성하는 각각의 절연층의 표면에는 회로 패턴층이 배치될 수 있다. 상기 회로 패턴층은 상기 이미지 센서(140)가 실장되는 제1 패드(133)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 회로 패턴층은 상기 제1 패드(133)와 연결되는 신호 라인인 트레이스(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 회로 패턴층은 소자(190)가 실장되는 실장 패드를 포함할 수 있다.
상기 회로 패턴층은 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 회로 패턴층은 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, 회로 패턴층은 와이어 본딩성이 높은 금속물질로 형성된 적어도 하나의 표면 처리층을 포함할 수 있다.
상기 회로 패턴층은 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.
제1 실시 예에서, 상기 제1 패드(133)는 이미지 센서(140)와 광축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 실시 예에서 상기 제1 패드(133)와 상기 이미지 센서(140)의 단자(141)는 서로 직접 연결되는 구조가 아닌, 별도의 연결 부재(180)를 통해 연결되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패드(133)와 상기 이미지 센서(140)의 단자(141)는 연결 부재(180)를 통해 와이어 본딩 방식으로 상호 연결될 수 있다.
이때, 상기 설명한 바와 같이 상기 제1 기판부(131) 및 상기 제2 기판부(132)는 캐비티를 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 기판부(131)는 상기 캐비티의 일부분인 제1 관통 홀(131-1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기판부(131)는 상기 제1 기판부(131)의 상면 및 상기 상면과 반대되는 하면을 관통하는 제1 관통 홀(131-1)을 포함할 수 있다.
또한, 제2 기판부(132)는 상기 캐비티의 나머지 일부분인 제2 관통 홀(132-1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 기판부(132)는 상기 제2 기판부(132)의 상면 및 상기 상면과 반대되는 하면을 관통하는 제2 관통 홀(132-1)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 관통 홀(131-1)과 상기 제2 관통 홀(132-1)은 광축 방향에서 적어도 일부가 상호 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(132-1)의 적어도 일부는 상기 제1 관통 홀(131-1)과 광축 방향으로 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(132-1)의 나머지 일부는 상기 제1 관통 홀(131-1)과 광축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통 홀(131-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(132-1)의 폭과 다를 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 관통 홀(131-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(132-1)의 폭보다 작을 수 있다.
상기 제1 기판부(131)의 상기 제1 관통 홀(131-1)은 이미지 센서(140)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통 홀(131-1)은 상기 이미지 센서(140)를 수용하는 수용부일 수 있다.
또한, 상기 제2 기판부(132)의 제2 관통 홀(132-1)은 연결 부재(180)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(132-1)은 상기 연결 부재(180)를 수용하는 수용부일 수 있다. 즉, 제1 실시 예에서의 연결 부재(180)는 상기 제2 관통 홀(132-1) 내에 배치된 상태에서, 상기 이미지 센서(140)의 단자(141)와 상기 회로 기판(130)의 제1 패드(133)를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기와 같이 실시 예에서는 회로 기판(130)을 제1 기판부(131) 및 제2 기판부(132)로 구분한다. 그리고, 상기 제1 기판부(131)에는 제1 관통 홀(131-1)을 형성하고, 상기 제2 기판부(132)에는 적어도 일부가 상기 제1 관통 홀(131-1)과 광축 방향으로 오버랩되는 제2 관통 홀(132-1)을 형성한다. 이때, 상기 제1 관통 홀(131-1)과 상기 제2 관통 홀(132-1)은 서로 다른 폭을 가진다. 예를 들어, 상기 제1 관통 홀(131-1)은 상기 제2 관통 홀(132-1)보다 작은 크기를 가진다. 예를 들어, 상기 제1 관통 홀(131-1)과 제2 관통 홀(132-1)을 포함하는 회로 기판(130)의 캐비티는 단차를 가질 수 있다.
이어서, 실시 예에서는 상기 제1 기판부(131)의 제1 관통 홀(131-1) 내에 이미지 센서(140)를 배치한다. 예를 들어, 상기 제1 기판부(131)의 하면에 보강 플레이트(160)를 부착한다. 그리고, 상기 제1 기판부(131)의 제1 관통 홀(131-1)을 통해 노출된 보강 플레이트(160)의 상면에 상기 이미지 센서(140)를 부착할 수 있다. 이를 통해, 실시 예에서의 이미지 센서(140)는 상기 보강 플레이트(160)에 부착된 상태로 상기 제1 기판부(131)의 제1 관통 홀(131-1) 내에 위치할 수 있다.
