KR20230040821A - 기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

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KR20230040821A
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김해식
권나경
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 따른 회로 기판은 절연부; 및 상기 절연부 상에 배치된 패턴부를 포함하고, 상기 절연부는, 복수의 제1 변 영역을 포함하는 제1 절연 영역; 및 상기 제1 변 영역과 마주보는 복수의 제2 변 영역을 포함하고, 오픈 영역을 사이에 두고 형성되는 제2 절연 영역을 포함하고, 상기 패턴부는, 상기 제1 절연 영역의 제1 변 영역에 배치되는 복수의 제1 단자부; 상기 제2 절연 영역의 제2 변 영역에 배치되는 복수의 제2 단자부; 및 상기 오픈 영역에 플라잉되고, 서로 마주보지 않는 제1 변 영역 및 제2 변 영역에 배치된 제1 단자부 및 제2 단자부 사이를 연결하는 복수의 연결부를 포함하고, 상기 복수의 연결부는, 상기 오픈 영역의 복수의 코너부에 형성된 복수의 절곡 부분을 포함하고, 상기 복수의 절곡 부분은 상기 서로 다른 코너부 상에서 서로 동일한 방향으로 회전하여 절곡되며, 상기 제1 단자부, 제2 단자부 및 상기 연결부 각각은, 제1 금속층; 상기 제1 금속층 상에 배치된 합금층; 및 상기 합금층 상에 배치된 제2 금속층을 포함한다.

Description

기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{CIRCUIT BOARD, RENS ACTUATOR AND CAMERA MODULE INCLUDING THE SAME}
실시 예는 기판에 관한 것으로, 특히 기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 모듈이 있다. 한편, 최근의 카메라 모듈에는 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있다.
또한, 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
또한, 최근 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(Oimage stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치, 혹은 사용자의 움직임 또는 진동이나 충격에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.
이러한, 카메라 모듈에 포함되는 이미지 센서는 CMOS가 주로 이용되고 있다. 이때, 이미지 센서는 센서 기판 상에 직접 실장된다. 최근에는 기술의 발전으로 스마트폰에 장착되는 카메라에 점차 화소수가 높은 이미지 센서를 사용하는 추세에 있기 때문에, 이미지 센서의 구동시 발생되는 열에 의해 상기 이미지 센서의 동작 신뢰성이 감소하는 문제가 있다.
또한, 종래의 카메라 모듈은 이미지 센서의 구동시 발생하는 열에 의해 센서 기판의 반복적인 수축 및 팽창이 이루어지고, 이에 따라 상기 이미지 센서가 상기 센서 기판에서 분리되는 문제가 있다.
한편, 카메라 모듈은 센서 시프트 방식이나 모듈 틸트 방식의 액추에이터를 기반으로 구동되며, 이러한 액추에이터의 구조상 이미지 센서와 센서 기판은 다른 구조물들과 분리되어 있다. 이에 의해, 카메라 모듈은 이미지 센서 및 센서 기판에서 발생하는 열을 외부로 전달할 수 없는 구조를 가지며, 이에 의해 이미지 센서 및 센서 기판의 표면 온도가 지속적으로 증가하는 문제가 있다.
나아가, 카메라 모듈에서의 센서 시프트용 기판(예를 들어, 인터포져)은 이미지 센서나 센서 기판과 접촉하고 있기는 하나, 이의 접점 영역의 면적이 매우 작으며, 이에 의한 열 방출성이 비효율적이다.
그리고, 상기 이미지 센서의 크기가 작은 경우, 상기 이미지 센서의 발열량이 크지 않기 때문에 큰 문제가 되지 않으나, 상기와 같이 이미지 센서의 해상도 증가에 따라 사이즈가 커지고 있다. 그리고, 상기 이미지 센서의 사이즈가 커짐에 따라 상기 발열량에 의한 신뢰성 문제가 커지고 있으며, 이를 해결하기 위한 근본적인 대책이 요구되고 있는 실정이다.
실시 예에서는 이미지 센서의 구동성을 향상시킬 수 있는 기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을을 제공하도록 한다.
또한, 실시 예에서는 다층 구조를 가지는 패턴부를 포함하는 기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하도록 한다.
또한, 실시 예에서는 물리적 특성을 만족하면서 낮은 비저항 값을 가지는 패턴부를 포함하는 기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시 예에서는 허용전류를 높이면서 통신 속도가 향상된 패턴부를 포함하는 기판, 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 회로 기판은 절연부; 및 상기 절연부 상에 배치된 패턴부를 포함하고, 상기 절연부는, 복수의 제1 변 영역을 포함하는 제1 절연 영역; 및 상기 제1 변 영역과 마주보는 복수의 제2 변 영역을 포함하고, 오픈 영역을 사이에 두고 형성되는 제2 절연 영역을 포함하고, 상기 패턴부는, 상기 제1 절연 영역의 제1 변 영역에 배치되는 복수의 제1 단자부; 상기 제2 절연 영역의 제2 변 영역에 배치되는 복수의 제2 단자부; 및 상기 오픈 영역에 플라잉되고, 서로 마주보지 않는 제1 변 영역 및 제2 변 영역에 배치된 제1 단자부 및 제2 단자부 사이를 연결하는 복수의 연결부를 포함하고, 상기 복수의 연결부는, 상기 오픈 영역의 복수의 코너부에 형성된 복수의 절곡 부분을 포함하고, 상기 복수의 절곡 부분은 상기 서로 다른 코너부 상에서 서로 동일한 방향으로 회전하여 절곡되며, 상기 제1 단자부, 제2 단자부 및 상기 연결부 각각은, 제1 금속층; 상기 제1 금속층 상에 배치된 합금층; 및 상기 합금층 상에 배치된 제2 금속층을 포함한다.
또한, 상기 제2 금속층의 전기 전도율은, 상기 합금층의 전기 전도율보다 높다.
또한, 상기 제2 금속층의 상면의 표면 거칠기는, 상기 제1 금속층의 하면의 표면 거칠기보다 낮다.
또한, 상기 제2 금속층은, 상기 합금층의 상면과 수직으로 중첩되는 제1 영역과, 상기 합금층의 상면과 수직으로 중첩되지 않는 제2 영역을 포함한다.
또한, 상기 제2 금속층의 제2 영역의 적어도 일부는, 상기 합금층의 측면과 수직으로 중첩된다.
또한, 상기 제2 금속층의 제2 영역의 적어도 일부는, 상기 제1 금속층의 측면과 수직으로 중첩된다.
또한, 상기 합금층의 측면 및 상기 제1 금속층의 측면은, 내측 방향으로 오목한 곡면을 포함하고, 상기 제2 금속층의 측면은 상기 합금층의 측면 및 상기 제1 금속층의 측면과 다른 형상을 가지는 부분을 포함한다.
또한, 상기 제2 금속층은, 1㎛ 내지 15㎛의 범위의 두께를 가진다.
또한, 상기 합금층과 상기 제1 금속층 사이에 배치된 제3 금속층을 더 포함하고, 상기 제3 금속층의 전기 전도율은, 상기 합금층의 전기 전도율보다 높다.
또한, 상기 제3 금속층의 두께는, 상기 제2 금속층의 두께보다 작다.
또한, 상기 제2 금속층의 제2 영역의 적어도 일부는, 상기 제3 금속층의 측면과 수직으로 중첩된다.
또한, 상기 제1 단자부, 제2 단자부 및 상기 연결부 각각은, 상기 제1 금속층, 상기 합금층 및 상기 제2 금속층 상에 배치되고, 유기물, 무기물 및 유무기 복합체 중 적어도 하나를 포함하는 표면 처리층을 포함한다.
또한, 상기 제1 단자부 및 상기 제2 단자부의 제1 금속층의 하면의 적어도 일부는 상기 표면 처리층과 접촉하지 않고, 상기 연결부의 제1 금속층의 하면의 전체는 상기 표면 처리층과 접촉한다.
한편, 실시 예의 렌즈 구동 장치는 고정부; 상기 고정부에 대해 상대적으로 이동 가능하게 배치되는 제1 이동부; 및 상기 고정부와 연결되는 영역 및 상기 제1 이동부에 연결되는 영역을 포함하는 회로 기판을 포함한다.
또한, 실시 예의 카메라 모듈은 상기 렌즈 구동 장치의 상기 제1 이동부의 내측에 배치되고, 상기 고정부 및 상기 이동부에 대하여 광축 방향으로 상대 이동 가능한 제2 이동부를 포함한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 센서부와 연결되는 이미지 센서 이동용의 회로 기판을 포함한다. 상기 회로 기판은 절연부, 패턴부를 포함한다. 그리고, 상기 패턴부는 금속층 및 상기 금속층 상에 형성된 표면 처리층을 포함한다. 이때, 상기 금속층은 합금층, 제2 금속층 및 제1 금속층을 포함한다. 상기 합금층은 상기 기판의 패턴부가 일정 수준 이상의 인장 강도를 가지면서 탄성을 가질 수 있도록 한다. 상기 제1 금속층은 상기 합금층의 표면에 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 부여하여 절연부와의 접착력을 향상시킨다. 나아가 상기 제2 금속층은 상기 합금층이 가지는 낮은 전기 전도률 및 높은 비저항 값을 개선하기 위해 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 금속층은 전기 전도율이 높은 금속물질로 형성된다. 이를 통해 실시 예에서는 상기 패턴부의 전체적인 전기 전도율을 낮추면서 비저항 값을 낮출 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 패턴부의 허용 전류나 통신 속도를 향상시킬 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 고해상도를 가지는 이미지 센서에 적용 가능한 이미지 센서 이동용의 회로 기판을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에서는 에칭 공정을 통해 상기 패턴부를 형성할 때, 상기 제2 금속층이 가장 낮은 에칭 속도를 가지며 에칭이 이루어진다. 이에 따라 상기 제2 금속층은 합금층의 상면과 수직으로 중첩된 제1 영역과, 상기 합금층의 상면과 수직으로 중첩되지 않는 제2 영역을 포함한다. 그리고, 상기 제2 영역은 상기 합금층의 측면 및 상기 제1 금속층의 측면의 적어도 일부와 수직으로 중첩될 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 상기 합금층의 상면 대비 상기 제2 금속층의 폭이 더 크도록 함으로써, 패턴부의 상면의 폭과 하면의 폭을 줄일 수 있고, 나아가 패턴부의 에칭 팩터를 높일 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 상기 패턴부의 상부 폭과 하부 폭의 차이를 줄임에 따라 신호 전송 손실을 줄일 수 있고, 나아가 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서의 패턴부의 금속층은 합금층과 제1 금속층 사이에 배치되는 제3 금속층을 더 포함한다. 상기 제3 금속층은 제2 금속층과 동일한 물질로 형성된다. 이에 따라 실시 예에서는 상기 제2 금속층만을 포함하는 구조 대비 상기 패턴부의 비저항 값을 더욱 낮추면서 전기 전도율을 높일 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 패턴부의 허용 전류를 더욱 높이면서, 통신 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서는 상기 제2 금속층과 제3 금속층을 포함하는 구조에서, 상기 제3 금속층의 두께가 상기 제2 금속층의 두께보다는 작도록 한다. 이때, 상기 제3 금속층이 포함되는 구조에서는 패턴부의 비저항 값은 감소하지만, 에칭 팩터도 함께 감소하게 된다. 이는 상기 제3 금속층의 두께가 제2 금속층의 두께보다 큰 경우에서 발생한다. 이에 따라 실시 예에서는 상기 제3 금속층의 두께를 상기 제2 금속층보다 작게 함으로써, 패턴부가 가지는 비저항 값을 낮추면서 에칭 팩터는 높일 수 있다.
