JP2008135814A - カメラモジュールパッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】落下テストなどのような信頼性評価において、イメージセンサ自体に加えられる応力によりチップが破損する信頼性不良現象を防止できるカメラモジュールパッケージを提供する。
【解決手段】カメラモジュールパッケージは、レンズ部（レンズバレル）１０が内部に装着されたハウジング２０と、イメージセンサモジュール３０、すなわち、前記ハウジングのレンズ部を通過した光透過用ウィンドウ３２が形成された回路基板（例えばフレキシブル印刷回路基板）３１と、前記回路基板の下面にフリップチップボンディングされたイメージセンサ３３と、前記回路基板の上面に取り付けられ、その側面が前記ハウジングの内周面と結合する結合ガイドとして機能する衝撃吸収部材５０とを備える。前記回路基板の上面には積層形セラミックキャパシタ３４等が取り付けられる。赤外線遮断用フィルタ４０を設けることもできる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、デジタルカメラ、モバイル機器又は各種監視装置などに用いられるイメージセンサモジュールを備えるカメラモジュールパッケージに関し、さらに詳細には、超薄型イメージセンサを使用する場合にも、良好な落下信頼性評価結果が獲得できる超小型カメラモジュールパッケージに関する。

最近、情報通信技術の飛躍的な発展につれて、データ通信速度の向上やデータ通信量の拡大が実現され、携帯電話やノートブックなどのモバイル系の電子機器には、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が実装されるものが普及しつつあり、これらは、文字データの他に、カメラモジュールにより撮像された画像データをリアルタイム処理で送信できるようになる。

一方、最近、モバイル用端末機の小型化傾向により、部品のサイズを減らすことが業界の当面の課題として台頭している。そのため、去る数年間、移動通信技術と電子部品の技術を持続的に変化させ、現在は、小型化とともに超薄膜化、高集積化技術が統合されている。特に、現在モバイル用端末機のうち、カメラフォンを採用する携帯電話の開発方向が小型化、スリム化されるにつれて、カメラモジュールパッケージも、小型化及びスリム化が求められている。

このようなカメラモジュールパッケージの高さを左右する要素は、イメージセンサの上面からレンズの上面までの高さ、イメージセンサの上面からイメージセンサモジュールの下面までの厚さである。イメージセンサの上面からレンズの上面までの高さは、適用センサ及びレンズ設計により左右され、イメージセンサの上面からイメージセンサモジュールの下面までの厚さは、組立工程時に適用されるパッケージング方式により大きく左右される。

一般に、カメラ用イメージセンサをパッケージングする方式は、フリップチップ方式のＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｉｍ）方式、ワイヤボンディング方式のＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）方式、そしてＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）方式などがあり、このうち、ＣＯＦパッケージング方式及びＣＯＢパッケージング方式が広く用いられる。

ＣＯＢパッケージング方式は、既存の半導体生産ラインと類似した工程であって、他のパッケージング方式に比べて生産性は高いが、ワイヤーを引き出して下のプリント回路基板に接続しなければならないため、追加工程が必要とされ、全体モジュールサイズの大きさが大きくなって処理しなければならない回路数に制限を受けるという短所がある。また、イメージセンサモジュールの高さ側面でもイメージセンサの上面から下面までの高さに該当するセンサ厚にワイヤボンディングされるプリント回路基板の厚さが含まれて、スリム化要求に相応するのが困難である。

これに比べて、外部突出接合部を有するバンプを基にするＣＯＦ方式は、ＣＯＢ方式に比べて何よりワイヤーを取り付ける空間を必要としないため、パッケージ面積が低減し、イメージセンサの下面に外部回路基板がなくて、イメージセンサモジュールの高さを下げることができるため、軽薄短小化が可能であるという長所がある。そして、薄いフィルムやフレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；以下、ＦＰＣＢと記す）を使用するため、外部衝撃に耐える信頼性のあるパッケージが可能であり、工程が相対的に簡単であるという長所がある。そして、前記ＣＯＦパッケージング方式は、小型化と共に抵抗の低減による信号の高速処理、高密度、多ピン化傾向にも相応する。