또한, 실시 예에서의 제2 기판부(132)의 제2 관통 홀(132-1)은 상기 제1 기판부(131)의 제1 관통 홀(131-1)보다 크다. 이에 따라, 상기 제1 기판부(131)의 상면 중 적어도 일부는 상기 제2 관통 홀(132-1)과 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기판부(131)는 상기 제2 기판부(132)의 상기 제2 관통 홀(132-1)을 통해 노출되는 상면 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 실시 예에서의 상기 제1 패드(133)는 상기 제2 관통 홀(132-1)을 통해 노출되는 상기 제1 기판부(131)의 상면 영역에 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2 관통 홀(132-1)을 통해 노출된 제1 기판부(131)의 상면 영역은 상기 이미지 센서(140)와 광축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 이를 통해, 실시 예에서의 상기 제1 패드(133)와 상기 이미지 센서(140)의 단자(141)는 광축과 수직한 방향으로 상호 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 연결 부재(180)를 이용하여 상기 제1 패드(133)와 상기 이미지 센서(140)의 단자(141)를 연결할 수 있다. 이때, 상기 연결 부재(180)는 상기 회로 기판(130)의 상면 위로 돌출되지 않는다. 예를 들어, 상기 연결 부재(180)의 최상단은 상기 회로 기판(130)의 최상면보다 낮게 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 부재(180)는 상기 제2 기판부(132)의 제2 관통 홀(132-1) 내에 위치할 수 있다.
상기 연결 부재(180)는 와어어일 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 부재(180)는 도전성 물질, 예를 들어, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 및 동 합금 중 어느 하나로 형성될 수 있고, 이러한 도전성 물질은 광을 반사시키는 특성을 가질 수 있다. 이때, 상기 필터를 통과한 광은 상기 연결 부재(180)에 의하여 반사될 수 있고, 이러한 반사광에 의하여 순간적인 번쩍임, 예를 들어 플레어(flare) 현상이 발생할 수 있다. 그리고, 이러한 플레어 현상은 이미지 센서(140)에 결상되는 이미지를 왜곡시키거나 이미지 화질을 저하시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 필터 상에 배치되는 차단부재는 상기 연결 부재(180)로 향하는 광을 차단할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 필터와 이미지 센서(140) 사이에 연결 부재(180)가 배치되더라도, 상기 차단 부재를 통해 상기 연결 부재(180)로 향하는 광을 차단함으로써, 상술한 플레어 현상 발생을 방지할 수 있고, 이를 통한 이미지 센서(140)에 결상되는 이미지의 왜곡 또는 화질 저하와 같은 문제를 해결할 수 있다.
한편, 제1 실시 예에서, 상기 필터(150)는 상기 회로 기판(130)의 제2 기판부(132)의 상면에 직접 부착될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 기판부(132)는 복수의 절연층을 포함한다.
이때, 상기 복수의 절연층은 솔더 레지스트와 같은 보호층을 포함할 수 있다. 상기 보호층은 상기 제2 기판부(132)의 최외측(예를 들어, 최상측)에 배치되고, 그에 따라 상기 제2 기판부(132)를 구성하는 절연층의 표면이나 회로 패턴층의 표면을 보호하는 역할을 한다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 보호층에 상기 필터(150)가 안착되는 안착 홈을 형성한다. 예를 들어, 상기 보호층은 일정 높이를 가지고 배치되고, 이에 따라 상면에 하측 방향으로 함몰된 홈(미도시)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 필터(150)는 상기 보호층에 형성된 홈을 안착부로 하여, 상기 제2 기판부(132)에 부착될 수 있다.
이에 따라, 제1 실시 예의 카메라 모듈에 따르면, 상기 필터(150)를 장착하기 위한 별도의 홀더를 구비하지 않는다. 예를 들어, 비교 에에서는 회로 기판의 상부에 상기 필터의 배치를 위한 별도의 홀더를 배치하고, 이에 따라 상기 홀더를 안착부로 하여 상기 홀더 상에 필터가 장착되었다.