또한, 실시 예에서는 금속층의 외측면을 둘러싸는 표면 처리층은 유기물을 코팅하여 형성된 박막일 수 있다. 이때, 상기 유기물의 비유전율(εr)은 3.24이다. 이는, 종래의 표면 처리층을 구성하는 니켈이나 금(Au)이 가지는 비유전율(εr)보다 상당히 작은 값이다. 예를 들어, 상기 니켈이나 금(Au)이 가지는 비유전율(εr)은 4 이상이다. 이에 따라, 실시 예에서는 유기물 코팅을 통해 표면 처리층을 형성함으로써, 상기 비유전율에 반비례하는 배선의 신호 전달 속도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 회로 기판의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예의 표면 처리층을 구성하는 유기물의 열전도도는 종래의 니켈이나 금속층에 비해 높다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 표면 처리층을 포함하는 패턴부의 열전도율을 높일 수 있다. 여기에서, 최근 카메라 모듈과 같은 제품에서, 방열특성이 큰 문제로 대두되고 있다. 즉, 카메라 모듈에 포함되는 다양한 구성요소들은 방열에 취약한 문제를 가지고 있으며, 이에 따른 방열 특성을 높이기 위한 노력이 진행되고 있다. 이때, 실시 예에서는 상기와 같이 패턴부의 표면 처리에 있어, 유기물 코팅을 통한 표면 처리층을 적용함으로써, 상기 패턴부의 열전도율을 높일 수 있고, 이에 따른 회로 기판의 방열 특성, 나아가 상기 회로 기판이 적용되는 카메라 모듈의 방열 특성을 높일 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 회로 기판에 포함된 패턴부는 제1 이동부의 구성 중 하나이다. 즉, 상기 패턴부를 구성하는 연결부는 카메라 모듈의 동작 중에 다수의 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부는 카메라 모듈의 오토 포커싱 또는 손떨림 방지를 위해, 이미지 센서와 함께 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 방향으로 시프트 또는 틸트된다. 이때, 상기 회로 기판에 포함된 패턴부는 상기와 같은 이동 동작 중에 다른 구성요소와 접촉할 수 있다. 그리고, 상기 패턴부가 다른 구성요소와 접촉하는 경우, 패턴부의 전기적 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 이때, 실시 예에서는 상기와 같이 패턴부의 유기물 코팅을 통해 표면 처리층을 형성함으로써, 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 표면 처리층는 종래의 니켈이나 금(Au)에 비해 낮은 전기 전도성을 갖는다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 패턴부가 다른 구성요소가 접촉하는 경우, 상기 표면 처리층이 절연 기능을 할 수 있으며, 이에 따른 회로 기판의 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시 예에서는 유기물 코팅을 통해 패턴부의 표면 처리층을 형성함에 따라, 종래의 표면 처리층 대비 도금 공정을 간소화할 수 있으며, 나아가 도금 공정 비용을 절감할 수 있다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 센서부 및 상기 센서부와 연결되는 이미지 센서 이동용의 회로 기판을 포함한다. 상기 회로 기판은 인터포져일 수 있다. 그리고, 상기 센서부는 상기 회로 기판과 연결되는 센서 기판 및 상기 센서 기판 상에 실장되는 이미지 센서를 포함한다. 이때, 상기 센서 기판에는 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전기적 패드 및 상기 전기적 패드 이외의 고정 패드를 포함한다. 이때, 상기 회로 기판에는 상기 센서 기판의 고정 패드가 삽입되는 오픈부을 포함할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 회로 기판과 상기 센서 기판의 솔더링 공정 시, 상기 고정 패드를 상기 회로 기판의 오픈부에 삽입하는 것에 의해, 상기 회로 기판과 상기 센서 기판 사이의 위치 정렬을 용이하게 할 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 상기 회로 기판과 상기 센서 기판의 위치가 정렬된 상태에서, 상기 센서 기판의 움직임을 제한할 수 있으며, 이에 따라 상기 솔더링 공정에서, 상기 회로 기판과 상기 센서 기판 사이의 위치 틀어짐 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따른 작업성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 상기 센서 기판과 상기 회로 기판 사이의 위치 정렬성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 상기 센서 기판과 상기 회로 기판 사이의 전기 연결성을 향상시킬 수 있고, 나아가 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 회로 기판은 절연부 및 패턴부를 포함한다. 상기 절연부는 제1 절연 영역, 제2 절연 영역 및 이들 사이의 오픈 영역을 포함한다. 그리고, 상기 패턴부는 상기 제1 절연 영역에 배치되어 상기 센서 기판과 연결되는 제1 단자부, 상기 제2 절연 영역에 배치되어 메인 기판과 연결되는 제2 단자부 및 상기 오픈 영역에 배치되어 상기 제1 단자부와 제2 단자부 사이를 연결하는 연결부를 포함한다. 이때, 상기 연결부는 상기 오픈 영역의 각각의 코너부에 배치되는 절곡 부분을 포함한다. 이때, 상기 연결부의 각각의 절곡 부분은 상기 코너부에서 서로 동일한 방향을 회전 방향으로 하여 절곡된다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기와 같은 연결부의 구조에 의해, 상기 회로 기판에 의한 센서부의 이동성을 향상시킬 수 있으나, 나아가 상기 센서부의 이동 위치에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 연결부의 절곡 부분은 상기 오픈 영역의 각각의 코너부에서 일부 영역을 오픈하는 제1 오픈 영역을 포함한다. 이때, 상기 제1 오픈 영역은 제1 이동부(200)를 구성하는 제2 프레임의 돌출부와 광축 방향으로 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 연결부는 상기 제1 오픈 영역을 회피하면서 상기 제1 오픈 영역의 내측에 배치되는 내측 연결부 및 외측에 배치되는 외측 연결부를 포함한다. 이때, 상기 내측 연결부의 수는 상기 외측 연결부의 수보다 작을 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기와 같은 연결부에서, 상기 제1 오픈 영역의 내측에 배치되는 내측 연결부의 개수보다 상기 제1 오픈 영역의 외측에 배치되는 외측 연결부의 개수를 많게 하여, 상기 제1 이동부의 이동성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 연결부의 개수를 상기 내측 연결부의 개수보다 많게 하는 경우, 상기 외측 연결부의 개수가 상기 내측 연결부의 개수보다 적은 경우보다 상기 제1 이동부의 이동량을 조절하기 용이할 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 연결부는 상기 제1 오픈 영역(OR)의 외측에 배치됨에 따라, 상기 내측 연결부보다 길이가 길 수 있다. 그리고, 상기 외측 연결부의 길이가 상기 내측 연결부의 길이보다 길기 때문에, 상기 내측 연결부에 비하여 상기 제1 이동부 이동에 필요한 구동력의 세기를 줄일 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 외측 연결부의 개수가 상기 내측 연결부의 개수보다 많게 하여, 상기 제1 이동부의 이동성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 상기 제1 이동부의 이동량을 미세하게 조절 가능하다.
또한, 실시 예에서의 상기 외측 연결부와 상기 내측 연결부 각각은 복수의 절곡점을 포함한다. 이때, 상기 외측 연결부의 절곡점의 수는 상기 내측 연결부의 절곡점의 수와 동일할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 외측 연결부의 절곡점의 수와 상기 내측 연결부의 절곡점의 수를 동일하게 하여, 상기 제1 이동부의 이동성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 연결부의 절곡점의 수와 상기 내측 연결부의 절곡점의 수가 다른 경우, 보다 많은 절곡점을 가지는 연결부에 힘이 집중될 수 있으며, 이에 따라 상기 힘이 집중되는 연결부가 다른 연결부보다 먼저 끊어지는 문제가 발생할 수 있고, 나아가 상기 제1 이동부의 이동 정확도에 문제가 발생할 수 있다. 이와 다르게, 실시 예에서는 상기 외측 연결부의 절곡점의 개수와 상기 내측 연결부의 절곡점의 개수를 서로 동일하게 하여, 이에 따라 상기 제1 이동부의 이동 시 상기 내측 연결부 및 상기 외측 연결부에 가해지는 힘을 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 내측 연결부 및 상기 외측 연결부에 균일하게 힘이 분산됨에 따라, 특정 연결부가 먼저 끊어지는 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 상기 연결부가 끊어지는 상황이 오더라도, 상기 내측 연결부 및 상기 외측 연결부가 동일 시점에 끊어지도록 할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 렌즈 구동 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 기판의 분해 사시도이다.
도 4는 실시 예에 따른 회로 기판의 층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 비교 예의 패턴부의 금속층의 층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 이미지 센서의 사이즈에 따라 요구되는 패턴부의 허용 전류 및 통신 속도를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 기판을 제조하는데 사용되는 자재를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실시 예에 따른 패턴부의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시 예에 따른 실제 제품에서의 패턴부의 수직 단면에 대한 광학 현미경 사진을 나타낸 도면이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 패턴부의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 따른 실제 제품에서의 패턴부의 수직 단면에 대한 광학 현미경 사진을 나타낸 도면이다.
도 12는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기이다.
도 13은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
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 실시 예에서 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 실시 예들을 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 한개이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합중 하나 이상을 포함 할 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 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함?? 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 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, OA 참조) 방향'은 렌즈 구동 장치에 결합되는 렌즈 및/또는 이미지 센서의 광축 방향으로 정의한다.
이하에서 사용되는 '수직방향'은 광축 방향과 평행한 방향일 수 있다. 수직방향은 'z축 방향(도 1 참조)'과 대응할 수 있다. 즉, 이하에서 기재되는 광축 방향, 수직 방향 및 제3 방향은 실질적으로 동일한 방향일 수 있다.
이하에서 사용되는 '수평방향'은 수직방향과 수직한 방향일 수 있다. 즉, 수평방향은 광축에 수직한 방향일 수 있다. 따라서, 수평방향은 'x축 방향'과 'y축 방향'을 포함(도 1 참조)할 수 있다. 한편, 상기 'x축 방향'은 이하에서 기재되는 제1 방향과 실질적으로 동일한 방향일 수 있고, 'y축 방향'은 이하에서 기재되는 제2 방향과 실질적으로 동일한 방향일 수 있다.
이하에서 사용되는 '오토 포커스 기능'는 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 정의한다. 한편, '오토 포커스'는 'AF(Auto Focus)'와 대응할 수 있다. 또한, '오토 포커싱(auto focusing)'과 혼용될 수 있다.
이하에서 사용되는 '손떨림 보정 기능'은 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈 및/또는 이미지 센서를 이동시키는 기능으로 정의한다. 한편, '손떨림 보정'은 'OIS(Optical Image Stabilization)'와 대응할 수 있다.
이하에서 사용되는 '요잉(yawing)'은 x축을 중심으로 회전하는 요(yaw) 방향의 움직임일 수 있다. 이하에서 사용되는 '피칭(pitching)'은 y축을 중심으로 회전하는 피치(pitch) 방향의 움직임일 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, x축을 중심으로 회전하는 움직임을 '피칭'으로 정의하고, y축을 중심으로 회전하는 움직임을 '요잉'으로 정의할 수도 있을 것이다.
이하에서는 카메라 모듈의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 렌즈 구동 장치의 분해 사시도이다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 실시 예에 따른 카메라 모듈에 대해 간략하게 설명하기로 한다.
카메라 모듈은 렌즈 구동 장치(10) 및 케이스를 포함할 수 있다.
상기 케이스는 제1 케이스(20) 및 제2 케이스(30)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 구동 장치(10)는 고정부(100), 제1 이동부(200), 제2 이동부(300), 가이드 부재(400), 제1 탄성 부재(500), 제2 탄성 부재(600) 및 기판(700)을 포함할 수 있다.
상기 기판(700)은 인터포져일 수 있다. 상기 기판(700)은 상기 제1 이동부(200)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(700)은 상기 제1 이동부(200)의 센서부(240)와 결합될 수 있다. 그리고, 상기 기판(700)은 상기 고정부(100)와 상기 센서부(240) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 나아가, 상기 기판(700)은 상기 고정부(100)에 대해 상기 센서부(240)가 상대 이동 가능하도록 한다. 예를 들어, 상기 기판(700)은 상기 센서부(240)와 상기 고정부(100) 사이를 전기적으로 연결하면서, 상기 센서부(240)가 상기 고정부(100)에 대해 상대 이동 가능하도록 상기 센서부(240)를 탄성 지지할 수 있다.
고정부(100)는 렌즈 구동 장치(10)에서, 위치가 고정된 부분을 의미할 수 있다. 예를 들어, 고정부(100)는 렌즈 구동 장치(10)의 OIS 동작 또는 AF 동작 시에, 위치가 고정될 수 있다. 고정부(100)는 상기 제1 이동부(200)의 외측을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 고정부(100)는 제1 이동부(200)와 이격될 수 있다. 바람직하게, 상기 고정부(100)는 렌즈 구동 장치(10)의 OIS 동작 시 상기 제1 이동부(200)가 이동할 때, 위치가 고정된 부분일 수 있다. 또한, 상기 고정부(100)는 렌즈 구동 장치(10)의 AF 동작 시 상기 제2 이동부(300)가 이동할 때, 위치가 고정된 부분일 수 있다. 이와 같은 고정부(100)는 메인 기판(110), 제1 프레임(120) 및 제1 구동 부재(130)를 포함할 수 있다.
제1 이동부(200)는 상기 고정부(100)의 내측 공간에 배치될 수 있다. 상기 제1 이동부(200)는 상기 고정부(100)의 내측 공간에, 상기 제1 이동부(200)와 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 이동부(200)는 상기 고정부(100)의 내측 공간에서 상기 고정부(100)에 대해 상대 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 이동부(200)는 제1축을 기준으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 이동부(200)는 제1축에 대응하는 x축을 중심으로 회전하는 요잉(yawing) 동작을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 이동부(200)는 상기 제1축과 수직한 제2 축을 기준으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 이동부(200)는 상기 제2축에 대응하는 y축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching) 동작을 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 이동부(200)는 OIS 동작을 위한 OIS 모듈일 수 있다. 여기에서, 상기 회전은 기울어짐 또는 틸팅을 포함할 수 있다. 이와 같은 제1 이동부(200)는 제2 프레임(210), 서브 프레임(220), 제2 구동 부재(230) 및 센서부(240)를 포함할 수 있다.
제2 이동부(300)는 상기 제1 이동부(200)의 내측 공간에 배치될 수 있다. 상기 제2 이동부(300)는 상기 고정부(100) 및 상기 제1 이동부(200)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 이동부(300)는 제3축을 기준으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 이동부(300)는 상기 제3축에 대응하는 z축(또는 광축)으로 이동하는 오토 포커싱 동작을 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 이동부(300)는 AF 동작을 위한 AF 모듈일 수 있다. 이와 같은 제2 이동부(300)는 제3 프레임(310), 렌즈(320) 및 제3 구동 부재(330)를 포함할 수 있다.
가이드 부재(400)는 구름 부재일 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 부재(400)는 복수의 볼을 포함할 수 있다. 상기 가이드 부재(400)는 상기 고정부(100)와 상기 제1 이동부(200) 사이에 배치될 수 있다. 상기 가이드 부재(400)는 상기 고정부(100)에 대해 상기 제1 이동부(200)가 상대적으로 이동될 수 있도록 가이드할 수 있다. 이와 같은 가이드 부재(400)는 상부 가이드 부재(410) 및 하부 가이드 부재(420)를 포함할 수 있다.
제1 탄성 부재(500)는 가압 부재일 수 있다. 상기 제1 탄성 부재(500)는 상기 가이드 부재(400)에 대응할 수 있다. 상기 제1 탄성 부재(500)는 상기 가이드 부재(400)를 구성하는 볼의 개수에 대응하게 구비될 수 있다. 상기 제1 탄성 부재(500)는 상기 고정부(100)에 배치될 수 있다. 상기 제1 탄성 부재(500)는 상기 가이드 부재(400)를 가압할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 탄성 부재(500)는 상기 고정부(100)에 결합되는 결합 영역과, 상기 결합 영역으로부터 연장되어 상기 가이드 부재(400)에 접촉하는 접촉 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 탄성 부재(500)의 접촉 영역은 탄성력을 가지며, 이에 따라 상기 가이드 부재(400)를 z축 방향으로 가압할 수 있다. 이와 같은 제1 탄성 부재(500)는 제1 상부 탄성 부재(510) 및 제1 하부 탄성 부재(520)를 포함할 수 있다.