以下、添付図面を参照して、ＣＯＦ方式を利用した従来のカメラモジュールパッケージについて説明し、その問題点を把握する。

図１は、従来のＣＯＦパッケージング方式によるカメラモジュールの正面図である。

同図に示すように、ＣＯＦパッケージング方式は、まずレンズ部を通過した光が通過できるウィンドウを備えたＦＰＣＢ３００の一面（下面）にイメージセンサを取り付ける。次に、所定の大きさに加工されたＩＲフィルタ３３０をイメージセンサ３２０が取り付けられたＦＰＣＢ３００の一面の反対側面（上面）に取り付ける。その後、ＦＰＣＢ３００に取り付けられたＩＲフィルタ３３０の外周面をガイド面として、前記外周面にレンズ部１００を備えるハウジング２００の下部開放部の内周面が互いに密着するようにして、結合及び接着する。

このようなＣＯＦパッケージング方式に用いられるイメージセンサの厚さは、通常、約６７５μｍであり、最近では、半導体技術の発達につれて、約２００μｍの高さを有する超スリムイメージセンサが用いられている。しかしながら、イメージセンサモジュールの高さを減少させて超スリム化を達成するためにイメージセンサの厚さを下げる場合には、落下テストなどのような信頼性評価において、イメージセンサ自体に加えられる応力（ｓｔｒｅｓｓ）により、チップ破損などのような信頼性不良現象が発生する。

一方、カメラモジュールパッケージの耐久性と関連し、下記特許文献１及び下記特許文献２等には、ＦＰＣＢにイメージセンサをフリップチップボンディングする場合、プリント回路基板に補強部材を接着剤などで接合して基板の強度を確保しようとする内容が開示されている。

しかしながら、下記特許文献１及び下記特許文献２に開示された従来の技術は、プリント回路基板自体の強度を確保するためのものであって、フリップチップボンディングされたイメージセンサが外部に直接露出されているため、チップ破損などのような信頼性の問題が依然として残存する。

なお、一般的な従来のＣＯＦパッケージング方式、すなわちＦＰＣＢに取り付けられたＩＲフィルタの外周面をガイド面として、前記外周面にレンズ部を備えるハウジングの下部開放部の内周面を互いに密着させて結合及び接着する方式においては、ＦＰＣＢに取り付けられたＩＲフィルタにより、積層型セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）などのような素子がカメラモジュールのハウジング内部に位置するように実装されることができず、やむをえずイメージセンサが取り付けられた面と同じ面上に又はハウジングの外部に位置するように実装されるしかないので、結果的に必要なＦＰＣＢの大きさが大きくなり、全体イメージセンサモジュールの大きさが大きくならざるをえないという短所がある。

特開第２００１−１２８０７２号公報 韓国特許出願公開第２００３−００３８８７号明細書

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、イメージセンサモジュールの高さを減少させて超スリム化を達成するためにイメージセンサの厚さを小さくする場合にも、落下テストなどのような信頼性評価において、イメージセンサ自体に加えられる応力によりチップが破損する信頼性不良現象を防止できるカメラモジュールパッケージを提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明に係るカメラモジュールパッケージは、レンズ部が内部に装着されたハウジングと、前記ハウジングのレンズ部を通過した光透過用ウィンドウが形成された回路基板と、前記回路基板の下面にフリップチップボンディングされたイメージセンサと、前記回路基板の上面に取り付けられ、その側面が前記ハウジングの内周面と結合する結合ガイドとして機能する衝撃吸収部材とを備える。すなわち、前記衝撃吸収部材の側面と前記ハウジングの内周面が結合界面（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を形成するように結合されるため、落下テストなどのような外部衝撃が発生する際、その衝撃を前記衝撃吸収部材が直接吸収又は緩衝して、超薄膜のイメージセンサを保護する機能を果たす。