이와 다르게, 본원의 제1 실시 예에 따르면, 상기 회로 기판의 보호층을 이용하여 상기 필터(150)를 장착하기 위한 홀더를 구성하고, 이를 토대로 상기 회로 기판(130) 상에 바로 필터(150)를 장착하도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 필터(150)의 장착을 위한 별도의 홀더가 불필요하며, 이에 따른 부품비의 절감 및 제조 공정을 간소화할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 필터를 장착하기 위한 홀더가 가지는 높이만큼 상기 카메라 모듈의 높이를 줄일 수 있고, 이에 따라 카메라 모듈의 전체 높이를 낮출 수 있다. 이때, 이와 같은 구조가 가능한 이유는, 상기 회로 기판(130)를 구성하는 캐비티에 단차를 구성하고, 그에 따라 상기 캐비티의 단차 중 일부(예를 들어, 제2 관통 홀)를 상기 연결 부재(180)가 배치되는 공간으로 활용했기 때문이다.
한편, 실시 예에서는 상기 회로 기판(130)의 제2 기판부(132) 상에 배치되는 소자(190)를 포함할 수 있다. 상기 소자(190)는 실시 예의 렌즈 구동부(120)의 구동을 제어하는 제어소자일 수 있다. 이와 다르게, 상기 소자(190)는 상기 제어 소자의 기능을 지원하는 지원소자일 수 있다.
상기와 같이 제1 실시 예에 따르면, 카메라 모듈은 회로 기판을 포함한다.
그리고, 상기 회로 기판(130)은 제1 기판부(131) 및 제2 기판부(132)를 포함한다. 또한, 상기 제1 기판부(131)는 제1 관통 홀(131-1)을 포함하고, 상기 제2 기판부(132)는 적어도 일부가 상기 제1 관통 홀(131-1)과 광축 방향으로 오버랩되는 제2 관통 홀(132-1)을 포함한다. 이때, 상기 제2 관통 홀(132-1)은 상기 제1 관통 홀(131-1)의 폭보다 큰 폭을 가진다. 이에 따라, 상기 제1 관통 홀(131-1)과 상기 제2 관통 홀(132-1)을 포함하는 캐비티는 단차를 가질 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 상기 제1 관통 홀(131-1) 내에 이미지 센서(140)를 배치하고, 상기 제2 관통 홀(132-1) 내에 상기 이미지 센서(140)와 연결되는 연결 부재(180)를 배치한다. 이에 따라, 실시 예에서는 와이어 본딩 방식으로 이미지 센서(140)가 실장되는 구조에서, 상기 연결 부재(180)가 가지는 높이에 의한 카메라 모듈의 높이 증가를 방지할 수 있고, 이에 따른 카메라 모듈의 전체적인 높이를 낮출 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 필터(150)를 배치함에 있어, 상기 연결 부재(180)의 높이를 고려하지 않아도 됨으로써, 상기 회로 기판(130) 상에 바로 상기 필터(150)를 배치할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 필터(150)를 배치하기 위한 홀더를 제거할 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 상기 홀더를 제어함에 따라, 상기 홀더가 가지는 높이만큼 카메라 모듈의 전체적인 높이를 낮출 수 있다.
이에 따라, 제1 실시 예의 카메라 모듈에서 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(H1)나, TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(H2)는 도 1의 비교 예 대비 감소할 수 있다.
예를 들어, 비교 예의 카메라 모듈에서 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(h1)나, TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(h2)는, 연결 부재의 높이나 필터가 장착되는 홀더의 높이가 반영되고, 이에 따라 상기 연결 부재의 높이 및 상기 홀더의 높이만큼 증가해야만 했다.
이와 다르게, 실시 예에서는 상기 연결 부재(180)가 상기 회로 기판(130)의 캐비티 내에 배치되고, 그에 따라 상기 필터(150)가 상기 회로 기판(130) 상에 직접 장착되는 구조를 가짐으로써, 상기 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(H1) 및 TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(H2)를 비교 예 대비 감소할 수 있다.