제2 탄성 부재(600)는 상기 제1 이동부(200)에 상기 제2 이동부(300)를 탄성 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 탄성 부재(600)는 상기 제1 이동부(200)의 내측 공간에서 상기 제2 이동부(300)가 이동 가능하도록, 상기 제1 이동부(200)에 대해 상기 제2 이동부(300)를 탄성 지지할 수 있다. 이에 의해, 상기 제2 이동부(300)는 상기 제1 이동부(200)에 탄성 결합된 상태에서, 상기 제2 탄성 부재(600)의 탄성력에 의해 광축에 대응하는 z축 방향으로 이동할 수 있다. 이와 같은 제2 탄성 부재(600)는 제2 상부 탄성 부재(610) 및 제2 하부 탄성 부재(620)를 포함할 수 있다.
기판(700)은 상기 고정부(100)와 상기 제1 이동부(200)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 상기 기판(700)은 상기 제1 이동부(200)가 상기 고정부(100)에 대해 상대 이동 가능하도록 탄성 연결할 수 있다. 상기 기판(700)은 상기 고정부(100)와 상기 제1 이동부(200)를 전기적으로 연결하면서, 상기 제1 이동부(200)의 이동 시에 탄성을 가지고 휘어지는 '패턴부'를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(700)은 상기 고정부(100)와 상기 제1 이동부(200)의 센서부(240) 사이에 배치되는 '인터포져'라고도 할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(700)은 상기 고정부(100)에 대해 상기 제1 이동부(200)의 센서부(240)의 상대 이동이 가능하도록 하는, '센서 이동용 기판'이라고도 할 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 기판의 분해 사시도이다. 도 3을 참조하여 실시 예에 따른 기판(700) 및 이들의 전기적 연결 구조에 대해 설명하기로 한다.
절연부(710)는 제1 절연 영역(711) 및 제2 절연 영역(712)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 절연 영역(711)과 상기 제2 절연 영역(712) 사이는 오픈 영역(713)이 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 오픈 영역(713)은 상기 제1 절연 영역(711)의 주위의 전체를 둘러싸며 형성될 수 있다.
다른 일 예로, 상기 오픈 영역(713)은 상기 제1 절연 영역(711)의 주위의 일부 영역에 부분적으로 형성될 수 있다. 상기 오픈 영역(713)이 부분적으로 형성되는 경우, 이하에서 설명되는 상기 오픈 영역(713)은 제1 패턴부(721)의 연결부(721-3)와 수직으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 연결부(721-3)는 상기 오픈 영역(713) 상에서 플라잉되어 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 절연 영역(711)과 상기 제2 절연 영역(712)은 제1 패턴부(721)의 연결부(721-3)와 수직으로 중첩되지 않는 영역에 상기 오픈 영역(713)이 형성되지 않음에 따라 서로 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 절연부(710)는 상기 오픈 영역(713)을 사이에 두고 배치되는 제1 절연 영역(711) 및 제2 절연 영역(712)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연 영역(712)은 상기 오픈 영역(713)을 사이에 두고, 상기 제1 절연 영역(711)의 외측을 둘러싸며 배치될 수 있다. 상기 제1 절연 영역(711) 및 제2 절연 영역(712)은 각각 사각 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 절연 영역(711)은 원형이나 타원형이나 다각형상을 가질 수 있고, 상기 제2 절연 영역(712)은 상기 제1 절연 영역(711)이 가지는 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있을 것이다.
상기 제1 절연 영역(711)은 상기 센서부(240)에 대응할 수 있고, 상기 제2 절연 영역(712)은 상기 메인 기판(110)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연 영역(711)은 상기 센서부(240)와 광축 방향으로 오버랩될 수 있고, 상기 제2 절연 영역(712)은 상기 메인 기판(110)과 광축 방향으로 오버랩될 수 있다.
상기 제1 절연 영역(711) 및 상기 제2 절연 영역(712)은 서로 분리될 수 있다. 여기에서, 상기 제1 절연 영역(711) 및 상기 제2 절연 영역(712)이 분리된다는 것은, 상기 제1 절연 영역(711)과 상기 제2 절연 영역(712) 사이에, 절연부를 구성하는 다른 절연 영역이 존재하지 않음을 의미할 수 있다. 실시 예에서, 상기 제1 절연 영역(711) 및 상기 제2 절연 영역(712)은 서로 이격된 위치에서 분리된 상태로 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 렌즈 구동 장치의 이동성을 향상시킬 수 있다. 여기에서, 상기 렌즈 구동 장치의 이동성은 x축, y축 및 z축을 기준으로 진행되는 틸팅 특성과, x축, y축 및 z축 방향으로 이동하는 시프트 특성을 포함할 수 있다. 구체적으로, 실시 예는 제1 이동부인 센서부(240)와 연결되는 상기 제1 절연 영역(711)과, 고정부인 메인 기판(110)과 연결되는 제2 절연 영역(712)이 서로 분리됨으로써, 상기 제1 이동부를 이동시키는데 필요한 구동력의 세기를 줄일 수 있으며, 상기 제2 절연 영역(712)에 방해받지 않고 상기 제1 절연 영역(711)이 상기 제1 이동부와 함께 자유롭게 이동될 수 있다.
상기와 같은 패턴부(720)는 도전성 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)는 동일한 도전성 금속 물질로 형성될 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 패턴부(721)와 상기 제2 패턴부(722)는 서로 다른 금속 물질을 포함할 수도 있을 것이다. 다만, 실시 예에서는 제조 공정의 간소화를 위해, 상기 제1 패턴부(721) 및 제2 패턴부(722)가 동일한 금속 물질로 형성되도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서의 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)의 도금 공정 또는 에칭 공정을 통해 동시에 형성될 수 있을 것이다.
예를 들어, 상기와 같은 패턴부(720)는 압연 소재의 금속층을 사용하여 형성될 수 있다.
실시 예의 패턴부(720)는 복수의 층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴부(720)는 금속층 및 표면처리층을 포함할 수 있다. 상기 패턴부(720)의 금속층은 상기 패턴부(720)를 구성하는 원소재의 금속층을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴부(720)의 금속층은 상기 설명한 바와 같은 압연 소재의 합금층일 수 있다. 예를 들어, 패턴부(720)의 금속층은 압연 소재이고, 구리를 포함하는 구리 합금층일 수 있다.
상기 표면 처리층은 상기 패턴부(720)의 금속층 상에 형성될 수 있다. 상기 표면 처리층은 상기 패턴부(720)의 산화를 방지하는 표면 보호층일 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴부(720)는 패턴층을 포함하고, 상기 패턴층은 상기 금속층 및 표면 처리층을 포함하는 구조를 가질 수 있다.
상기 패턴부(720)의 금속층의 표면에 상기 표면 처리층이 형성되지 않는 경우, 노출된 상기 패턴부(720)의 표면의 산화나 변색이 발생할 수 있고, 이에 따른 전기적 신뢰성이 저하될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 패턴부(720)의 금속층 상에 표면 처리층을 형성하여, 상기 패턴부(720)의 금속층의 표면을 보호할 수 있도록 한다.
상기 표면 처리층은 유기 코팅층일 수 있다. 즉, 실시 예에서는 상기 패턴부(720)의 금속층 상에 유기물을 코팅하는 것에 의해 상기 표면 처리층을 형성할 수 있도록 한다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 표면 처리층은 무전해 니켈/무전해 팔라듐/치환 금(ENEPIG)이나 무전해 니켈/치환금(ENIG) 등으로 구성될 수 있을 것이다. 다만, 상기 표면 처리층이 니켈로 형성되는 경우, 니켈 도금조의 인(phosper)의 농도 관리가 어렵고, 이에 따른 공정성이 저하되는 문제가 있다. 나아가, 상기 니켈 도금조의 인(phosper)의 농도 관리가 제대로 되지 않는 경우, 니켈의 산화가 발생하고, 이에 따른 패턴부(720)의 표면이 검게 변하는 블랙 패드 형상이 발생하는 문제가 있다. 이때, 상기 블랙 패드 현상이 발생한 부분에는 금(Au)의 도금이 제대로 이루어지지 않는다. 이에 따라, 상기 패턴부(720)를 칩 실장 패드로 이용하는 경우, 상기 금(Au)의 정상적 도금이 어려워 칩 본딩성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기 표면 처리층이 니켈을 포함하는 경우, 상기 니켈이 가지는 자성으로 인하여 높은 주파수 대역에서 신호 간섭이 발생하고, 이에 따른 상기 패턴부(720)의 전기적 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 니켈이나 금(Au)과 같은 물질이 아닌 유기물을 이용하여 상기 패턴부(720)의 표면 처리층을 형성하도록 한다.
이때, 실시 예에서는 우선적으로 상기 패턴부(720)의 표면 처리층이 니켈을 포함하는 도금층이 아닌, 유기 코팅층으로 형성하여, 상기 패턴부(720)의 전기적 특성을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기와 같은 제1 패턴부(721)는 메인 기판(110)과 상기 센서부(240)을 전기적으로 연결하면서, 상기 제1 이동부(200)가 상기 고정부(100)에 대해 상대 이동이 가능하도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 패턴부(721)는 탄성을 가질 수 있다. 상기 제1 패턴부(721)는 구리(Cu)를 포함하는 합금으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 구리(Cu)에, 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Sn), 베릴륨(Be) 및 코발트(Co) 중 적어도 하나를 포함하는 2원계 합금일 수 있고, 적어도 2개를 포함하는 3원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 구리에 니켈이 포함된 합금층일 수 있다.
다만, 실시 예에서는 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 패턴부(721)는 스프링 역할이 가능한 탄성력을 가지면서, 전기 특성이 좋은 철(Fe), 니켈(Ni), 아연 등의 합금을 포함할 수도 있을 것이다.
구체적으로, 상기 제1 패턴부(721)는 상기 제1 이동부(200)의 이동 시에도 끊어지지 않는 일정 수준 이상의 특성 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 일정 수준 이상의 인장 강도(tensile strength) 및 0.2% 오프셋 항복 강도(0.2% offset yield strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴부(721)는 500N/mm2 이상의 인장 강도(tensile strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 800N/mm2 이상의 인장 강도(tensile strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 1000N/mm2 이상의 인장 강도(tensile strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 1400N/mm2 이상의 인장 강도(tensile strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 500N/mm2 이상의 0.2% 오프셋 항복 강도(0.2% offset yield strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 800N/mm2 이상의 0.2% 오프셋 항복 강도(0.2% offset yield strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 1000N/mm2 이상의 0.2% 오프셋 항복 강도(0.2% offset yield strength)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)는 1400N/mm2 이상의 0.2% 오프셋 항복 강도(0.2% offset yield strength)를 가질 수 있다.
한편, 상기 제1 패턴부(721)는 상기 제1 절연 영역(711) 및 제2 절연 영역(712)과 접촉하는 표면을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 제1 단자부(721-1)의 하면의 일부, 제2 단자부(721-2)의 일부는, 상기 제1 절연 영역(711) 및 제2 절연 영역(712)과 접촉한다. 이때, 상기 접촉하는 표면의 거칠기에 따라 실시 예에 따른 기판(700)의 신뢰성이 결정될 수 있다.
이때, 상기 접촉하는 표면이 0.025㎛ 내지 0.035㎛ 범위의 중심선 평균 거칠기(Ra) 또는/및 0.3㎛ 내지 0.5㎛ 범위의 10점 평균 거칠기를 가지는 경우, 상기 제1 패턴부(721)가 상기 절연부(710)에서 탈락되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라, 실시 예에서의 상기 제1 패턴부(721)의 표면은 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 표면의 거칠기는 상기 절연부(710)와의 밀착력에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 표면의 거칠기는 제1 금속층(이하에서 설명)을 이용하여 상기 제1 패턴부(721)를 형성하는 공정(예를 들어, 에칭 공정)에서, 포토레지스트(PR: Photo Resist)와의 밀착력에 영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 실시 예에서, 상기 제1 패턴부(721)의 표면은 0.05㎛ 내지 0.5㎛ 범위의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 패턴부(721)의 표면은 0.05㎛ 내지 0.2㎛ 범위의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 패턴부(721)의 표면은 0.08㎛ 내지 0.15㎛ 범위의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 패턴부(721)의 표면은 0.6 내지 5㎛ 범위의 10점 평균 거칠기(Rz)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 패턴부(721)의 표면은 0.7 내지 3.0㎛ 범위의 10점 평균 거칠기(Rz)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 패턴부(721)의 표면은 1.0 내지 2.5㎛ 범위의 10점 평균 거칠기(Rz)를 가질 수 있다.
상기 제1 패턴부(721)는 상기 센서부(240)의 패드(미도시)와 연결되는 제1 단자부(721-1), 상기 메인 기판(110)의 패드(미도시)와 연결되는 제2 단자부(721-2), 그리고 상기 제1 단자부(721-1)와 제2 단자부(721-2) 사이를 연결하는 연결부(721-3)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 단자부(721-1), 제2 단자부(721-2) 및 연결부(721-3)는 구성의 설명을 위해 구분한 것일 뿐, 실질적으로 이들은 서로 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 단자부(721-1)는 상기 제1 절연 영역(711)의 각각의 제1 변 영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 단자부(721-1)는 상기 제1 절연 영역(711)의 각각의 제1 단자 오픈부를 통해 적어도 일부가 노출될 수 있다.
한편, 상기 연결부(721-3)는 상기 제1 단자부(721-1)와 제2 단자부(721-2) 사이를 연결할 수 있다.
상기 연결부(721-3)는 제1 절연 영역(711) 및 제2 절연 영역(712)에서, 서로 마주보는 변 영역에 배치된 제1 단자부와 제2 단자부를 서로 연결하지 않고, 서로 마주보지 않는 변 영역에 배치된 제1 단자부와 제2 단자부를 서로 연결할 수 있다.