ここで、一実施形態では、前記衝撃吸収部材の外周面は、前記イメージセンサの外周面の大きさより大きいことを特徴とする。すなわち、前記衝撃吸収部材の外周面が前記イメージセンサの外周面の大きさより大きいため、ハウジングとの結合の際、前記イメージセンサがハウジングに接触されないようにして、前記ハウジングに加えられる外部衝撃が前記イメージセンサに伝達されなくする。

また、一実施形態では、前記ハウジングと、前記回路基板にボンディングされたイメージセンサとの間に密封材が充填されたことを特徴とする。これにより、外部環境からイメージセンサの受光面を保護することができる。

そして、前記衝撃吸収部材の外周面は、前記イメージセンサの外周面の大きさと同じ大きさを有することが好ましい。したがって、イメージセンサの大きさに対応する大きさにイメージセンサモジュールを製作することができ、これにより、チップスケールクラスの超小型パッケージの製造が可能である。また、実質的にイメージセンサの外周面が結合ガイドとして機能も果たすようになって、パッケージング工程の際に発生する光軸チルト（傾動）、ローテート（回転）などの問題を解決できる。

また、一実施形態では、前記ハウジングの底面が、前記回路基板にボンディングされたイメージセンサの底面と同じ高さに形成されたことを特徴とする。これにより、イメージセンサの側面部を保護するとともに、全体パッケージの高さを減少させることができる。

そして、一実施形態では、前記ハウジングの底面が、前記回路基板にボンディングされたイメージセンサの底面より下方により突出されたことを特徴とする。したがって、落下テストの際、イメージセンサに直接的な衝撃が加えられることを防止できる。

また、一実施形態では、前記ウィンドウに対応する大きさ及び形状に形成された赤外線遮断用フィルタが、前記回路基板の上面に取り付けられたか、又は前記衝撃吸収部材の上面に赤外線遮断用フィルタが取り付けられたことを特徴とする。したがって、従来の技術とは異なって、赤外線遮断用フィルタがハウジングとの結合時に用いられる結合ガイドとしての機能をもうこれ以上は行わないため、前記フィルタ配置に対する設計自由度が高まる。

さらに、一実施形態では、前記衝撃吸収部材の上面に赤外線遮断用フィルタを固着するためのキャビティが形成され、前記キャビティの内部に前記衝撃吸収部材が取り付けられたことを特徴とする。このようなキャビティの構成は、最近、モバイル用端末機が高画素で開発されるにつれて、レンズの焦点距離が短くなるため、このようなレンズの焦点距離を確保するためである。

また、前記回路基板は、両面フレキシブル回路基板であり、前記両面フレキシブル回路基板の上面に受動素子が実装され、前記衝撃吸収部材には、受動素子の位置に対応する空間部が形成されたことが好ましい。すなわち、衝撃吸収による信頼性を向上させるとともに、両面フレキシブル回路基板のハウジング内部に向かう面に、各種電子部品を実装できるため、回路基板の小型化を達成できる。

一方、前記衝撃吸収部材は、セラミック材で形成されたことが好ましい。これは、衝撃吸収部材の製造工程において、ダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）工程により行われるため、合成樹脂又は金属材質に比べて精度の誤差又はバー（ｂｕｒ）の発生を防止できる。

また、一実施形態では、前記衝撃吸収部材は、合成樹脂材で形成されたことを特徴とする。すなわち、衝撃吸収部材が合成樹脂材で形成される場合、互いに接合される基板又はハウジングと同種の材質であるから、接合力を強化することができる。

さらに、一実施形態では、前記衝撃吸収部材は、金属材で形成されたことを特徴とする。すなわち、衝撃吸収部材が金属材で形成される場合、防熱板として機能するだけでなく、その強度の側面で有利となる。

そして、一実施形態では、前記衝撃吸収部材の外周面は、前記ハウジングに結合する際に結合ガイドとして機能するために、前記ハウジングの下部開放口の内周面と対応する形状及び大きさからなることを特徴とする。したがって、イメージセンサモジュールとハウジングとの結合をさらに硬くすることができる。