도 3은 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제2 실시 예의 카메라 모듈은 렌즈 모듈(210), 렌즈 구동부(220), 회로 기판(230), 이미지 센서(240), 필터(250), 보강 플레이트(260), 접착 부재(270) 및 소자(290)를 포함한다.
이때, 제2 실시 예의 카메라 모듈에서, 렌즈 모듈(210), 렌즈 구동부(220), 회로 기판(230), 이미지 센서(240), 필터(250) 및 소자(290)는 도 2에서 동일 명칭을 가진 구성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3에서의 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 도 2의 제1 실시 예의 카메라 모듈과 비교하여, 이미지 센서가 플립칩 본딩 방식으로 배치된다는 것에서 차이가 있다.
제2 실시 예에서의 회로 기판(230)은 상기 제1 기판부(231) 및 상기 제2 기판부(232)를 포함한다. 그리고, 상기 제1 기판부(231)는 상기 캐비티의 일부분인 제1 관통 홀(231-1)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 기판부(232)는 제2 관통 홀(232-1)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 관통 홀(231-1)과 상기 제2 관통 홀(232-1)은 광축 방향에서 적어도 일부가 상호 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(232-1)의 적어도 일부는 상기 제1 관통 홀(231-1)과 광축 방향으로 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(232-1)의 나머지 일부는 상기 제1 관통 홀(231-1)과 광축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통 홀(231-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(232-1)의 폭과 다를 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 관통 홀(231-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(232-1)의 폭보다 작을 수 있다.
상기 제1 기판부(231)의 상기 제1 관통 홀(231-1)은 이미지 센서(240)에 부착되는 보강 플레이트(260)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기판부(231)의 상기 제1 관통 홀(231-1)은 상기 보강 플레이트(260)를 수용하는 수용부일 수 있다. 이에 따라, 상기 보강 플레이트(260)의 적어도 일부는 상기 제1 기판부(231)의 상기 제1 관통 홀(231-1) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 보강 플레이트(260)의 전체 영역은 상기 제1 기판부(231)의 상기 제1 관통 홀(231-1) 내에 배치될 수 있다. 다른 일 예로, 상기 보강 플레이트(260)의 일부 영역은 상기 제1 기판부(231)의 제1 관통 홀(231-1) 내에 배치되고, 나머지 일부 영역은 상기 제1 기판부(231)의 하측 방향으로 돌출될 수 있다.
즉, 제1 실시 예에서, 상기 제1 관통 홀(131-1) 내에는 이미지 센서(140)가 배치되었다.
이와 다르게, 제2 실시 예에서의 상기 제1 관통 홀(231-1) 내에는 보강 플레이트(260)가 배치될 수 있다.
이를 위해, 상기 보강 플레이트(260)는 제1 기판부(231)의 하면에 부착되는 제1 플레이트부(261)와, 상기 제1 플레이트부(261)에서 돌출된 제2 플레이트부(262)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 플레이트부(261)와 상기 제2 플레이트부(262)는 일체형으로 구성될 수 있고, 이와 다르게 별개의 구성을 부착하여 구성될 수도 있다.
예를 들어, 실시 예에서의 보강 플레이트(260)는 일정 두께는 가지는 플레이트의 일부를 에칭하여 제거함으로써, 상기 제1 플레이트부(261) 및 제2 플레이트부(262)를 포함하도록 할 수 있다. 이와 다르게, 실시 예에서의 보강 플레이트(260)는 제1 플레이트부(261)를 준비하고, 상기 제1 플레이트부(261) 상에 제2 플레이트부(262)를 부착하는 것에 의해 구현될 수 있다.
이때, 상기 제1 플레이트부(261)는 상기 제1 기판부(231)의 하면에 배치된다. 그리고, 상기 제2 플레이트부(262)는 상기 제1 플레이트부(261)의 상면으로부터 돌출되어, 상기 제1 기판부(231)의 상기 제1 관통 홀(231-1) 내에 배치될 수 있다.