상기 연결부(721-3)는 상기 절연부(710)와 광축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부(721-3)는 상기 절연부(710)의 상기 오픈 영역(713)에 플라잉되어 배치될 수 있다. 여기에서 상기 플라잉된다는 것은, 상기 연결부(721-3)가 상기 오픈 영역(713) 상에서 기판의 다른 구성들과 접촉하지 않음을 의미할 수 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 연결부(721-3)에 의한 제1 이동부(200)의 이동성을 향상시킬 수 있다. 즉, 실시 예에서는 상기 연결부(721-3)의 탄성을 향상시켜, 이에 따른 상기 제1 이동부(200)의 이동성을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기와 같이, 실시 예의 연결부(721-3)는 제1 단자부(721-1)와 제2 단자부(721-2) 사이를 연결하는 복수의 연결부를 포함한다. 그리고, 상기 복수의 연결부 각각은 상기 오픈 영역(713)의 서로 다른 코너부에 배치되는 절곡 부분을 포함한다. 이때, 상기 복수의 연결부의 절곡 부분은 서로 동일한 방향을 회전 방향으로 하여 절곡 연장될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 연결부(721-3)의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 나아가 렌즈 구동 장치에 의한 제1 이동부(200)의 이동성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 연결부의 절곡 부분이 서로 다른 방향을 회전 방향으로 하여 절곡되는 경우, 상기 제1 이동부(200)의 이동 시, 각각의 연결부에 작용하는 힘이 서로 다르게 나타날 수 있고, 이에 따른 제1 이동부(200)의 이동성이 저하될 수 있다. 나아가, 상기 복수의 연결부의 절곡 부분이 서로 다른 방향을 회전 방향으로 하여 절곡되는 경우, 각각의 연결부 중 특정 연결부에 힘이 집중될 수 있고, 이에 따라 상기 힘이 집중되는 연결부가 다른 연결부에 비해 먼저 끊어지는 문제가 발생할 수 있다.
이에 반하여, 실시 예에서는 상기 복수의 연결부의 절곡 부분이 서로 동일한 방향을 회전 방향으로 절곡되도록 함으로써, 상기 제1 이동부(200)의 이동 시, 각각의 연결부에 작용하는 힘을 균일하게 분산시킬 수 있으며, 이에 따른 상기 제1 이동부(200)의 이동성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 상기와 같이 각각의 연결부에 작용하는 힘을 균일하게 분산시킴으로써, 각각의 연결부 중 특정 연결부가 먼저 끊어지는 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 상기 연결부가 끊어지는 문제가 발생하더라도 모든 연결부가 동일한 시점에 끊어지도록 하여, 상기 제1 이동부(200)의 틸팅에 강한 특성을 가질 수 있다.
한편, 상기와 같은 연결부(721-3)는 상기 제1 절연 영역(711) 및 상기 제2 절연 영역(712)에 의해 지지되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부(721-3)는 상기 제1 절연 영역(711) 및 상기 제2 절연 영역(712)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 부분을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 연결부(721-3)의 절곡 부분은 상기 제1 절연 영역(711) 및 상기 제2 절연 영역(712)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는다. 예를 들어, 상기 연결부(721-3)는 상기 오픈 영역(713) 상에서 플라잉된 상태로 배치될 수 있다.
한편, 실시 예에서의 상기 제1 단자부(721-1), 제2 단자부(721-2) 및 상기 연결부(721-3)의 개수는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단자부(721-1), 제2 단자부(721-2) 및 상기 연결부(721-3)는 서로 1:1로 연결될 수 있다.
실시 예에서는, 상기와 같이, 각각의 영역에 배치된 제1 단자부(721-1)의 개수, 제2 단자부(721-2)의 개수 및 연결부(721-3)의 개수를 서로 동일하게 하여, 이에 따른 제1 이동부(200)의 이동성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 특정 영역에 제1 단자부, 제2 단자부 및 연결부가 집중적으로 배치되거나, 다른 영역에 비해 특정 영역에 배치된 제1 단자부, 제2 단자부 및 연결부의 개수가 많은 경우, 상기 집중적으로 배치된 영역에서의 이동량과 상기 적게 배치된 부분에서의 이동량에 차이가 발생하고, 이에 따른 상기 제1 이동부(200)의 이동성이 저하될 수 있다. 이와 다르게, 실시 예에서는 상기 제1 단자부(721-1), 제2 단자부(721-2) 및 연결부(721-3)를 배치하는데 있어, 상기 제1 절연 영역(711)의 4개의 제1 변 영역, 제2 절연 영역(712)의 4개의 제2 변 영역 및 상기 오픈 영역(713)의 4개의 코너부에 분산 배치하도록 하여, 상기 제1 이동부(200)의 이동성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 단자부(721-1)의 전체 개수, 상기 제2 단자부(721-2)의 전체 개수, 및 상기 연결부(721-3)의 전체 개수는 상기 메인 기판(110)과 상기 센서부(240) 사이에서 주고받는 신호의 채널 수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 메인 기판(110)과 상기 센서부 (240) 사이의 통신 채널 수는 32개일 수 있다.
상기와 같은 제1 패턴부(721)의 두께는 20㎛ 내지 80㎛일 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴부(721)의 두께는 25㎛ 내지 75㎛일 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴부(721)의 두께는 30㎛ 내지 70㎛일 수 있다.
상기 제1 패턴부(721)의 두께가 20㎛보다 작으면 상기 제1 이동부(200)의 이동 시에 상기 제1 패턴부(721)가 쉽게 끊어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 제1 패턴부(721)의 두께가 80㎛보다 크면, 상기 연결부(721-3)의 탄성력이 낮아질 수 있으며, 이에 따른 상기 제1 이동부(200)의 이동성에 방해를 줄 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 두께가 80㎛보다 크면, 상기 탄성력의 저하로 인한, 상기 제1 이동부(200)의 이동에 필요한 구동력이 증가할 수 있고, 이에 따른 소비 전력이 증가할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 안정적으로 제1 이동부(200)의 이동이 가능하도록 상기 제1 패턴부(721)의 두께는 35㎛±5㎛를 가지도록 한다.
그리고, 상기 연결부(721-3)의 길이는 상기 오픈 영역(713)의 폭의 적어도 1.5배 이상을 가지도록 한다. 또한, 상기 연결부(721-3)의 길이는 상기 오픈 영역(713)의 폭의 20배 이하가 되도록 한다. 이때, 상기 오픈 영역(713)의 폭은 1.5mm일 수 있다. 상기 연결부(721-3)의 길이가 상기 오픈 영역(713)의 폭의 1.5배보다 작으면, 상기 연결부(721-3)의 탄성력 저하로 인해 상기 제1 이동부(200)의 이동성이 저하될 수 있다. 또한, 연결부(721-3)의 길이가 상기 오픈 영역(713)의 폭의 20배보다 크면, 상기 연결부(721-3)에 의한 신호 전달 거리가 커짐에 따른 저항이 증가하며, 이에 따라 상기 연결부(721-3)를 통해 전달되는 신호에 노이즈가 포함될 수 있다
이하에서는 상기 연결부(721-3)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 연결부(721-3)는 상기 설명한 바와 같이 상기 오픈 영역(713)의 복수의 코너부에 배치된 복수의 연결부를 포함한다. 그리고, 상기 복수의 연결부는 상기 오픈 영역(713)의 코너부에 위치하고, 서로 동일한 회전 방향을 기준으로 절곡되는 절곡 부분을 포함한다.
한편, 상기와 같이 메인 기판(110)은 상기 기판(700)의 제1 단자부(721-1)와 전기적으로 연결되고, 상기 센서부(240)은 상기 기판(700)의 전도성 패턴부(721)의 제2 단자부(721-2)와 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 제1 단자부(721-1)와 상기 제2 단자부(721-2) 사이에는 이들을 탄성력을 가지면서 전기적으로 연결하는 연결부(721-3)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 메인 기판(110)과 상기 센서부(240)은 상호 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 센서부(240)을 구성하는 제1 이동부(200)는 상기 연결부(721-3)의 탄성력에 의해 x축 또는 y축을 기준으로 회전 가능하다. 한편, 상기 센서부(241)는 상기 제3 구동 부재(330)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 연결부(721-3)는 서로 다른 변 영역에 배치된 제1 단자부(721-1) 및 제2 단자부(721-2) 사이를 연결한다. 예를 들어, 상기 제1 변 영역은 제1 좌측변 영역을 포함하고, 상기 제2 변 영역은 상기 제1 좌측변 영역과 마주보는 제2 좌측변 영역을 포함한다. 그리고, 연결부(721-3)는 상기 제1 좌측변 영역에 배치된 제1 단자부와, 상기 제2 좌측변 영역에 배치된 제2 단자부 사이를 연결하는 것이 아니라, 상기 제1 좌측변 영역에 배치된 제1 단자부와, 상기 제2 변 영역의 하측변 영역에 배치된 제2 단자부 사이를 연결할 수 있다.
이하에서는 실시 예의 패턴부(720)의 층 구조에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 실시 예에 따른 회로 기판의 층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
상기 패턴부(720)는 제1 패턴부(721) 및 제2 패턴부(722)를 포함한다.
그리고, 상기 제1 패턴부(721)는 제1 단자부(721-1), 제2 단자부(721-2) 및 연결부(721-3)를 포함한다. 또한, 보강 패턴부인 제2 패턴부(722)는 제2-1 패턴부(722-1) 및 제2-2 패턴부(722-2)를 포함한다.
이때, 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 패턴부(721) 및 제2 패턴부(722)는 동시에 형성되는 패턴이다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721) 및 제2 패턴부(722)는, 상기 절연부(710) 상에 금속층을 적층하고,상기 적층된 금속층을 에칭하는 것에 의해 형성된 패턴층일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 패턴부(721) 및 제2 패턴부(722)는 서로 동일한 물질을 포함하면서, 서로 동일한 층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)는 금속층 및 상기 금속층 상의 표면 처리층을 포함할 수 있다. 상기 금속층에 대한 구체적인 층 구조는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 제1 단자부(721-1)는 패턴층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 제1 단자부(721-1)는 제1 절연 영역(711) 상에 배치되는 금속층(721-11)과, 상기 금속층(721-11) 상에 배치되는 표면 처리층(721-12)을 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 제2 단자부(721-2)는 상기 제2 절연 영역(712) 상에 배치되는 금속층(721-21)과, 상기 금속층(721-21) 상에 배치되는 표면 처리층(721-22)을 포함하는 패턴층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 패턴부(721)의 연결부(721-3)는 상기 절연부(710)의 오픈 영역(713) 상에 배치되는 금속층(721-31)과, 상기 금속층(721-31) 상에 배치되는 표면 처리층(721-32)을 포함하는 패턴층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 패턴부(722)의 제2-1 패턴부(722-1)는 상기 제1 절연 영역(711) 상에 배치되는 금속층(722-11)과, 상기 금속층(722-11) 상에 배치되는 표면 처리층(722-12)을 포함하는 패턴층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 패턴부(722)의 제2-2 패턴부(722-2)는 상기 제2 절연 영역(712) 상에 배치되는 금속층(722-21)과, 상기 금속층(722-21) 상에 배치되는 표면 처리층(722-22)을 포함하는 패턴층을 포함할 수 있다.
상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)의 각각의 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21)은 압연 소재의 합금층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)의 각각의 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21)은 압연 소재의 구리 합금층만을 포함할 수 있다. 다만, 상기 압연 소재가 가지는 특성 상, 상기 구리 합금층의 표면 거칠기는 낮은 값을 가질 수 있고, 이에 따라 상기 절연부와의 접합력에 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 상기 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)의 각각의 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21)은 구리 합금층 및 제1 금속층을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층은 상기 구리 합금층의 표면 중 상기 절연부와 마주보는 표면에 형성되고, 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 이를 통해 상기 제1 금속층은 상기 구리 합금층과 상기 절연부 사이의 접합력을 향상시키는 기능을 할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)의 각각의 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21)은 구리 합금층을 포함하는 1층 구조를 가질 수 있고, 상기 구리 합금층 상에 제1 금속층이 형성된 2층 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)의 각각의 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-22)은 상기 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 상기 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21) 상에 유기물을 코팅하는 것에 의해 형성될 수 있다.
실시 예에서는 상기 제1 패턴부(721) 및 상기 제2 패턴부(722)를 구성하는 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21) 상에 유기물을 코팅하여 형성한 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 실시 예에서의 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 전도성을 가지지 않는 유기물로 형성될 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 실시 예에서의 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 전기 전도성이 낮은 유기물, 무기물 및 이들의 복합체 중 어느 하나에 의해 형성될 수도 있을 것이다.
이때, 상기와 같은 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)을 구성하는 유기물은 낮은 비유전율(ε)을 가진다. 이때, 상기 비유전율(ε은 상기 패턴부(720)가 구성하는 배선의 신호 전달 속도(v)에 영향을 준다. 예를 들어, 상기 신호 전달 속도(v)는 다음의 식 1에 의해 결정될 수 있다.
[식 1]
Figure pat00001
여기에서, v는 신호 전달 속도에 대응하고, ε은 상기 패턴부(720)를 구성하는 물질의 비유전율에 대응하고, C는 광속도에 대응하고, K는 정수이다.