なお、一実施形態では、前記イメージセンサは、２００μｍ以下の厚さを有することを特徴とする。これにより、カメラモジュールの全体高さを下げることができる。

本発明のカメラモジュールパッケージによれば、既存のＣＯＦパッケージング方式によるイメージセンサモジュールとは異なり、イメージセンサのチップ厚を既存に比べて３倍以上減少させることにより、全体モジュールの厚さを減らしても、外部衝撃に対する信頼性を確保することができるという効果を奏する。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。

＜カメラモジュールパッケージ＞
図２は、本発明に係るイメージセンサモジュールの正面図であり、図３ａ及び図３ｂそれぞれは、前記イメージセンサモジュールを備えるカメラモジュールパッケージの正面図である。また、図４は、本発明に係るカメラモジュールパッケージの分解斜視図である。そして、図５ａ〜図５ｃは、衝撃吸収部材の形状に対する多様な実施の形態を示し、図６ａおよび図６ｂは、衝撃吸収部材の相対的大きさに対する多様な実施の形態を示す。

本発明に係るカメラモジュールパッケージにおいて、複数のレンズがハウジング内部に直接装着されることもでき（一体型）、又は複数のレンズが装着されたレンズバレルがハウジングと結合することもできる（分離型）。但し、説明の便宜上、以下では、図３ａ、図３ｂ及び図４に示すように、複数のレンズが装着されたレンズバレルがハウジングと結合する場合（分離型）について説明する。

レンズバレル１０は、レンズホルダーの機能を果たし、通常、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）などのような樹脂により形成され、ハウジング２０の内部に挿入される底部側にアパーチャー（ａｐｅｒｔｕｒｅ）及び集光レンズなどが設けられる。アパーチャーは、集光レンズを通過する光の通路を規定し、集光レンズは、アパーチャーを通過した光を、後述するイメージセンサ素子の受光部に受光させる。また、前記レンズバレル１０の上面には、ＩＲコーティングされたガラス（ＩＲ ｃｏａｔｉｎｇ ｇｌａｓｓ）が接着できる。

ハウジング２０は、上部及び下部開放口が形成されており、前記上部開放口で前記レンズバレル１０と結合し、前記下部開放口で後述する固定用ブラケット５０及びイメージセンサモジュール３０結合体と結合する。そして、前記ハウジング２０の内部に赤外線遮断用フィルタ（ＩＲ ｃｕｔ ｆｉｌｔｅｒ）を装着することができ、又は前記赤外線遮断用フィルタをイメージセンサモジュールの回路基板の上面に取り付けるか、衝撃吸収部材５０の上面に取り付けることもできる。

一方、前記ハウジングの底面は、図３ａに示すように、回路基板にボンディングされたイメージセンサの底面と同じ高さに形成されるか、又は図３ｂに示すように、回路基板にボンディングされたイメージセンサの底面より下方により突出するように形成することができる。

ここで、図３ａのように、ハウジングの底面とイメージセンサの底面とが同じ高さに形成される場合には、イメージセンサの側面部の保護効果の他に、全体パッケージの高さを減少させることができるという利点がある。

そして、図３ｂのように、ハウジングの底面がイメージセンサの底面より下方により突出するように形成された場合には、落下テストの際、イメージセンサに直接的な衝撃が加えられることを防止できるという利点がある。

イメージセンサモジュール３０は、前記ハウジング２０の下部開口部に結合される。図２に示すように、前記イメージセンサモジュール３０は、レンズ部を通過した光が通過できるウィンドウ３２を備えたＦＰＣＢ３１と、前記ウィンドウ３２を通過した光を受光し処理するために前記ＦＰＣＢ３１に取り付けられるイメージセンサ３３、及び前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢ面（下面）の反対面（上面）に取り付けられた衝撃吸収部材５０を備える。一方、前記ＦＰＣＢ３１の一方は、コネクター（図示せず）に接続される。