이에 따라, 제2 실시 예에서의 상기 제1 기판부(231)의 상기 제1 관통 홀(231-1)은 상기 보강 플레이트(260)의 일부가 수용되는 수용부일 수 있다. 이때, 상기 제2 플레이트부(262)의 폭은 상기 제1 관통 홀(231-1)의 폭보다 작을 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 제2 플레이트부(262)를 상기 제1 기판부(231)의 제1 관통 홀(231-1) 내에 배치하는 과정에서, 상기 제1 기판부(231)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 제2 실시 예에서의 상기 제2 관통 홀(232-1)을 통해 노출되는 이미지 센서(240)의 상면 영역에는 제1 패드(233)가 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1 패드(233)는 광축 방향으로 이미지 센서(240)와 오버랩될 수 있다. 이에 따라, 제2 실시 예에서의 이미지 센서(240)는 플립칩 본딩 방식으로, 상기 제1 패드(233) 상에 실장될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 패드(233)와 상기 이미지 센서(240)의 단자(241) 사이에는 접속부(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 접속부는 사각 형상(예를 들어, 육면체 형상)을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 접속부는 구형 형상을 가질 수도 있을 것이다. 예를 들어, 상기 접속부의 단면은 원형 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 접속부의 단면은 부분적으로 또는 전체적으로 라운드진 형상을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 접속부의 단면 형상은 일측에서 평면이고, 상기 일측과 반대되는 타측에서 곡면일 수 있다.
이와 같이, 제2 실시 예에서의 회로 기판은 제1 기판부(231)와 제2 기판부(232)를 포함한다. 그리고, 상기 제1 기판부(231)는 제1 관통 홀(231-1)을 포함하고, 제2 기판부(232)는 제2 관통 홀(232-1)을 포함한다. 그리고, 상기 제1 기판부(231)의 상기 제1 관통 홀(231-1) 내에는 보강 플레이트(260)의 일부인 제2 플레이트부(262)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 기판부(232)의 제2 관통 홀(232-1)에는 이미지 센서(240)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 보강 플레이트(260)가 제1 플레이트부(261) 및 제2 플레이트부(262)를 포함하도록 함으로써, 상기 이미지 센서(240)의 방열성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다. 나아가, 실시 예에서는 와이어 본딩 방식이 아닌 플립칩 본딩 방식을 적용함으로써, 카메라 모듈에서 FBL(Flange Back Length)에 대응하는 제1 높이(H1')나, TTL(Total Track Length)에 대응하는 제2 높이(H2')를 더욱 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 제2 실시 예에서는 상기 제2 플레이트부(262)의 높이만큼, 제1 실시 예 대비 제1 높이(H1') 및 제2 높이(H2')를 줄일 수 있다.
도 4는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제3 실시 예의 카메라 모듈은 렌즈 모듈(310), 렌즈 구동부(320), 회로 기판(330), 이미지 센서(340), 필터(350), 보강 플레이트(360), 접착 부재(370) 및 소자(390)를 포함한다.
이때, 제3 실시 예의 카메라 모듈의 각각의 구성요소에서, 전체적인 기본 구조는, 도 3의 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈과 실질적으로 동일하며, 이에 따라 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에서의 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 도 3의 제2 실시 예의 카메라 모듈과 비교하여, 이미지 센서와 필터가 패키지로 구성된 것에 있어 차이가 있다.
제3 실시 예에서의 회로 기판(330)은 상기 제1 기판부(331) 및 상기 제2 기판부(332)를 포함한다. 그리고, 상기 제1 기판부(331)는 상기 캐비티의 일부분인 제1 관통 홀(331-1)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 기판부(332)는 제2 관통 홀(332-1)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 관통 홀(331-1)과 상기 제2 관통 홀(332-1)은 광축 방향에서 적어도 일부가 상호 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(332-1)의 적어도 일부는 상기 제1 관통 홀(331-1)과 광축 방향으로 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(332-1)의 나머지 일부는 상기 제1 관통 홀(331-1)과 광축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통 홀(331-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(332-1)의 폭과 다를 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 관통 홀(331-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(332-1)의 폭보다 작을 수 있다.
제3 실시 예에서의 필터(350)는 이미지 센서(340) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 필터(350)의 하면은 상기 이미지 센서(340)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 이미지 센서(340)와 필터(350) 사이의 높이를 최소화할 수 있고, 이에 따른 카메라 모듈의 높이를 획기적으로 줄일 수 있다.