여기에서, 실시 예의 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)이 가지는 비유전율(ε)은 3.24이다. 이는, 상기 니켈이나 금(Au)이 가지는 비유전율(ε)보다 상당히 작은 값이다. 예를 들어, 상기 니켈이나 금(Au)이 가지는 비유전율(ε)은 4 이상이다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기와 같이 패턴부(720)의 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)으로 유기물을 사용하는 것에 의해, 상기 패턴부(720)가 구성하는 배선의 신호 전달 속도(v)를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 회로 기판의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예의 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)을 구성하는 유기물의 열전도도는 종래의 니켈이나 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21)에 비해 높다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)을 포함하는 패턴부(720)의 열전도율을 높일 수 있다. 여기에서, 최근 카메라 모듈과 같은 제품에서, 방열특성이 큰 문제로 대두되고 있다. 즉, 카메라 모듈에 포함되는 다양한 구성요소들은 방열에 취약한 문제를 가지고 있으며, 이에 따른 방열 특성을 높이기 위한 노력이 진행되고 있다. 이때, 실시 예에서는 상기와 같이 패턴부(720)의 표면 처리에 있어, 유기물 코팅을 통한 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)을 적용함으로써, 상기 패턴부(720)의 열전도율을 높일 수 있고, 이에 따른 회로 기판의 방열 특성, 나아가 상기 회로 기판이 적용되는 카메라 모듈의 방열 특성을 높일 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 회로 기판에 포함된 패턴부(720)는 제1 이동부의 구성 중 하나이다. 즉, 상기 패턴부(720)를 구성하는 연결부(721-3)는 카메라 모듈의 동작 중에 다수의 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부(721-3)는 카메라 모듈의 오토 포커싱 또는 손떨림 방지를 위해, 센서부(240)를 구성하는 이미지 센서(미도시)와 함께 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 방향으로 시프트 또는 틸트된다. 이때, 상기 회로 기판에 포함된 패턴부(720)는 상기와 같은 이동 동작 중에 다른 구성요소와 접촉할 수 있다. 그리고, 상기 패턴부(720)가 다른 구성요소와 접촉하는 경우, 패턴부(720)의 전기적 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 이때, 실시 예에서는 상기와 같이 패턴부(720)의 유기물 코팅을 통해 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)을 형성함으로써, 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)는 종래의 니켈이나 금(Au)에 비해 낮은 전기 전도성을 갖는다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 패턴부(720)가 다른 구성요소가 접촉하는 경우, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)이 절연 기능을 할 수 있으며, 이에 따른 회로 기판의 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시 예에서는 유기물 코팅을 통해 패턴부(720)의 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)을 형성함에 따라, 종래의 표면 처리층 대비 도금 공정을 간소화할 수 있으며, 나아가 도금 공정 비용을 절감할 수 있다.
한편, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 상기 패턴부(720)를 구성하는 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21)의 적어도 일 측면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 상기 금속층(721-11, 721-21, 721-31, 722-11, 722-21)의 노출된 표면에 각각 형성될 수 있다.
이때, 상기 설명한 바와 같이, 실시 예에서의 패턴부(720)는 제1 패턴부(721) 및 제2 패턴부(722)를 포함한다. 그리고, 상기 제1 패턴부(721)는 제1 단자부(721-1), 제2 단자부(721-2) 및 연결부(721-3)를 포함한다. 그리고, 제2 패턴부(722)는 제2-1 패턴부(722-1) 및 제2-2 패턴부(722-2)를 포함한다. 이때, 상기와 같은 패턴부의 각각의 구성들은 노출되는 표면이 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 단자부(721-1)는 상기 절연부(710)의 제1 절연 영역(711) 상에 배치된다. 이에 따라, 상기 제1 단자부(721-1)의 하면의 적어도 일부는 상기 제1 절연 영역(711)과 접촉할 수 있다.
즉, 상기 제1 단자부(721-1)는 상면, 측면 및 하면을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 단자부(721-1)의 상면 및 측면은 회로 기판의 다른 구성들과 접촉하지 않는다. 이에 따라, 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 상면 및 측면에는 제1 단자부(721-1)의 표면 처리층(721-12)이 형성될 수 있다.
다만, 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 하면의 적어도 일부에는 표면 처리층(721-12)이 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 하면 중 상기 제1 절연 영역(711)과 수직 방향 또는 두께 방향으로 오버랩된 부분에는 상기 표면 처리층(721-12)이 형성되지 않을 수 있다. 다만, 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 하면 중 일부는 상기 제1 절연 영역(711)과 수직 방향 또는 두께 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 하면의 일부는 상기 제1 절연 영역(711)에 형성된 제1 단자 오픈부(미도시)를 통해 노출된다. 예를 들어, 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)은 상기 제1 절연 영역(711)의 제1 단자 오픈부(미도시)와 수직 방향 또는 두께 방향으로 오버랩된 영역을 포함한다. 그리고, 상기 제1 단자부(721-1)의 표면 처리층(721-12)은 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 하면 중 상기 제1 단자 오픈부(미도시)와 오버랩된 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 하면은 상기 제1 절연 영역(711)과 두께 방향으로 오버랩되는 제1-1 하면과, 상기 제1-1 하면 이외의 제1-2 하면을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1-2 하면은 상기 제1 절연 영역(711)의 제1 단자 오픈부(미도시)와 두께 방향으로 오버랩된 부분일 수 있다. 그리고, 상기 제1 단자부(721-1)의 표면 처리층(721-12)은 상기 제1 단자부(721-1)의 금속층(721-11)의 하면 중 상기 제1-2 하면에만 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 단자부(721-2)는 상면, 측면 및 하면을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 단자부(721-2)의 상면 및 측면은 회로 기판의 다른 구성들과 접촉하지 않는다. 이에 따라, 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 상면 및 측면에는 제2 단자부(721-2)의 표면 처리층(721-22)이 형성될 수 있다.
다만, 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 하면의 적어도 일부에는 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 하면 중 상기 제2 절연 영역(712)과 수직 방향 또는 두께 방향으로 오버랩된 부분에는 상기 표면 처리층(721-22)이 형성되지 않을 수 있다. 다만, 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 하면 중 일부는 상기 제2 절연 영역(712)과 수직 방향 또는 두께 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 하면의 일부는 상기 제2 절연 영역(712)에 형성된 제2 단자 오픈부(미도시)를 통해 노출된다. 예를 들어, 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)은 상기 제2 절연 영역(712)의 제2 단자 오픈부(미도시)와 수직 방향 또는 두께 방향으로 오버랩된 영역을 포함한다. 그리고, 상기 제2 단자부(721-2)의 표면 처리층(721-22)은 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 하면 중 상기 제2 단자 오픈부(미도시)와 오버랩된 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 하면은 상기 제2 절연 영역(712)과 두께 방향으로 오버랩되는 제2-1 하면과, 상기 제2-1 하면 이외의 제2-2 하면을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2-2 하면은 상기 제2 절연 영역(712)의 제2 단자 오픈부(미도시)와 두께 방향으로 오버랩된 부분일 수 있다. 그리고, 상기 제2 단자부(721-2)의 표면 처리층(721-22)은 상기 제2 단자부(721-2)의 금속층(721-21)의 하면 중 상기 제2-2 하면에만 형성될 수 있다.
또한, 연결부(721-3)는 상면, 측면 및 하면을 포함한다. 이때, 상기 연결부(721-3)는 상기 절연부(710)와 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부(721-3)는 상기 절연부(710)의 오픈 영역(713)에 배치된다. 예를 들어, 상기 연결부(721-3)는 상기 절연부(710)의 오픈 영역(713)에 플라잉 상태로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결부(721-3)의 금속층(721-31)의 상면, 측면 및 하면은 회로 기판의 다른 구성들과 접촉하지 않을 수 있다. 따라서, 실시 예에서의 상기 연결부(721-3)의 금속층(721-31)의 상면, 측면 및 하면에는 상기 연결부(721-3)의 표면 처리층(721-32)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 연결부(721-3)의 표면 처리층(721-32)은 실시 예에 따른 이미지 센서의 이동 시에, 상기 연결부(721-3)의 절연 기능도 함께 수행할 수 있으며, 이에 따른 회로 기판의 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 제2 패턴부(722)의 제2-1 패턴부(722-1)는 상기 절연부(710)의 제1 절연 영역(711) 상에 배치된다. 이때, 상기 제2 패턴부(722)의 제2-1 패턴부(722-1)는 상면, 측면 및 하면을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2-1 패턴부(722-1)의 하면의 전체 영역은 상기 제1 절연 영역(711)의 상면과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2-1 패턴부(722-1)의 금속층(722-11)의 하면에는 상기 제2-1 패턴부(722-1)의 표면 처리층(722-12)이 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2-1 패턴부(722-1)의 표면 처리층(722-12)은 상기 제2-1 패턴부(722-1)의 금속층(722-11)의 상면 및 측면에만 형성될 수 있다.
또한, 제2 패턴부(722)의 제2-2 패턴부(722-2)는 상기 절연부(710)의 제2 절연 영역(712) 상에 배치된다. 이때, 상기 제2 패턴부(722)의 제2-2 패턴부(722-2)는 상면, 측면 및 하면을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2-2 패턴부(722-2)의 하면의 전체 영역은 상기 제2 절연 영역(712)의 상면과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2-2 패턴부(722-2)의 금속층(722-21)의 하면에는 상기 제2-2 패턴부(722-2)의 표면 처리층(722-22)이 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2-2 패턴부(722-2)의 표면 처리층(722-22)은 상기 제2-2 패턴부(722-2)의 금속층(722-21)의 상면 및 측면에만 형성될 수 있다.
상기와 같은 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 0.1㎛ 내지 10㎛ 사이의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 0.15㎛ 내지 8㎛ 사이의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)은 0.2㎛ 내지 5㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)의 두께가 0.1㎛보다 작으면, 상기 패턴부(720)의 표면에 균일한 표면 처리층이 형성되지 못하는 문제가 있다. 즉, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)의 두께가 0.1㎛보다 작으면, 패턴부(720)의 일부 표면에 상기 표면 처리층이 배치되지 못하는 문제가 발생하고, 상기 표면 처리층이 배치되지 않은 영역에서 산화가 발생하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)의 두께가 10㎛의 범위를 초과하면, 상기 패턴부(720)의 두께가 증가함에 따른 저항이 증가하고, 이에 따른 신호 손실이 증가하는 문제가 있다. 나아가, 상기 표면 처리층(721-12, 721-22, 721-32, 722-12, 722-2)의 두께가 10㎛를 초과하면, 표면 처리층 형성을 위한 코팅 비용이 증가하는 문제가 있다.
도 5는 도 4의 비교 예의 패턴부의 금속층의 층 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 이미지 센서의 사이즈에 따라 요구되는 패턴부의 허용 전류 및 통신 속도를 나타낸 도면이다.
도 5 및 6을 참조하면, 비교 예에서의 패턴부는 금속층 및 표면 처리층을 포함한다. 그리고, 패턴부의 금속층은 합금층(810) 및 제1 금속층(820)을 포함한다. 도 5의 (a)는 비교 예에서의 패턴부의 수직 단면 형상을 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 비교 예에 따른 실제 제품에서의 패턴부의 수직 단면에 대한 광학 현미경 사진을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 비교 예의 패턴부의 금속층은 합금층(810)을 포함한다. 상기 패턴부는, 상기에서 설명한 제1 패턴부(721)의 제1 단자부(721-1), 제2 단자부(721-2) 및 연결부(721-3) 중 어느 하나를 의미할 수 있다.
상기 제1 금속층(820)은 상기 합금층(810)의 일면에 배치된다. 예를 들어, 상기 제1 금속층(820)은 상기 합금층(810)의 표면 중 상기 절연부와 접촉하는 표면(예를 들어, 하면)에 배치된다. 상기 제1 금속층(820)은 상기 절연부와 접촉하는 상기 합금층(810)의 표면에 일정 거칠기를 부여하기 위한 것일 수 있다.
즉, 상기 설명한 바와 같이 상기 패턴부(720)는 상기 센서부(240)와 전기적으로 연결되어 신호를 전달하면서, 상기 센서부(240)가 고정부에 대해 상대 이동 가능하도록 탄성을 가져야 한다. 이에 따라 상기 패턴부(720)의 금속층은 압연 소재의 합금층(810)을 포함한다. 일 예로, 상기 합금층(810)은 구리에 니켈이 포함된 합금층일 수 있다.
이때, 상기 설명한 바와 같이, 상기 합금층(810)은 일정 수준 이상의 인장 강도를 만족해야 하며, 이에 따라 압연 소재로 구성될 수 있다. 이때, 압연 소재의 특성 상 표면 거칠기가 매우 낮은 값을 가지며, 이에 따라 상기 절연부와의 접합력이 낮을 수 있다. 이에 따라 상기 합금층(810)의 하면에는 제1 금속층(820)이 형성된다. 상기 제1 금속층(820)은 상기 합금층(810)의 하면에 일정 표면 거칠기를 부여하기 위해 형성되며, 이에 따라 상기 합금층(810)과 상기 절연부 사이의 접합력을 향상시킨다.
여기에서, 상기 합금층(810)의 특성 아래의 표 1과 같을 수 있다.
일 예로 상기 합금층(810)은 구리에 니켈이 포함된 구리-니켈 합금층인 것으로 하여 설명한다.
종류 특성
composition (wt%) Ti 2.9wt%~3.5wt%
Tensile strength [MPa] 1400(1300~1600)
Yield strength [MPa] 1300
Elongation[%] 1.5
Vickers hardness [Hv] 400(350~450)
Young’s modulus [Pa] 127k
Density [g/cm3] 8.7
Electrical conductivity 10% IACS
Specific resistance[nΩ·m] 172
Thermal conductivity [W/m·k] 47
여기에서, 상기 합금층(810)은 상기 센서부(240)의 탄성 지지를 위해, 1400MPa 정도의 인장 강도를 가져야 한다.
이에 따라, 상기 패턴부(720)는 구리에 니켈과 같은 금속 물질이 포함되는 합금층(810)을 사용한다.
그러나, 상기 합금층(810)의 특성 상 매우 낮은 전기 전도율(Electrical conductivity)을 가지고 있다. 예를 들어, 표 1에서와 같이 비교 예의 합금층(810)은 순수 구리가 가지는 전기 전도율의 10% 수준이다. 이에 따라, 비교 예에서의 합금층(810)은 낮은 전기 전도율로 인해, 고해상도의 이미지 센서에는 적용이 불가능한 문제가 있다. 즉, 신호 전송을 위해 사용되는 패턴부의 허용 전류 및 신호 통신 속도는 전기 전도율에 비례하며, 이에 따라 비교 예의 합금층(810)은 낮은 전기 전도율을 가짐에 따라 허용 전류 및 통신 속도도 낮은 특성을 가진다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 이미지 센서의 사이즈가 증가함에 따라, 요구되는 허용 전류 및 통신 속도(예를 들어, 데이터 전송 레이트: data rate)가 증가하는 것을 알 수 있다.