前記ＦＰＣＢ３１の一例として、可撓性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有するポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの樹脂基板が用いられることができる。後述するが、ＦＰＣＢ３１として両面フレキシブルプリント回路基板（ｔｗｏ−ｌａｙｅｒｅｄ ＦＰＣＢ）を使用する場合、前記イメージセンサ３３が取り付けられたＦＰＣＢ３１の一面（下面）の反対側面（上面）上に少なくとも１つ以上の電子部品３４を実装でき、全体イメージセンサモジュールの大きさを減らすようになる。

前記イメージセンサ３３は、前記ＦＰＣＢ３１の幅と実質的に同じ大きさに形成されて、前記ＦＰＣＢ３１の一面（下面）に取り付けられ、レンズ部１０の集光レンズから受け取られた光を受光し、光電変換を行う受光部、及び該受光部により発生した信号を画像データとして送信する等の信号処理部（ＩＳＰ）で構成される。

前記ＦＰＣＢ３１の一面と取り付けられる面に複数の電極パッド（図示せず）が形成され、前記電極パッドには、バンプが形成される。このとき、前記イメージセンサ３３をＣＯＦパッケージングのためのフリップチップ方式で取り付ける場合、電極パッドの外側に突出させたバンプと異方性導電性フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｎｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）又は非導電性ペースト（ＮＣＰ：Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）又は非導電性フィルム（ＮＣＦ：Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を使用することができる。前記バンプは、スタッド型バンプ、無電解型バンプ、電解型バンプのうちのいずれかで構成でき、このうち、スタッド型バンプは、フリップチップ加圧の際、バンプの高さを減らすことができることから、セラミックリード間段差を改善させることができるため、製品の信頼性向上の面でも有利である。

一方、本発明に適用され得るイメージセンサの厚さは限定されるものではないが、約２００μｍ以下の厚さを有する超スリムイメージセンサが用いられることがさらに好ましい。

前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢ面（下面）の反対面（上面）に取り付けられた衝撃吸収部材５０は、外部衝撃に対する吸収又は緩衝機能と共に、前記衝撃吸収部材５０の側面が前記ハウジングの内周面と接触しながら結合する結合ガイドとして機能する。すなわち、図３ａ及び図３ｂに示すように、前記衝撃吸収部材５０の側面と前記ハウジングの内周面とが結合界面を形成するように結合されるため、落下テストなどのように、外部衝撃が発生する際、その衝撃を前記衝撃吸収部材５０が直接吸収又は緩衝して超薄膜のイメージセンサを外部衝撃から保護する機能を果たす。

衝撃吸収部材５０の材質について、前記衝撃吸収部材５０は、セラミック、ナイロン又はポリカーボネートなどのような合成樹脂、及び金属材質からなることができる。

前記衝撃吸収部材５０が合成樹脂材で形成される場合、互いに接着剤により接合される基板又はハウジングと同種の材質であるから、接合力を強化させることができるという利点がある。また、衝撃吸収部材５０が金属材で形成される場合、防熱板として機能するだけでなく、その強度の側面で有利であるという利点がある。特に、衝撃吸収部材５０は、セラミック材で形成されたものであることが好ましいが、これは、衝撃吸収部材５０の製造工程においてダイシング工程により行われるため、合成樹脂や金属材質に比べて精度の誤差又はバー発生を防止できるという利点があるためである。

衝撃吸収部材５０の形状において、前記衝撃吸収部材５０の外周面は、図４及び図５ａ〜図５ｃに示すように、前記ハウジングに結合する際、結合ガイドとして機能するために、前記ハウジングの下部開放口の内周面と対応する形状及び大きさからなることが好ましい。これによって、イメージセンサモジュールとハウジングとの結合をさらに硬くすることができるという利点がある。勿論、前記衝撃吸収部材５０は、その中央部を介して前記イメージセンサに光を通過させ得る空間が備えられなければならない。

また、図５ｂに示すように、前記衝撃吸収部材５０の上面には、キャビティ５２が形成されて、前記キャビティ５２の内部に赤外線遮断用フィルタが固着及び取り付けられることができる。このようなキャビティ５２の構成は、最近、モバイル用端末機が高画素で開発されるにつれて、レンズの焦点距離が短くなるため、このようなレンズの焦点距離を確保するためである。

