KR101599435B1

KR101599435B1 - 카메라 모듈 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101599435B1
Application number: KR1020090064070A
Authority: KR
Inventors: 최용남
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2029-07-14
Also published as: KR20110006437A

Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 하부에 배열되며 적외선을 차단하는 IR 필터, 상기 IR 필터를 통해 적외선이 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 IR 필터 하부에 배열되며 상기 이미지 센서의 상부를 수용하는 캐비티가 하부에 형성되고 상기 캐비티의 상부 내면 일측은 상기 이미지 센서의 상면 일측과 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판, 상기 이미지 센서의 테두리에 위치하며 상면 일측이 상기 제1 인쇄회로기판에 연결되고, 상기 이미지 센서의 하부가 수용되는 홀 영역을 포함하는 제2 인쇄회로기판을 포함한다.

카메라 모듈, 인쇄회로기판, 이미지 센서, 홀 영역, 캐비티

Description

카메라 모듈 및 그 제조 방법{Camera module and manufacturing method thereof}

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy)등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이크 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.

특히, 모바일 폰은 디자인이 매출에 막대한 영향을 주는 요소이고 이로 인해 작은 사이즈의 카메라 모듈을 요구하고 있다.

상기 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지 센서 칩을 이용하여 제조하며, 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하여 LCD 디스플레이 장치 등의 디스플레이 매체에 사물에 표시될 수 있도록 영상을 전달한다.

일반적으로 카메라 모듈의 높이 부분은 렌즈 높이(TTL, Through The Lens), 이미지 센서 높이 및 인쇄회로기판의 두께의 합이 된다. 카메라 모듈의 소형화 및 고성능화에 따라 일정한 카메라 모듈의 높이에서 소형화, 고성능화를 위해서는 렌즈의 TTL을 늘려주어야 한다.

그러나, 종래 카메라 모듈에서는 이미지 센서가 인쇄회로기판(PCB, Print Circuit Board)에 부착되어 있어서, 카메라 모듈의 소형화 및 고성능화를 구현하는데 어려움이 있다.

본 발명은 소형화 및 고성능화가 가능한 카메라 모듈 및 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 하부에 배열되며 적외선을 차단하는 IR 필터, 상기 IR 필터를 통해 적외선이 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 IR 필터 하부에 배열되며 상기 이미지 센서의 상부를 수용하는 캐비티가 하부에 형성되고 상기 캐비티의 상부 내면 일측은 상기 이미지 센서의 상면 일측과 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판, 상기 이미지 센서의 테두리에 위치하며 상면 일측이 상기 제1 인쇄회로기판에 연결되고, 상기 이미지 센서의 하부가 수용되는 홀 영역을 포함하는 제2 인쇄회로기판을 포함한다.

본 발명의 실시 예에서는 이미지 센서가 2개의 인쇄회로기판 사이에 캐비티 및 홀 영역에 배열됨으로써, 카메라 모듈에서 이미지 센서에 할당되는 높이를 줄일 수 있다. 이미지 센서에 할당되는 높이가 감소함으로써, 렌즈 높이(TTL, Through The Lens)의 마진이 증가하여 카메라 모듈의 소형화, 고성능화를 구현할 수 있다.

더하여, 이미지 센서의 테두리와 제2 인쇄회로기판 사이 공간에 접합제를 적용하여 이미지 센서와 제2 인쇄회로기판을 보다 견고하게 고정할 수 있으며, 접합제가 외부 충격으로부터 완충제로 작용하여 이미지 센서의 손상을 방지할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이 다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서의 배열을 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서와 제2 인쇄회로기판 사이의 접합을 나타내는 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 케이스(10), 렌즈부(20), IR 필터(30), 제1 인쇄회로기판(40), 이미지 센서(50), 제2 인쇄회로기판(60) 및 보강재(70)를 포함한다.

케이스(10)는 렌즈부(20), IR 필터(30), 제1 인쇄회로기판(40) 및 이미지 센서(50)를 하우징하며, 하단이 제2 인쇄회로기판(60)의 상면에 연결되어 있다.

렌즈부(20)는 상기 케이스(10)의 상측 하부에 배열되며 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈로 구성되어 있다.

IR 필터(30)는 렌즈부(20)의 하부에 배열되며 광 이미지에 포함되어 있는 적외선을 차단한다.

제1 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)(40)은 IR 필터(30)의 하부에 배열되며, 도 2에 도시된 바와 같이 광 이미지를 통과하는 윈도우(41)를 포함하며 윈도우(41)의 하부에는 이미지 센서(50)의 상부를 수용하는 캐비티(cavity)(42)가 형성되어 있다. 캐비티(42)의 상부 내면 일측은 이미지 센서(50)의 상면 일측과 전기적으로 연결된다. 이때, 캐비티(42)의 높이는 이미지 센서(50)의 두께보다 작다.