이때, 비교 예의 합금층(810)으로는 고해상도에서 요구되는 이미지 센서의 사이즈에 대응하는 허용 전류 및 통신 속도를 만족하지 못하는 문제가 있다.
또한, 비교 예의 합금층(810)은 낮은 전기 전도율을 가짐에 따라 단위 면적(3cm*3cm)에서의 비저항값이 17.29 uΩ*cm 수준으로 순수 구리가 가지는 비저항값 대비 매우 높은 수준을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교 예에서의 패턴부(720)는 낮은 에칭 팩터(etching factor)를 가지는 것을 확인할 수 있다.
예를 들어, 상기 패턴부(720)의 금속층은 합금층(810) 및 제1 금속층(820)을 포함한다. 이때, 상기 제1 금속층(820)은 상기 합금층(810)의 표면에 일정 수준의 표면 거칠기를 위해 형성된 도금층이다.
이때, 도금 방식에는 전압 값을 고정시킨 상태에서 전류를 조절하여 도금을 진행하는 제1 방식과, 전압 값을 변화시켜 가며 도금을 진행하여 높은 표면 거칠기를 가지도록 하는 제2 방식을 포함한다. 그리고 상기 제1 금속층(820)은 상기 제2 방식으로 도금되는 층이다. 또한, 상기 제2 방식으로 도금된 제1 금속층(820)은 상기 합금층(810)과 유사한 에칭 레이트를 가진다. 예를 들어, 상기 합금층(810)과 상기 제1 금속층(820)의 에칭 속도는 유사한 수준을 가질 수 있다.
이때, 상기 합금층(810)과 제1 금속층(820)이 형성된 상태에서 패턴 형상을 위한 에칭을 진행하는 경우, 합금층(810)의 최상부가 우선적으로 에칭이 진행되고, 마지막으로 제1 금속층(820)의 에칭이 진행된다. 이에 따라, 비교 예에서는 상기 제1 금속층(820)과 상기 합금층(810)의 유사한 에칭 레이트로 인해, 가장 먼저 에칭이 시작되는 상부에서 가장 많은 에칭이 이루어지고, 가장 나중에 에칭이 시작되는 하부에서 가장 적은 에칭이 이루어진다.
이에 따라, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 비교 예의 패턴부(720)는 상면에서 하면을 향할수록 폭이 점진적으로 감소하는 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴부(720)는 상면의 폭이 하면의 폭보다 작은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 패턴부(720)의 측면은 내측 방향을 향하여 오목한 곡면 또는 페이퍼 형상을 가질 수 있다.
이때, 비교 예에서의 패턴부(720)의 에칭 팩터는 1.810 수준인 것을 확인할 수 있었다.
상기 에칭 팩터는 다음의 식 1에 의해 계산될 수 있다.
[식1]
에칭 팩터 = h1 / (w2-w1)
여기에서, h1은 패턴부(720)의 두께이고, w2는 패턴부(720)의 상면의 폭을 의미하며, w1은 패턴부(720)의 하면의 폭을 의미한다. 그리고, 상기 패턴부(720)의 두께(h1)에 따른 패턴부(720)의 상면의 폭과 하면의 폭의 차이가 심할수록 상기 에칭 팩터는 낮은 값을 가지게 된다.
예를 들어, 비교 예에서의 패턴부(720)의 두께(h1)는 34.31㎛이고, 패턴부(720)의 상면의 폭(w1)은 46.27㎛이고, 하면의 폭(w2)은 58.81㎛이었다. 그리고, 비교 예에서의 패턴부(720)의 에칭 팩터는 1.810 수준을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 상기 에칭 팩터가 낮다는 것은 상기 패턴부(720)의 상면의 폭과 하면의 폭의 차이가 심하다는 것을 의미한다. 그리고, 상기 패턴부(720)의 상면의 폭과 하면의 폭이 심할 경우, 이에 따라 상기 패턴부(720)를 통해 전달되는 신호의 손실이 증가하는 문제가 있다. 예를 들어, 일반적인 신호는 패턴부의 표면을 따라 흐르는 특성을 가지는데, 이때 상기와 같이 패턴부(720)의 상면의 폭과 하면의 폭의 차이가 심할 경우, 신호 전달 특성이 낮아지는 특성이 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 패턴부(720)가 가지는 전기 전도율을 높이고, 비저항 값을 낮추면서, 에칭 팩터를 높일 수 있는 새로운 패턴부(720)의 층 구조를 제공하고자 한다.
도 7은 실시 예에 따른 기판을 제조하는데 사용되는 자재를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 실시 예에서는 (a)에 도시된 바와 같이 패턴부(720)를 기판(700)의 패턴부(720)를 형성하기 위한 기초 자재로, 합금층(910)을 준비한다. 상기 합금층(910)은 이상에서 설명한 합금층(810)과 동일하며, 이에 따라 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7의 (b)에서와 같이 실시 예에서는 상기 합금층(910)의 상면 및 하면 중 절연부(711)와 접촉하는 하면 상에 제1 금속층(920)을 형성한다. 상기 제1 금속층(920)은 상기 합금층(910)의 하면에 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 위해 형성되며, 이에 따라 높은 전압 조건을 가지고 도금을 진행함에 따라 형성될 수 있다. 상기 제1 금속층(920)은 2㎛ 내지 10㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속층(920)의 3㎛ 내지 9㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속층(920)은 3.5㎛ 내지 8.5㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 금속층(920)의 두께가 2㎛미만이면, 상기 합금층(910)의 하면에 일정 수준 이상의 거칠기를 부여하지 못할 수 있고, 이에 따라 상기 합금층(910)과 상기 절연부(711) 사이의 접합력이 저하될 수 있다.
상기 제1 금속층(920)의 두께가 10㎛보다 크면, 이에 따른 패턴부(720)의 전체 두께가 증가하고, 나아가 기판의 전체 두께가 증가할 수 있다. 또한, 제1 금속층(820)의 두께가 10㎛보다 크면, 상기 패턴부(720)의 선폭을 줄이는데 한계가 있고, 이에 따라 제한된 기판 사이즈 내에서 고해상도의 이미지 센서의 많은 단자와 연결되는 패턴부(720)를 형성하는데 어려움이 있다.
상기 제1 금속층(920)의 하면은 0.05㎛ 내지 0.5㎛ 범위의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 금속층(920)의 하면은 0.05㎛ 내지 0.2㎛ 범위의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 금속층(920)의 하면은 0.08㎛ 내지 0.15㎛ 범위의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 금속층(920)의 하면은 0.6 내지 5㎛ 범위의 10점 평균 거칠기(Rz)를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 제1 금속층(920)의 하면은 0.7 내지 3.0㎛ 범위의 10점 평균 거칠기(Rz)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(920)의 하면은 1.0 내지 2.5㎛ 범위의 10점 평균 거칠기(Rz)를 가질 수 있다.
도 7의 (c)에서와 같이, 실시 예에서는 상기 합금층(910)의 상면에 제2 금속층(930)을 형성한다. 상기 제2 금속층(930)은 무전해 도금 공정을 통해 상기 합금층(910)의 상면에 형성될 수 있고, 이와 다르게 코팅 공정을 통해 형성될 수 있으며, 이와 다르게 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 제2 금속층(930)은 전기 전도율이 높은 금속물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 금속층(930)은 전기 전도율이 높은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 하나의 금속물질을 포함할 수 있다. 이와 다르게 상기 제2 금속층(930)은 전기 전도성이 높은 전도성 고분자 물질을 포함할 수 있을 것이다.
상기 제2 금속층(930)은 1㎛ 내지 15㎛의 범위의 두께를 가지고 상기 합금층(910)의 상면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 금속층(930)은 2㎛ 내지 13㎛의 범위의 두께를 가지고 상기 합금층(910)의 상면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 금속층(930)은 3㎛ 내지 12㎛의 범위의 두께를 가지고 상기 합금층(910)의 상면에 배치될 수 있다.
상기 제2 금속층(930)의 두께가 1㎛ 미만이면, 상기 제2 금속층(930)에 의해 패턴부(720)의 전기 전도율의 증가 정도나, 비저항값 감소 정도가 미비할 수 있고, 이에 따라 높은 허용 전류 및 높은 통신 속도가 요구되는 카메라 모듈에 적용되기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제2 금속층(930)의 두께가 1㎛ 미만이면, 실시 예에 따른 패턴부(720)의 에칭 팩터가 비교 예와 유사한 수준을 가질 수 있고, 이를 통해 패턴부(720)의 신호 전송 손실이 증가할 수 있다.
상기 제2 금속층(930)의 두께가 15㎛를 초과하면, 상기 제2 금속층(930)의 두께에 따라 패턴부(720)의 전체 두께가 증가하고, 이에 따른 회로 기판의 전체적인 두께가 증가할 수 있다. 또한, 상기 제2 금속층(930)의 두께가 15㎛를 초과하면, 상기 패턴부(720)를 미세화하는데 어려움이 있을 수 있다. 또한, 상기 상기 제2 금속층(930)의 두께가 15㎛를 초과하면, 상기 패턴부(720)의 에칭 팩터의 감소 정도나 비저항 값 감소 정도가 미비해지는 것을 확인할 수 있었으며, 나아가 에칭 팩터가 오히려 증가하는 경우도 확인되었다.
이때, 상기 제2 금속층(930)이 도금 공정에 의해 형성되는 경우, 상기 제2 금속층(930)은 상기 제1 금속층(920)과는 다른 도금 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속층(920)은 상기 설명한 바와 같은 일정 수준 이상의 거칠기를 부여하기 위한 것으로 전압 값을 높은 값으로 변경해가며 빠르게 형성될 수 있다.
이와 다르게, 상기 제2 금속층(930)은 전압 값이 고정된 상태에서 천천히 형성될 수 있으며, 이에 따라 상면의 표면 거칠기가 매우 낮은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 금속층(930)의 상면의 표면 거칠기는 상기 제1 금속층(920)의 하면의 표면 거칠기보다 낮다. 즉, 상기 제2 금속층(930)이 제1 금속층(920)과 동일한 방식으로 도금이 이루어지면, 상기 제2 금속층(930)의 상면도 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 가질 것이다. 이때, 상기 제2 금속층(930)의 상면의 표면 거칠기가 클 겨우, 표면을 따라 흐르는 성질은 가지는 신호의 특성에 따라 스킨 이펙트가 발생하고, 이를 통해 신호 전송 손실이 낮아질 수 있다. 이에 따라 실시 예에서는 상기 제2 금속층(930)의 상면이 낮은 표면 거칠기를 갖도록 하고, 이에 따라 상기 제2 금속층(930)의 표면을 타고 신호가 전달되도록 하여 이에 따른 신호 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 실시 예에서는 도 7의 (d)에서와 같이 절연부(711) 상에, 위에서부터 제2 금속층(930), 합금층(910) 및 제1 금속층(920)이 순차적으로 적층된 금속층을 접합할 수 있다. 이때, 상기 절연부(711)는 상기 제1 금속층(920)의 하면과 접촉할 수 있고, 상기 제1 금속층(920)이 가지는 높은 표면 거칠기에 의해, 상기 금속층과의 접합력이 향상될 수 있다.
도 8은 실시 예에 따른 패턴부의 형상을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 실시 예에 따른 실제 제품에서의 패턴부의 수직 단면에 대한 광학 현미경 사진을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 패턴부(720)는 금속층 및 표면 처리층을 포함한다. 그리고, 상기 금속층은 제1 금속층(920), 상기 제1 금속층(920) 상의 합금층(910) 및 상기 합금층(910) 상의 제2 금속층(930)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 금속층(930)은 낮은 표면 거칠기를 가지도록, 오랜 도금 시간에 걸쳐 형성되며, 이에 따라 상기 합금층(910) 및 제1 금속층(920)과는 다른 에칭 레이트를 가질 수 있다.
예를 들어, 실시 예에서의 상기 제2 금속층(930)의 에칭 속도는 상기 합금층(910) 및 제1 금속층(920)의 에칭 속도보다 느릴 수 있다. 예를 들어, 동일 조건으로 에칭을 진행하는 경우, 상기 제2 금속층(930)의 에칭되는 정도가 상기 합금층(910) 및 제1 금속층(920)의 에칭되는 정도보다 적을 수 있다.
이를 통해, 실시 예에서의 패턴부(720)는 상기 제2 금속층(930)에 의해, 비교 예의 패턴부와는 다른 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 합금층(910) 및 제1 금속층(920)은 비교 예의 합금층(810) 및 제1 금속층(820)의 형상에 대응될 수 있다.
다만, 실시 예에서는 상기 합금층(910) 상에 제2 금속층(930)이 추가로 배치되고, 상기 제2 금속층(930)이 가지는 에칭 특성에 따라, 패턴부(720)의 전체적인 형상이 비교 예와는 다를 수 있다.
구체적으로, 제2 금속층(930)과 합금층(910)의 에칭 속도는 서로 다르다. 즉, 제2 금속층(930)보다 합금층(910)의 에칭 속도가 더 빠를 수 있다. 이를 통해 상기 제2 금속층(930)보다 상기 합금층(910)의 에칭이 더 많이 이루어짐에 따라, 상기 제2 금속층(930)은 내측 방향으로 오목한 곡면 또는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 금속층(920)은 상기 합금층(910)과 유사한 에칭 속도를 가지며, 이에 따라 상기 합금층(910)에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
다만, 제2 금속층(930)은 상기 제2 금속층(930) 및 합금층(910)보다 느린 에칭 속도로 에칭이 이루어짐에 따라 수직 단면에 사각형에 가까울 수 있다. 예를 들어, 제2 금속층(930)은 상면 및 하면의 폭이 유사할 수 있다. 예를 들어, 제2 금속층(930)의 상면의 폭은 하면의 폭의 95% 내지 105%의 사이의 범위를 만족할 수 있다. 그리고, 상기 제2 금속층(930)의 상면과 측면 사이의 경계 부분이나, 측면과 하면 사이의 경계 부분은 곡면을 가질 수 있다.