なお、上述したように、回路基板が両面フレキシブル回路基板であるため、前記両面フレキシブルプリント回路基板の上面（ハウジングの内部方向）に受動素子が実装される場合、図５ｃに示すように、前記衝撃吸収部材５０には、前記受動素子の位置に対応する位置が穿孔された空間部５１が形成される。このような衝撃吸収部材５０の空間部５１の形状により、少なくとも１つ以上の電子部品３４がハウジングの内部に含まれるように実装でき、従来の技術に比べて、全体イメージセンサモジュールの大きさを減らすことができる。

前記イメージセンサモジュール３０上に実装できる電子部品３４は、積層型セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）を少なくとも１つ以上備え、その他に抵抗、ダイオード、トランジスタなどの他の電子部品もさらに備えることができる。ここで、前記積層型セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）は、カメラモジュールから発生する画面ノイズの問題を除去する機能を果たし、その他に用いられた他の電子部品は、画面ノイズ問題以外の他の品質改善のために用いられることができる。また、前記積層型セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）は、近来、半導体が高性能、高集積、高速化方向に発展するにつれて、単チップパッケージよりは、多チップパッケージと多層化の３次元積層構造を統合させることにより、軽薄短小化したパッケージを実現できる。

衝撃吸収部材５０の大きさにおいては、図６ａ及び図６ｂに示すように、前記衝撃吸収部材５０の外周面を前記イメージセンサの外周面の大きさより大きいか、又は同一に形成できる。

図６ａのように、仮に前記衝撃吸収部材５０の外周面が前記イメージセンサの外周面の大きさより大きい場合には、ハウジングとの結合時に前記イメージセンサがハウジングに接触されなくなるため、前記ハウジングに加えられる外部衝撃が前記イメージセンサに伝達されなくなって、薄膜のイメージセンサを保護することができるという利点がある。

また、図６ｂのように、仮に前記衝撃吸収部材５０の外周面が前記イメージセンサの外周面の大きさと同じである場合には、イメージセンサの大きさに対応する大きさにイメージセンサモジュールを製作することができ、これによって、チップスケールクラスの超小型パッケージの製造が可能である。特に、この場合には、実質的にイメージセンサの外周面がハウジングとの結合時に結合ガイドとしての機能も果たすため、通常、パッケージング工程の際に発生できる光軸のチルト（ｔｉｌｔｉｎｇ）、ローテート（ｒｏｔａｔｉｎｇ）などの問題を解決できる。

ここで、外部環境からイメージセンサの受光面を保護することができるように、前記ハウジングと前記回路基板にボンディングされたイメージセンサとの間に密封材が充填されることが好ましい。

一方、赤外線遮断用フィルタは、前記ハウジングの内部に装着されるか、又は前記回路基板に形成されたウィンドウに対応する大きさ及び形状に形成されて、前記回路基板の上面に直接取り付けることができる。

また、前記赤外線遮断用フィルタは、前記衝撃吸収部材５０の上面に取り付けることもでき、このとき、上述したように、前記衝撃吸収部材５０の上面に形成されたキャビティ５２の内部に赤外線遮断用フィルタが固着及び取り付けることができる。このようなキャビティ５２により、最近、モバイル用端末機の高画素によるレンズの焦点距離の短縮化傾向及び衝撃吸収部材５０の存在にもかかわらず、レンズの焦点距離を確保することができるという利点がある。

このように、従来の技術とは異なり、本発明における赤外線遮断用フィルタは、ハウジングとの結合時に結合ガイドとしての機能をもうこれ以上は行わないため、前記フィルタ配置に対する設計自由度が高まるという利点がある。

＜カメラモジュールパッケージの製造方法＞
以下、本発明によるカメラモジュールパッケージの製造方法について、図７ａ〜図７ｃを参考にして説明する。図７ａ〜図７ｃは、それぞれ、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールパッケージの工程別断面図を示す。