윈도우(41)는 상기 캐비티(42)의 상부 내면에서 제1 인쇄회로기판(40)의 상면까지 관통하도록 캐비티(42)의 상부에 연장되게 형성되어 있으며, 광 이미지를 이미지 센서(50)로 통과시킬 수 있다. 이때, 윈도우(41)의 넓이는 이미지 센서(50)의 상면 넓이보다 작다. 이미지 센서(50)의 IR 필터(30)를 통해 적외선 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환한다. 이미지 센서(50)의 상부 일측은 제1 인쇄회로기판(40)의 캐비티(42)의 내면 일측에 전기적으로 연결된다. 이미지 센서(50)의 하부는 제2 인쇄회로기판(60)의 상부 홀 영역(61)에 수용된다.

제2 인쇄회로기판(60)은 이미지 센서(50)의 테두리에 배열되며 상면 일측이 제1 인쇄회로기판(40)에 연결되고, 이미지 센서(50)가 수용되는 홀 영역(61)을 포 함한다.

이때, 홀 영역(61)의 넓이는 이미지 센서(50)의 넓이보다 크고, 홀 영역(61)의 깊이는 이미지 센서(50)의 두께보다 작다.

제2 인쇄회로기판(60)은 케이스(10)의 외부로 신장되는 것으로, 플랙서블 인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)이다.

보강재(Stiffener)(70)는 이미지 센서(40) 및 제2 인쇄회로기판(60)의 하부에 위치하여 이미지 센서(40) 및 제2 인쇄회로기판(60)을 보호한다.

이와 같이, 본 발명에서는 이미지 센서(50)가 제1 인쇄회로기판(40)의 캐비티(42)와 제2 인쇄회로기판(60)의 홀 영역 사이에 배열됨으로써, 캐비티(42)의 깊이를 줄일 수 있고 카메라 모듈에서 이미지 센서에 할당되는 높이를 줄일 수 있다.

이미지 센서에 할당되는 높이가 감소함으로써, 상대적으로 렌즈부(20)에 더 많은 높이를 할당할 수 있으므로 렌즈 높이(TTL, Through The Lens)의 마진이 증가하여 카메라 모듈의 소형화, 고성능화를 구현할 수 있다.

더하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(50)의 테두리와 제2 인쇄회로기판(60) 사이 공간(62)에 UV epoxy와 같은 접합제를 적용하여 이미지 센서(50)와 제2 인쇄회로기판(60)을 보다 견고하게 고정할 수 있으며, 접합제가 외부 충격으로부터 완충제로 작용하여 이미지 센서(50)의 손상을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위 에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서의 배열을 나타내는 측면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서와 제2 인쇄회로기판 사이의 접합을 나타내는 측면도이다.

Claims

피사체의 광 이미지를 입사할 수 있도록 하는 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부,

상기 렌즈부의 하부에 배열되며 적외선을 차단하는 IR 필터,

상기 IR 필터를 통해 적외선이 차단된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서,

상기 IR 필터 하부에 배열되며 하부면에 형성된 캐비티가 상기 이미지 센서의 상부면 및 측면을 감싸고, 상기 캐비티의 상부 내면 일측은 상기 이미지 센서의 상부면 일측과 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판, 및

상기 이미지 센서의 테두리에 위치하며 상면 일측이 상기 제1 인쇄회로기판에 연결되고, 상기 이미지 센서가 수용되는 홀 영역을 포함하는 제2 인쇄회로기판을 포함하고,

상기 이미지 센서의 측면이 상기 제 1, 제 2 인쇄회로기판과 중첩되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 제1 인쇄회로기판에는 상기 캐비티의 상부 내면에서 상기 제1 인쇄회로기판의 상면까지 관통하도록 상기 캐비티의 상부에 연장되게 윈도우가 형성되며, 상기 윈도우는 상기 광 이미지를 상기 이미지 센서로 통과시키는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,

상기 캐비티의 넓이는 상기 이미지 센서의 상면 넓이보다 크고, 상기 윈도우의 넓이는 상기 이미지 센서의 상면 넓이보다 작은 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 캐비티의 높이 상기 이미지 센서의 두께보다 작은 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 홀 영역의 깊이는 상기 이미지 센서의 두께보다 작은 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 제2 인쇄회로기판은 상기 제1 인쇄회로기판의 외부로 신장되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 이미지 센서의 테두리와 상기 제2 인쇄회로기판 사이에는 접합제가 적용되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 제2 인쇄회로기판은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 제2 인쇄회로기판은 상기 이미지 센서의 측면을 감싸는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 이미지 센서의 측면이 상기 제1 인쇄회로기판과 상기 제2 인쇄회로기판에 의해 완전히 감싸진 구조인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 이미지 센서와 상기 제2 인쇄회로기판의 하부에 배치된 보강재를 더 포함하는 카메라 모듈.