이때, 상기 필터(350)는 상기 이미지 센서(340)에 부착됨에 따라, 상기 이미지 센서(340)와 함께 상기 제2 기판부(332)의 제2 관통 홀(332-1) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 필터(350)는 상기 이미지 센서(340)와 함께 상기 제2 관통 홀(332-1) 내에 수용될 수 있다. 바람직하게, 상기 필터(350)의 일부는 상기 제2 관통 홀(332-1) 내에 수용되고, 나머지 일부는 상기 제2 관통 홀(332-1)의 상부로 돌출될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 비교 예 대비 상기 이미지 센서(340)와 상기 필터(350) 사이의 이격 공간에 대응하는 높이만큼 카메라 모듈의 높이를 줄일 수 있고, 이에 따른 카메라 모듈의 소형화가 가능하다.
도 5는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제4 실시 예의 카메라 모듈은 렌즈 모듈(410), 렌즈 구동부(420), 회로 기판(430), 이미지 센서(440), 필터(450), 보강 플레이트(460), 접착 부재(470), 연결 부재(480) 및 소자(490)를 포함한다.
이때, 제4 실시 예의 카메라 모듈의 각각의 구성요소에서, 전체적인 기본 구조는, 도 2의 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈과 실질적으로 동일하며, 이에 따라 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제4 실시 예에서의 제1 기판부(431)는 제3 관통 홀(431-2)을 포함할 수 있다. 이때, 제4 실시 예에서의 제1 기판부(431)의 제3 관통 홀(431-2)은 상기 제1 기판부(431)를 관통하며 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 관통 홀(431-2)은 상기 제1 기판부(431)의 제1 관통 홀(431-1)과 광축과 수직한 방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 그리고, 실시 예에서, 상기 제3 관통 홀(431-2)은 상기 제2 기판부(432)의 하면의 적어도 일부를 노출할 수 있다. 이때, 도면 상에 도시하지는 않았지만, 상기 제3 관통 홀(431-2)을 통해 노출되는 제2 기판부(432)의 하면에는 실장 패드(미도시)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 실장 패드에는 소자(490)가 실장될 수 있다. 이때, 실시 예에서는 상기 소자(490)를 실장함에 있어, 상기 제1 기판부(431)의 제3 관통 홀(431-2) 내에 상기 소자(490)의 적어도 일부가 배치될 수 있도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 소자(490)가 차지하는 높이를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 상기 카메라 모듈의 높이를 더욱 낮출 수 있다. 이때, 상기 소자(490)는 렌즈 구동부(420)의 구동을 제어하는 제어소자일 수 있다. 이때, 상기 소자(490)는 광축 방향으로 상기 렌즈 구동부(420)과 오버랩되게 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 소자(490)와 상기 렌즈 구동부(420) 사이의 거리를 최소화할 수 있고, 이에 따라 상기 렌즈 구동부(420)의 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 상기 소자(490)와 상기 렌즈 구동부(420) 사이의 신호 전송 거리를 최소화하여, 상기 전송되는 신호의 손실을 줄일 수 있고, 이에 따라 보다 빠르고 정확하게 상기 렌즈 구동부(420)를 제어할 수 있다.
또한, 제4 실시 예의 카메라 모듈에 따르면, 상기 소자(490)가 상기 회로 기판의 하면에 배치됨에 따라, 카메라 모듈의 광축과 수직한 방향으로의 사이즈를 최소화할 수 있다.
예를 들어, 도 1 내지 도 3에 따르면, 회로 기판의 광축과 수직한 방향으로의 사이즈는 상기 소자의 배치 공간에 대응하는 사이즈만큼 증가하였다. 이와 다르게, 제4 실시 예에 따르면, 상기 소자를 상기 회로 기판의 하면에 배치하도록 함으로써, 상기 회로기판의 광축과 수직한 방향으로의 사이즈를 줄일 수 있고, 나아가 카메라 모듈의 소형화가 가능하다.
도 6은 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 실시 예의 카메라 모듈은 렌즈 모듈(510), 렌즈 구동부(520), 회로 기판(530), 이미지 센서(540), 필터(550), 보강 플레이트(560), 접착 부재(570), 접속부(580) 및 소자(590)를 포함할 수 있다.