図７ａ〜図７ｃに示すように、本発明によるカメラモジュールパッケージは、大きくプリント回路基板にイメージセンサ及び電子部品を取り付けるステップと、前記イメージセンサが取り付けられた回路基板に衝撃吸収部材５０を取り付けるステップと、前記衝撃吸収部材５０が取り付けられたイメージセンサモジュールとハウジングとの結合ステップと、前記イメージセンサモジュール−ハウジング結合体の密封ステップとに分けられる。

まず、図７ａに示すように、イメージセンサモジュールの製造ステップとして、イメージセンサウエハを切断して、所定大きさの単位イメージセンサ３３を準備する。このとき、単位イメージセンサ３３の切断公差は、両幅方向に２０μｍ以下になるように切断する。その後、前記イメージセンサ３３と実質的に同じ大きさの幅を有するＦＰＣＢ３１を準備する。前記ＦＰＣＢ３１には、レンズバレル１０の集光レンズから受け取られた光が通過できるように、所定大きさのウィンドウ３２が形成されている。その後、前記イメージセンサ３３と前記ＦＰＣＢ３１との背面を、接着手段を介在した状態で加圧して取り付けるが、前記ＦＰＣＢ３１の背面と前記イメージセンサ３３との間に、前記接着手段として異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）、非導電性フィルム（ＮＣＦ）及び非導電性ペースト（ＮＣＰ）からなるグループのうちのいずれかを挿入した後、圧着して取り付けることができる。

一方、仮に、ハウジング２０の内部にレンズ部１０を通過する入射光から赤外線を遮断する赤外線遮断用フィルタが装着されていない場合、前記完成されたイメージセンサモジュール３０のうち、ＦＰＣＢ３１の背面の反対面（上面）に前記ウィンドウ３２を覆う程度の大きさに形成された赤外線遮断用フィルタを取り付けることもできる。また、前記赤外線遮断用フィルタは、後述する衝撃吸収部材５０の付着ステップ以後に、前記衝撃吸収部材５０上に取り付けることもできる。

また、仮に、前記ＦＰＣＢ３１として両面フレキシブルプリント回路基板を使用する場合、イメージセンサモジュールのうち、ＦＰＣＢ３１の上面のうち、前記ウィンドウ３２と前記イメージセンサ３３の外周面との間に積層型セラミックキャパシタなどのような少なくとも１以上の電子部品３４を実装するステップが追加されることができる。一例として、前記積層型セラミックキャパシタ３４を前記ＦＰＣＢ３１の背面の反対面に取り付ける方法として、前記積層型セラミックキャパシタ３４の取り付け部位にソルダークリーム（ｓｏｌｄｅｒ ｃｒｅａｍ）を塗布した後、硬化工程を介して取り付ける方法が用いられることができるが、他の方法に比べて製造費用が低廉なソルダークリームを利用して取り付けることが好ましい。

次に、図７ｂに示すように、前記イメージセンサモジュール３０のＦＰＣＢ３１上に衝撃吸収部材５０を取り付ける。前記衝撃吸収部材５０が正確な位置に固着され得るように、前記ＦＰＣＢ面上に認識マークを適用することもできる。

次に、図７ｃに示すように、前記衝撃吸収部材５０が取り付けられたイメージセンサモジュール３０とハウジング２０とを互いに結合する。ここで、前記結合は、前記衝撃吸収部材５０の外周面をハウジング２０と結合する際の結合ガイドにして行われる。

最後に、図７ｄに示すように、前記ハウジング２０とイメージセンサモジュール３０とが結合された状態において、前記ハウジング２０とイメージセンサモジュール３０との間に形成された空間を密封する。

ここで、前記密封ステップは、図７ｄに示すように、ペースト状態の物質で封止用レジンを塗布することが好ましい。

一方、イメージセンサモジュール３０及びハウジング２０を組立てるときに、予めハウジング２０の上部開口部からアパーチャー、集光レンズなどが組立されるレンズバレル１０が装着されていてもよく、イメージセンサモジュール３０及びハウジング２０を組立てた後にレンズバレル１０を装着してもよい。