이때, 상기 제2 금속층(930)은 상기 합금층(910)의 상면과 수직으로 중첩되는 제1 영역(R1)과, 상기 합금층(910)의 상면과 수직으로 중첩되지 않는 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 금속층(930)의 상면의 폭(W1) 및 하면의 폭 중 적어도 하나는 상기 합금층(910)의 상면의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 금속층(930)은 상기 합금층(910)의 상면에서, 상기 합금층(910)의 상면과 이격되며, 외측 방향으로 돌출된 오버행 구조를 가질 수 있다.
이를 통해, 상기 제2 금속층(930)은 상기 합금층(910)의 상면과 수직으로 중첩된 제1 영역(R1)과, 상기 합금층(910)의 상면과 수직으로 중첩되지 않는 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 금속층(930)의 제2 영역(R2)은 상기 합금층(910)의 상면이 아닌, 상기 합금층(910)의 측면과 수직으로 중첩될 수 있다.
또한, 상기 제2 금속층(930)의 제2 영역(R2)의 적어도 일부는 상기 제1 금속층(920)의 측면과 수직으로 중첩될 수 있다. 이를 통해, 실시 예에서는 패턴부(720)의 상면의 폭과 하면의 폭의 차이를 줄일 수 있고, 이에 따른 에칭 팩터를 높일 수 있다.
예를 들어, 비교 예에서는 실시 예의 제2 금속층(930)과 같은 층이 존재하지 않고, 이에 따라 낮은 에칭 팩터를 가져다. 이에 반하여 실시 예에서는 상기 합금층(910) 상에 제2 금속층(930)을 형성하고, 상기 제2 금속층(930)이 오버행 구조를 가지도록 한다. 이에 따라 실시 예에서는 비교 예 대비 상기 제2 영역(R2)에 대응하는 폭만큼 패턴부(720)의 상면의 폭과 하면의 폭의 차이를 줄일 수 있고, 이를 통해 에칭 팩터를 높일 수 있다.
구체적으로, 실시 예에서의 패턴부(720)의 상면의 폭(W1), 하면의 폭(W2) 및 두께(H1)에 따른 에칭 팩터는 2.5 이상을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
예를 들어, 패턴부(720)의 상면의 폭(W1)은 54.30㎛이고, 하면의 폭(W2)은 67.24㎛이며, 두께(H1)는 40.58 정도임을 확인할 수 있었다. 이를 통해 나타나는 실시 예의 패턴부(720)의 에칭 팩터는 2.641 정도임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시 예에서는 상기 합금층(910) 상에 제2 금속층(930)을 형성한 것에 의해, 상기 패턴부(720)의 단위 면적에서의 비저항 값이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
구체적으로, 실시 예에서의 패턴부(720)는 합금층(910) 상에 전기 전도율이 높은 제2 금속층(930)이 배치된 구조를 가짐에 따라, 단위 면적(3cm*3cm)에서의 비저항값이 비교 예의 41% 수준인 7.14 uΩ*cm 수준을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 실시 예에서는 패턴부(720)의 고해상도의 이미지 센서에 적요이 가능한 높은 허용 전류 및 높은 전송 속도를 가질 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 패턴부(720)에서 상기 제2 금속층(930)이 가지는 두께가 증가함에 따라, 상기 단위 면적(3cm*3cm)에서의 비저항값도 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
예를 들어, 상기 제2 금속층(930)의 두께가 4㎛인 경우, 단위 면적(3cm*3cm)에서의 비저항값은 7.14 uΩ*cm 수준인 것을 확인할 수 있었으며, 상기 제2 금속층(930)가 8㎛인 경우, 비저항값은 5.49 uΩ*cm로 더 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
다만, 상기 제2 금속층(930)의 두께가 15㎛인 경우에서의 단위 면적(3cm*3cm)에서의 비저항값은 2.8 uΩ*cm 수준인 것을 확인할 수 있었다. 그러나 제2 금속층(930)의 두께가 15㎛를 초과한 경우에서는 단위 면적(3cm*3cm)에서의 비저항값이 상기 2.8 uΩ*cm 수준과 유사한 것으로 확인되었으며, 오히려 애칭 팩터가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 패턴부의 형상을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 도 10에 따른 실제 제품에서의 패턴부의 수직 단면에 대한 광학 현미경 사진을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 패턴부(720)는 도 8의 패턴부(720)의 층 구조와 유사하다. 다만, 도 10에서의 패턴부(720)는 합금층(910)과 제1 금속층(920) 사이에 제3 금속층(940)이 추가로 배치된 구조를 가진다.
즉, 실시 예에서는 상기 합금층(910)의 상면에 배치된 제2 금속층(930)에 대응하게, 상기 합금층(910)의 하면에 제3 금속층(940)을 추가로 더 형성할 수 있다. 이를 통해, 실시 예에서는 도 7에서, 상기 제1 금속층(920)을 형성하기 전에 상기 합금층(910)의 하면에 제3 금속층(940)을 먼저 형성할 수 있다. 상기 제3 금속층(940)은 상기 제2 금속층(930)과 동일한 금속물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 금속층(940)은 1㎛ 내지 15㎛의 범위의 두께를 가지고 상기 합금층(910)의 하면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 금속층(940)은 2㎛ 내지 13㎛의 범위의 두께를 가지고 상기 합금층(910)의 하면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 금속층(940)은3㎛ 내지 12㎛의 범위의 두께를 가지고 상기 합금층(910)의 하면에 배치될 수 있다.
상기 제3 금속층(940)의 두께가 1㎛ 미만이면, 상기 제3 금속층(940)에 의해 패턴부(720)의 전기 전도율의 증가 정도나, 비저항값 감소 정도가 미비할 수 있고, 이에 따라 높은 허용 전류 및 높은 통신 속도가 요구되는 카메라 모듈에 적용되기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제3 금속층(940)의 두께가 1㎛ 미만이면, 실시 예에 따른 패턴부(720)의 에칭 팩터가 비교 예와 유사한 수준을 가질 수 있고, 이를 통해 패턴부(720)의 신호 전송 손실이 증가할 수 있다.
상기 제3 금속층(940)의 두께가 15㎛를 초과하면, 상기 제3 금속층(940)의 두께에 따라 패턴부(720)의 전체 두께가 증가하고, 이에 따른 회로 기판의 전체적인 두께가 증가할 수 있다. 또한, 상기 제3 금속층(940)의 두께가 15㎛를 초과하면, 상기 패턴부(720)를 미세화하는데 어려움이 있을 수 있다. 또한, 상기 상기 제2 금속층(940)의 두께가 15㎛를 초과하면, 상기 패턴부(720)의 에칭 팩터의 감소 정도나 비저항 값 감소 정도가 미비해지는 것을 확인할 수 있었으며, 나아가 에칭 팩터가 오히려 증가하는 경우도 확인되었다.
한편, 상기 제3 금속층(940)은 상기 제2 금속층(930)과 동일한 특성을 가지는 금속층이지만, 상기 제2 금속층(930)과는 다른 에칭 속도를 가질 수 있다.
즉, 상기 제3 금속층(940)은 합금층(910)과 제1 금속층(920) 사이에 배치된 상태에서 에칭이 이루어질 수 있다. 이에 따라 상기 제3 금속층(940)은 상기 합금층(910)과 제1 금속층(920)의 에칭 특성을 따라갈 수 있다. 따라서, 상기 제3 금속층(940)의 측면은 상기 합금층(910)의 측면 및 상기 제1 금속층(920)의 측면에 대응하는 곡면 또는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.
다만, 상기 제3 금속층(940)이 상기 합금층(910)과 상기 제1 금속층(920) 사이에 배치되는 경우, 단위 면적에서의 비저항 값은 더욱 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 금속층의 전체 두께가 8㎛인 경우, 제2 금속층(930)만이 존재하는 상태에서 이를 8㎛로 형성할 때와, 제2 금속층(930)과 제3 금속층(940)을 각각 4㎛로 형성할 때의 비저항 값을 확인하였다. 그리고 이 결과, 제2 금속층(930)만을 8㎛로 형성한 경우, 단위 면적(3cm*3cm)에서의 비저항값은 5.10 uΩ*cm 이었으며, 상기 제2 금속층(930)만을 8㎛로 형성했을 경우보다 낮은 비저항 값을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 다만, 상기 제3 금속층(940)의 두께가 증가하는 경우, 상기 비저항 값은 낮아지지만, 패턴부(720)의 애칭 팩터도 함께 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라 실시 예에서는 상기 애칭 팩터를 일정 수준으로 유지하는 범위 내에서 상기 제3 금속층(940)을 형성하여, 상기 애칭 팩터에 영향을 주지 않으면서, 비저항 값을 낮출 수 있도록 한다.
예를 들어, 상기 제3 금속층(940)의 두께가 제2 금속층(930)의 두께보다 작거나 동일한 경우, 상기 패턴부(720)의 에칭 팩터가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 제3 금속층(940)의 두께보다 제2 금속층(930)의 두께를 크게 하여, 상기 패턴부(720)의 전체적인 비저항 값을 낮추면서, 에칭 팩터를 높일 수 있도록 한다.
한편, 도 10에서와 같이, 패턴부(720)가 금을 포함하는 경우, 상기 제2 금속층(930)의 제2 영역(R2)은 상기 합금층(910)의 측면과 수직으로 중첩되는 제2-1 영역과, 상기 제3 금속층(940)의 측면과 수직으로 중첩되는 제2-2 영역 및 상기 제1 금속층(920)의 측면과 수직으로 중첩되는 제2-3 영역을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 센서부와 연결되는 이미지 센서 이동용의 회로 기판을 포함한다. 상기 회로 기판은 절연부, 패턴부를 포함한다. 그리고, 상기 패턴부는 금속층 및 상기 금속층 상에 형성된 표면 처리층을 포함한다. 이때, 상기 금속층은 합금층, 제2 금속층 및 제1 금속층을 포함한다. 상기 합금층은 상기 기판의 패턴부가 일정 수준 이상의 인장 강도를 가지면서 탄성을 가질 수 있도록 한다. 상기 제1 금속층은 상기 합금층의 표면에 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 부여하여 절연부와의 접착력을 향상시킨다. 나아가 상기 제2 금속층은 상기 합금층이 가지는 낮은 전기 전도률 및 높은 비저항 값을 개선하기 위해 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 금속층은 전기 전도율이 높은 금속물질로 형성된다. 이를 통해 실시 예에서는 상기 패턴부의 전체적인 전기 전도율을 낮추면서 비저항 값을 낮출 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 패턴부의 허용 전류나 통신 속도를 향상시킬 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 고해상도를 가지는 이미지 센서에 적용 가능한 이미지 센서 이동용의 회로 기판을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에서는 에칭 공정을 통해 상기 패턴부를 형성할 때, 상기 제2 금속층이 가장 낮은 에칭 속도를 가지며 에칭이 이루어진다. 이에 따라 상기 제2 금속층은 합금층의 상면과 수직으로 중첩된 제1 영역과, 상기 합금층의 상면과 수직으로 중첩되지 않는 제2 영역을 포함한다. 그리고, 상기 제2 영역은 상기 합금층의 측면 및 상기 제1 금속층의 측면의 적어도 일부와 수직으로 중첩될 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 상기 합금층의 상면 대비 상기 제2 금속층의 폭이 더 크도록 함으로써, 패턴부의 상면의 폭과 하면의 폭을 줄일 수 있고, 나아가 패턴부의 에칭 팩터를 높일 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 상기 패턴부의 상부 폭과 하부 폭의 차이를 줄임에 따라 신호 전송 손실을 줄일 수 있고, 나아가 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서의 패턴부의 금속층은 합금층과 제1 금속층 사이에 배치되는 제3 금속층을 더 포함한다. 상기 제3 금속층은 제2 금속층과 동일한 물질로 형성된다. 이에 따라 실시 예에서는 상기 제2 금속층만을 포함하는 구조 대비 상기 패턴부의 비저항 값을 더욱 낮추면서 전기 전도율을 높일 수 있다. 이를 통해 실시 예에서는 패턴부의 허용 전류를 더욱 높이면서, 통신 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서는 상기 제2 금속층과 제3 금속층을 포함하는 구조에서, 상기 제3 금속층의 두께가 상기 제2 금속층의 두께보다는 작도록 한다. 이때, 상기 제3 금속층이 포함되는 구조에서는 패턴부의 비저항 값은 감소하지만, 에칭 팩터도 함께 감소하게 된다. 이는 상기 제3 금속층의 두께가 제2 금속층의 두께보다 큰 경우에서 발생한다. 이에 따라 실시 예에서는 상기 제3 금속층의 두께를 상기 제2 금속층보다 작게 함으로써, 패턴부가 가지는 비저항 값을 낮추면서 에칭 팩터는 높일 수 있다.