여기에서, 렌즈 모듈(510), 렌즈 구동부(520), 보강 플레이트(560), 접착 부재(570) 등은, 도 2에서의 동일한 명칭을 가진 구성요소와 실질적으로 동일하며, 이에 따라 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 힌다.
제5 실시 예에서의 회로 기판(530)은 상기 제1 기판부(531) 및 상기 제2 기판부(532)를 포함한다. 그리고, 상기 제1 기판부(531)는 상기 캐비티의 일부분인 제1 관통 홀(531-1)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 기판부(532)는 제2 관통 홀(532-1)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 관통 홀(531-1)과 상기 제2 관통 홀(532-1)은 광축 방향에서 적어도 일부가 상호 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(532-1)의 적어도 일부는 상기 제1 관통 홀(531-1)과 광축 방향으로 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통 홀(532-1)의 나머지 일부는 상기 제1 관통 홀(531-1)과 광축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통 홀(531-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(532-1)의 폭과 다를 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 관통 홀(531-1)의 폭은 상기 제2 관통 홀(532-1)의 폭보다 작을 수 있다.
상기 제1 기판부(531)의 상기 제1 관통 홀(531-1)은 이미지 센서(540)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판부(532)의 제2 관통 홀(532-1)은 이미지 센서(540)와 제1 패드(533)를 연결하는 연결 부재(580)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다.
한편, 제4 실시 예에서, 상기 제1 기판부(431)는 제3 관통 홀(431-2)을 포함하였고, 상기 제3 관통 홀(431-2)은 상기 제2 기판부(432)의 하면의 일부를 노출하였다. 그리고, 소자(490)는 상기 제3 관통 홀(431-2)을 통해 노출되는 제2 기판부(432)의 하면에 실장되었다.
이와 다르게, 제5 실시 예에서 소자(590)는 제1 기판부(531)에 실장될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 기판부(531)는 적어도 하나의 절연층을 포함하는 제1 절연부(531a) 및 상기 제1 절연부(531a) 상에 배치되고 적어도 하나의 절연층을 포함하는 제2 절연부(531b)를 포함할 수 있다.
그리고, 제5 실시 예에서의 제3 관통 홀(531-2)은 상기 제1 절연부(531a)를 관통할 수 있다. 예를 들어, 제4 실시 예에서의 제3 관통 홀(531-2)은 상기 제1 기판부(531)를 구성하는 복수의 절연층 중 일부 절연층만을 관통하며 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 절연부(531b)의 하면은 상기 제1 절연부(531a)를 관통하는 제3 관통 홀(531-2)을 통해 노출될 수 있다. 그리고, 상기 제3 관통 홀(531-2)을 통해 노출되는 상기 제2 절연부(531b)의 하면에는 실장 패드(미도시)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 실장 패드에는 소자(590)가 실장될 수 있다.
이때, 실시 예에서는 소자가 가지는 높이에 따라, 도 5의 구조를 가지는 제3 관통 홀(431-2)에 배치될 수 있고, 이와 다르게 도 6의 구조를 가지는 제3 관통 홀(531-2) 내에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 기판부(531)의 전체 두께보다 큰 높이를 가지는 소자의 경우, 이는 도 5에 도시된 제3 관통 홀(431-2) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 소자가 상기 제1 기판부의 하면으로부터 돌출되지 않도록 높이를 관리할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 기판부(531)에서, 제1 절연부(531a)보다 낮은 높이를 가지는 소자의 경우, 이는 도 6에 도시된 제3 관통 홀(531-2) 내에 배치될 수 있다.