上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更を行うことが可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。

従来のＣＯＦパッケージング方式によるカメラモジュールの正面図である。 本発明に係るイメージセンサモジュールの正面図である。 前記イメージセンサモジュールを備えるカメラモジュールパッケージの正面図である。 前記イメージセンサモジュールを備えるカメラモジュールパッケージの正面図である。 本発明に係るカメラモジュールパッケージの分解斜視図である。 衝撃吸収部材の形状に対する多様な実施の形態の一例を示す図である。 衝撃吸収部材の形状に対する多様な実施の形態の一例を示す図である。 衝撃吸収部材の形状に対する多様な実施の形態の一例を示す図である。 衝撃吸収部材の相対的大きさに対する多様な実施の形態の一例を示す図である。 衝撃吸収部材の相対的大きさに対する多様な実施の形態の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカメラモジュールパッケージの工程別断面図である。 本発明の実施の形態に係るカメラモジュールパッケージの工程別断面図である。 本発明の実施の形態に係るカメラモジュールパッケージの工程別断面図である。 本発明の実施の形態に係るカメラモジュールパッケージの工程別断面図である。

符号の説明

１０ レンズバレル
２０ ハウジング
３０ イメージセンサモジュール
３１ ＦＰＣＢ
３２ ウィンドウ
３３ イメージセンサ
３４ 積層型セラミックキャパシタ又は電子部品又は受動素子
４０ 赤外線遮断用フィルタ
５０ 衝撃吸収部材
５１ 空間部
５２ キャビティ

Claims (16)

1. レンズ部が内部に装着されたハウジングと、
   前記ハウジングのレンズ部を通過した光透過用ウィンドウが形成された回路基板と、
   前記回路基板の下面にフリップチップボンディングされたイメージセンサと、
   前記回路基板の上面に取り付けられ、その側面が前記ハウジングの内周面と結合する結合ガイドとして機能する衝撃吸収部材と
   を備えるカメラモジュールパッケージ。
2. 前記衝撃吸収部材の外周面が、前記イメージセンサの外周面の大きさより大きいことを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールパッケージ。
3. 前記ハウジングと、前記回路基板にボンディングされたイメージセンサとの間に密封材が充填されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュールパッケージ。
4. 前記衝撃吸収部材の外周面が、前記イメージセンサの外周面の大きさと同じ大きさを有することを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールパッケージ。
5. 前記ハウジングの底面が、前記回路基板にボンディングされたイメージセンサの底面と同じ高さに形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
6. 前記ハウジングの底面が、前記回路基板にボンディングされたイメージセンサの底面より下方により突出されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
7. 前記ウィンドウに対応する大きさ及び形状に形成された赤外線遮断用フィルタが、前記回路基板の上面に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
8. 前記衝撃吸収部材の上面に赤外線遮断用フィルタが取り付けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
9. 前記衝撃吸収部材の上面に赤外線遮断用フィルタを固着するためのキャビティが形成され、前記キャビティの内部に前記衝撃吸収部材が取り付けられたことを特徴とする請求項８に記載のカメラモジュールパッケージ。
10. 前記ウィンドウに対応する大きさ及び形状に形成された赤外線遮断用フィルタは、前記ハウジングの下面に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
11. 前記回路基板は、両面フレキシブル回路基板であり、前記両面フレキシブル回路基板の上面に受動素子が実装され、前記衝撃吸収部材には、受動素子の位置に対応する空間部が形成されたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
12. 前記衝撃吸収部材は、セラミック材で形成されたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
13. 前記衝撃吸収部材は、合成樹脂材で形成されたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
14. 前記衝撃吸収部材は、金属材で形成されたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
15. 前記衝撃吸収部材の外周面が、前記ハウジングに結合する際に結合ガイドとして機能するために、前記ハウジングの下部開放口の内周面と対応する形状及び大きさからなることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
16. 前記イメージセンサは、２００μｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。

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