또한, 실시 예에서는 금속층의 외측면을 둘러싸는 표면 처리층은 유기물을 코팅하여 형성된 박막일 수 있다. 이때, 상기 유기물의 비유전율(εr)은 3.24이다. 이는, 종래의 표면 처리층을 구성하는 니켈이나 금(Au)이 가지는 비유전율(εr)보다 상당히 작은 값이다. 예를 들어, 상기 니켈이나 금(Au)이 가지는 비유전율(εr)은 4 이상이다. 이에 따라, 실시 예에서는 유기물 코팅을 통해 표면 처리층을 형성함으로써, 상기 비유전율에 반비례하는 배선의 신호 전달 속도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 회로 기판의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예의 표면 처리층을 구성하는 유기물의 열전도도는 종래의 니켈이나 금속층에 비해 높다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 표면 처리층을 포함하는 패턴부의 열전도율을 높일 수 있다. 여기에서, 최근 카메라 모듈과 같은 제품에서, 방열특성이 큰 문제로 대두되고 있다. 즉, 카메라 모듈에 포함되는 다양한 구성요소들은 방열에 취약한 문제를 가지고 있으며, 이에 따른 방열 특성을 높이기 위한 노력이 진행되고 있다. 이때, 실시 예에서는 상기와 같이 패턴부의 표면 처리에 있어, 유기물 코팅을 통한 표면 처리층을 적용함으로써, 상기 패턴부의 열전도율을 높일 수 있고, 이에 따른 회로 기판의 방열 특성, 나아가 상기 회로 기판이 적용되는 카메라 모듈의 방열 특성을 높일 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 회로 기판에 포함된 패턴부는 제1 이동부의 구성 중 하나이다. 즉, 상기 패턴부를 구성하는 연결부는 카메라 모듈의 동작 중에 다수의 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부는 카메라 모듈의 오토 포커싱 또는 손떨림 방지를 위해, 이미지 센서와 함께 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 방향으로 시프트 또는 틸트된다. 이때, 상기 회로 기판에 포함된 패턴부는 상기와 같은 이동 동작 중에 다른 구성요소와 접촉할 수 있다. 그리고, 상기 패턴부가 다른 구성요소와 접촉하는 경우, 패턴부의 전기적 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 이때, 실시 예에서는 상기와 같이 패턴부의 유기물 코팅을 통해 표면 처리층을 형성함으로써, 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 표면 처리층는 종래의 니켈이나 금(Au)에 비해 낮은 전기 전도성을 갖는다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 패턴부가 다른 구성요소가 접촉하는 경우, 상기 표면 처리층이 절연 기능을 할 수 있으며, 이에 따른 회로 기판의 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시 예에서는 유기물 코팅을 통해 패턴부의 표면 처리층을 형성함에 따라, 종래의 표면 처리층 대비 도금 공정을 간소화할 수 있으며, 나아가 도금 공정 비용을 절감할 수 있다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 센서부 및 상기 센서부와 연결되는 이미지 센서 이동용의 회로 기판을 포함한다. 상기 회로 기판은 인터포져일 수 있다. 그리고, 상기 센서부는 상기 회로 기판과 연결되는 센서 기판 및 상기 센서 기판 상에 실장되는 이미지 센서를 포함한다. 이때, 상기 센서 기판에는 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전기적 패드 및 상기 전기적 패드 이외의 고정 패드를 포함한다. 이때, 상기 회로 기판에는 상기 센서 기판의 고정 패드가 삽입되는 오픈부을 포함할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 회로 기판과 상기 센서 기판의 솔더링 공정 시, 상기 고정 패드를 상기 회로 기판의 오픈부에 삽입하는 것에 의해, 상기 회로 기판과 상기 센서 기판 사이의 위치 정렬을 용이하게 할 수 있다. 나아가, 실시 예에서는 상기 회로 기판과 상기 센서 기판의 위치가 정렬된 상태에서, 상기 센서 기판의 움직임을 제한할 수 있으며, 이에 따라 상기 솔더링 공정에서, 상기 회로 기판과 상기 센서 기판 사이의 위치 틀어짐 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따른 작업성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 상기 센서 기판과 상기 회로 기판 사이의 위치 정렬성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 상기 센서 기판과 상기 회로 기판 사이의 전기 연결성을 향상시킬 수 있고, 나아가 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 회로 기판은 절연부 및 패턴부를 포함한다. 상기 절연부는 제1 절연 영역, 제2 절연 영역 및 이들 사이의 오픈 영역을 포함한다. 그리고, 상기 패턴부는 상기 제1 절연 영역에 배치되어 상기 센서 기판과 연결되는 제1 단자부, 상기 제2 절연 영역에 배치되어 메인 기판과 연결되는 제2 단자부 및 상기 오픈 영역에 배치되어 상기 제1 단자부와 제2 단자부 사이를 연결하는 연결부를 포함한다. 이때, 상기 연결부는 상기 오픈 영역의 각각의 코너부에 배치되는 절곡 부분을 포함한다. 이때, 상기 연결부의 각각의 절곡 부분은 상기 코너부에서 서로 동일한 방향을 회전 방향으로 하여 절곡된다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기와 같은 연결부의 구조에 의해, 상기 회로 기판에 의한 센서부의 이동성을 향상시킬 수 있으나, 나아가 상기 센서부의 이동 위치에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 연결부의 절곡 부분은 상기 오픈 영역의 각각의 코너부에서 일부 영역을 오픈하는 제1 오픈 영역을 포함한다. 이때, 상기 제1 오픈 영역은 제1 이동부(200)를 구성하는 제2 프레임의 돌출부와 광축 방향으로 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 연결부는 상기 제1 오픈 영역을 회피하면서 상기 제1 오픈 영역의 내측에 배치되는 내측 연결부 및 외측에 배치되는 외측 연결부를 포함한다. 이때, 상기 내측 연결부의 수는 상기 외측 연결부의 수보다 작을 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기와 같은 연결부에서, 상기 제1 오픈 영역의 내측에 배치되는 내측 연결부의 개수보다 상기 제1 오픈 영역의 외측에 배치되는 외측 연결부의 개수를 많게 하여, 상기 제1 이동부의 이동성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 연결부의 개수를 상기 내측 연결부의 개수보다 많게 하는 경우, 상기 외측 연결부의 개수가 상기 내측 연결부의 개수보다 적은 경우보다 상기 제1 이동부의 이동량을 조절하기 용이할 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 연결부는 상기 제1 오픈 영역(OR)의 외측에 배치됨에 따라, 상기 내측 연결부보다 길이가 길 수 있다. 그리고, 상기 외측 연결부의 길이가 상기 내측 연결부의 길이보다 길기 때문에, 상기 내측 연결부에 비하여 상기 제1 이동부 이동에 필요한 구동력의 세기를 줄일 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 외측 연결부의 개수가 상기 내측 연결부의 개수보다 많게 하여, 상기 제1 이동부의 이동성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 상기 제1 이동부의 이동량을 미세하게 조절 가능하다.
또한, 실시 예에서의 상기 외측 연결부와 상기 내측 연결부 각각은 복수의 절곡점을 포함한다. 이때, 상기 외측 연결부의 절곡점의 수는 상기 내측 연결부의 절곡점의 수와 동일할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 외측 연결부의 절곡점의 수와 상기 내측 연결부의 절곡점의 수를 동일하게 하여, 상기 제1 이동부의 이동성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 연결부의 절곡점의 수와 상기 내측 연결부의 절곡점의 수가 다른 경우, 보다 많은 절곡점을 가지는 연결부에 힘이 집중될 수 있으며, 이에 따라 상기 힘이 집중되는 연결부가 다른 연결부보다 먼저 끊어지는 문제가 발생할 수 있고, 나아가 상기 제1 이동부의 이동 정확도에 문제가 발생할 수 있다. 이와 다르게, 실시 예에서는 상기 외측 연결부의 절곡점의 개수와 상기 내측 연결부의 절곡점의 개수를 서로 동일하게 하여, 이에 따라 상기 제1 이동부의 이동 시 상기 내측 연결부 및 상기 외측 연결부에 가해지는 힘을 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 내측 연결부 및 상기 외측 연결부에 균일하게 힘이 분산됨에 따라, 특정 연결부가 먼저 끊어지는 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 상기 연결부가 끊어지는 상황이 오더라도, 상기 내측 연결부 및 상기 외측 연결부가 동일 시점에 끊어지도록 할 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기(1500)이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다. 실시예의 이동 단말기(1500)는 제2 카메라 모듈(1100)을 더 구비할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(1000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 상기 이동 단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈과 제2 카메라 모듈를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 모듈에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 발광부로서 표면 광방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 상기 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
다음으로 도 13은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량(2100)의 사시도이다.
예를 들어, 도 13은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 13을 참조하면, 실시예의 차량(2100)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 카메라 센서일 수 있다.
실시예의 차량(2100)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)는 차량(2100)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행 방해물, 및 간접도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다.
이때, 프로세서는 카메라 센서(2000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다. 영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다.
이러한 카메라 센서(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 센서(2000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.
이때, 카메라 센서(2000)는 오브젝트의 측정정확도를 향상시키고, 차량(800)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예의 차량(800)은 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)을 제공할 수 있다.
예를 들어, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)으로는 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 자동 긴급제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking), 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 주행 조향보조 시스템(LKAS: Lane Keep Assist System), 사전에 정해 놓은 속도로 달리면서도 앞차와 간격을 알아서 유지하는 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC: Advanced Smart Cruise Control), 사각지대 충돌 위험을 감지해 안전한 차로 변경을 돕는 후측방 충돌 회피 지원 시스템(ABSD: Active Blind Spot Detection), 차량 주변 상황을 시각적으로 보여주는 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM: Around View Monitor) 등이 있다.
이러한 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에서 카메라 모듈은 레이더(Radar) 등과 함께 핵심 부품으로 기능을 하며 카메라 모듈이 적용되는 비중이 점차 넓어지고 있다.
예를 들어, 자동 긴급제동 시스템(AEB)의 경우 차량 전방 카메라 센서와 레이더 센서로 전방 차량이나 보행자를 감지, 운전자가 차량을 제어하지 않을 때 자동으로 긴급 제동해 줄 수 있다. 또는 주행 조향보조 시스템(LKAS)의 경우 카메라 센서를 통해 운전자가 방향지시 등 조작 없이 차로를 이탈하는지 감지하여 자동으로 핸들을 조향해 차로를 유지할 수 있도록 제어할 수 있다. 또한 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM)의 경우 차량의 사방에 배치된 카메라 센서를 통해 차량 주변 상황을 시각적으로 보여줄 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 절연부; 및
    상기 절연부 상에 배치된 패턴부를 포함하고,
    상기 절연부는,
    복수의 제1 변 영역을 포함하는 제1 절연 영역; 및
    상기 제1 변 영역과 마주보는 복수의 제2 변 영역을 포함하고, 오픈 영역을 사이에 두고 형성되는 제2 절연 영역을 포함하고,
    상기 패턴부는,
    상기 제1 절연 영역의 제1 변 영역에 배치되는 복수의 제1 단자부;
    상기 제2 절연 영역의 제2 변 영역에 배치되는 복수의 제2 단자부; 및
    상기 오픈 영역에 플라잉되고, 서로 마주보지 않는 제1 변 영역 및 제2 변 영역에 배치된 제1 단자부 및 제2 단자부 사이를 연결하는 복수의 연결부를 포함하고,
    상기 복수의 연결부는,
    상기 오픈 영역의 복수의 코너부에 형성된 복수의 절곡 부분을 포함하고,
    상기 복수의 절곡 부분은 상기 서로 다른 코너부 상에서 서로 동일한 방향으로 회전하여 절곡되며,
    상기 제1 단자부, 제2 단자부 및 상기 연결부 각각은,
    제1 금속층;
    상기 제1 금속층 상에 배치된 합금층; 및
    상기 합금층 상에 배치된 제2 금속층을 포함하는,
    회로 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속층의 전기 전도율은,
    상기 합금층의 전기 전도율보다 높은,
    회로 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속층의 상면의 표면 거칠기는,
    상기 제1 금속층의 하면의 표면 거칠기보다 낮은,
    회로 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속층은,
    상기 합금층의 상면과 수직으로 중첩되는 제1 영역과,
    상기 합금층의 상면과 수직으로 중첩되지 않는 제2 영역을 포함하는,
    회로 기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 금속층의 제2 영역의 적어도 일부는,
    상기 합금층의 측면과 수직으로 중첩되는,
    회로 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 금속층의 제2 영역의 적어도 일부는,
    상기 제1 금속층의 측면과 수직으로 중첩되는,
    회로 기판.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 합금층의 측면 및 상기 제1 금속층의 측면은, 내측 방향으로 오목한 곡면을 포함하고,
    상기 제2 금속층의 측면은 상기 합금층의 측면 및 상기 제1 금속층의 측면과 다른 형상을 가지는 부분을 포함하는,
    회로 기판.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2 금속층은, 1㎛ 내지 15㎛의 범위의 두께를 가지는,
    회로 기판.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 합금층과 상기 제1 금속층 사이에 배치된 제3 금속층을 더 포함하고,
    상기 제3 금속층의 전기 전도율은,
    상기 합금층의 전기 전도율보다 높은,
    회로 기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 금속층의 두께는,
    상기 제2 금속층의 두께보다 작은,
    회로 기판.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 금속층의 제2 영역의 적어도 일부는,
    상기 제3 금속층의 측면과 수직으로 중첩되는,
    회로 기판.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단자부, 제2 단자부 및 상기 연결부 각각은,
    상기 제1 금속층, 상기 합금층 및 상기 제2 금속층 상에 배치되고, 유기물, 무기물 및 유무기 복합체 중 적어도 하나를 포함하는 표면 처리층을 포함하는,
    회로 기판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 단자부 및 상기 제2 단자부의 제1 금속층의 하면의 적어도 일부는 상기 표면 처리층과 접촉하지 않고,
    상기 연결부의 제1 금속층의 하면의 전체는 상기 표면 처리층과 접촉하는,
    회로 기판.
  14. 고정부;
    상기 고정부에 대해 상대적으로 이동 가능하게 배치되는 제1 이동부; 및
    상기 고정부와 연결되는 영역 및 상기 제1 이동부에 연결되는 영역을 포함하며, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 포함된 회로 기판을 포함하는,
    렌즈 구동 장치.
  15. 제14항에 포함된 렌즈 구동 장치를 포함하고,
    상기 렌즈 구동 장치는,
    상기 제1 이동부의 내측에 배치되고, 상기 고정부 및 상기 이동부에 대하여 광축 방향으로 상대 이동 가능한 제2 이동부를 포함하는,
    카메라 모듈.
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