다만, 제1 기판부(531)의 전체 두께보다 큰 높이를 가지는 소자의 경우에도, 도 6의 제3 관통 홀(531-2) 내에 소자(590)를 배치할 수 있다. 다만, 이와 같은 경우, 상기 보강 플레이트(560)에서, 상기 소자(590)와 광축 방향으로 오버랩되는 영역에는 제4 관통 홀(560-1)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 소자(590)의 적어도 일부는 상기 제3 관통 홀(531-2) 내에 배치되고, 다른 일부는 제4 관통 홀(560-1) 내에 배치될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 8은 도 7에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다
도 7 및 도 8을 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 7에 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 (13)

  1. 보강 플레이트;
    상기 보강 플레이트 상에 배치되고, 상기 보강 플레이트의 상면의 일부를 노출하는 단차를 가지는 관통 홀을 포함하는 회로 기판; 및
    상기 회로 기판의 상기 관통 홀 내에서, 상기 보강 플레이트 상에 배치되는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 회로 기판은,
    제1 관통 홀을 포함하는 제1 기판부와,
    상기 제1 기판부 위에 배치되고, 제2 관통 홀을 포함하는 제2 기판부를 포함하고,
    상기 제2 관통 홀은 상기 제1 관통 홀의 폭보다 크고,
    상기 제1 기판부는,
    상기 제2 관통 홀을 통해 노출되는 상면 영역에 배치되는 제1 패드를 포함하고,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 관통 홀 및 상기 제2 관통 홀 중 어느 하나에 배치된 상태에서, 상기 제1 패드와 연결되는,
    카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는
    상기 제1 관통 홀 내에 배치되고, 상기 제1 패드와 광축 방향으로 오버랩되지 않는,
    카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이미지 센서의 단자와 상기 제1 패드를 연결하는 연결 부재를 포함하고,
    상기 연결 부재는 상기 제2 관통 홀 내에 배치되며,
    상기 연결 부재의 최상단은,
    상기 제2 기판부의 최상단보다 낮게 위치하는,
    카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보강 플레이트는,
    상기 제1 기판부의 하면에 배치되는 제1 플레이트부와,
    상기 제1 플레이트부 상에 배치되고, 상기 제1 기판부의 상기 제1 관통 홀 내에 배치되는 제2 플레이트부를 포함하고,
    상기 이미지 센서는,
    상기 제2 관통 홀 내에서, 상기 제2 플레이트부 상에 배치되며,
    상기 이미지 센서의 단자는,
    상기 제1 패드와 광축 방향으로 오버랩되고,
    상기 이미지 센서의 단자와 상기 제1 패드 사이에 배치되는 접속부를 포함하는,
    카메라 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 기판부의 상면에 배치되는 필터를 포함하는,
    카메라 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 이미지 센서에 부착되고, 상기 제2 관통 홀 내에 적어도 일부가 배치되는 필터를 포함하는,
    카메라 모듈.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판부는 상기 제2 기판부의 하면을 노출하며, 상기 제1 관통 홀과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 제3 관통 홀을 포함하고,
    상기 제3 관통 홀 내에 배치되고, 상기 제1 기판부의 하면을 통해 노출되는 소자를 포함하는,
    카메라 모듈.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판부는 복수의 절연층을 포함하고,
    상기 복수의 절연층 중 일부 절연층을 오픈하며 상기 제1 관통 홀과 오버랩되지 않는 홈부를 포함하고,
    상기 제1 기판부의 상기 홈부 내에 배치되고, 상기 제1 기판부의 하면을 통해 노출되는 소자를 포함하는,
    카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보강 플레이트는,
    상기 소자와 광축 방향으로 오버랩되고, 상기 소자의 적어도 일부를 노출하는 제4 관통 홀을 포함하는,
    카메라 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 회로 기판 상에 배치되고, 렌즈 모듈을 구동하는 렌즈 구동부를 포함하고,
    상기 소자는 상기 렌즈 구동부와 광축 방향으로 오버랩되는,
    카메라 모듈.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제1 관통 홀의 폭은 상기 이미지 센서의 폭보다 크고,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 관통 홀 내에서, 상기 제1 관통 홀의 내벽과 이격되는,
    카메라 모듈.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 제1 관통 홀의 폭은 상기 제2 플레이트부의 폭보다 크고,
    상기 제2 플레이트부는 상기 제1 관통 홀 내에서, 상기 제1 관통 홀의 내벽과 이격되는,
    카메라 모듈.
  13. 본체, 상기 본체에 배치되고 피사체의 영상을 촬영하는 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 카메라 모듈, 및
    상기 본체에 배치되고 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 출력하는 디스플레이부를 포함하는,
    광학기기.
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