KR101138513B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈배럴과 상기 렌즈 배럴이 삽입되는 원통형 몸체가 구비되고, 하우징 하부로부터 상기 원통형 몸체의 상부로 연장되게 중공홈이 형성된 하우징과 상기 중공홈 내에 삽입되는 연성인쇄회로기판의 일측면에 수동소자가 장착된 수동소자부와 상기 하우징의 하단부에 장착되는 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판상에 결합된 이미지센서를 구비한 카메라 모듈로써, 더욱 상세하게는 상기 하우징 측벽 중앙에 중공홈이 형성되며, 상기 중공홈은 내부에 삽입되는 상기 연성인쇄회로기판의 폭과 길이에 대응되고 또한, 상기 중공홈은 단면이 일자 형태 또는 'ㄱ'자 형태로 형성될 수 있고, 상기 이미지 센서가 설치된 인쇄회로기판과 상기 수동소자를 포함한 수동소자부의 연성인쇄회로기판은 전도성 접착제를 이용하여 결합함으로써, 인쇄회로기판의 크기를 획기적으로 줄일 수 있으며, 이로 인해 카메라 모듈의 소형화가 가능해지고, 수동소자의 SMT 공정 삭제로 인해 카메라 모듈 제조 시간이 감소하고, 수동소자의 SMT 공정에 사용되는 솔더로 인해 발생하는 이물 방지가 가능한 내장형 수동소자부를 구비한 카메라 모듈을 제공한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징 측벽에 수동소자 장착 공간을 형성하여, 수동소자를 포함한 전자부품이 하우징 내부에 실장되록 하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재, 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전 화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소의 VGA급에서 현재 800만 화소 이상의 의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.

최근의 카메라 모듈은, 휴대폰 및 PDA 등의 휴대용 단말기에서 추구되는 슬림화에 따라 모듈 크기의 축소와 박형화 문제가 급격하게 대두되고 있으며, 카메라 모듈의 화소수를 저하시키지 않은 상태에서 모듈의 전체적인 크기를 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다.

통상의 카메라 모듈은 대표적으로 COB(Chip On Board), COF(Chip On Flexible) 등의 방식으로 제작되는 바, 아래 도시된 도면을 참조하여 그 간략한 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 COB 방식으로 제작되는 카메라 모듈이 도시된 단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래 카메라 모듈(10)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(12)가 와이어본딩 방식에 의해서 장착된 회로기판(11)이 플라스틱 재질의 하우징(13) 하부에 결합되고, 상기 하우징(13) 상부에 렌즈배럴(15)이 결합됨에 의해서 제작된다.

상기 렌즈배럴(15)은 내부에 다수의 렌즈(L)가 적층 결합된 상태로 하우징(13) 상단 수납부를 통해 삽입 장착된다.

이때, 상기 하우징(13)과 렌즈배럴(15)은 각각 내, 외주면에 형성된 암나사부(13a)와 숫나사부(15a)의 나사 결합에 의해서 상호 결합되며, 상기 하우징(13)의 상단에서 렌즈배럴(15)을 회전시켜 렌즈배럴(15) 내의 렌즈(L)와 이미지센서(12) 간의 거리 조절에 의해 초점 조정이 이루어진다. 또한, 상기 회로기판(11)의 상면, 즉 렌즈배럴(15)에 장착된 렌즈(L)와 상기 회로기판(11)의 하면에 부착된 이미지센서(12) 사이에는 IR 필터(18)가 결합됨으로써, 이미지센서(12)로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단 시키게 된다.

상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈(L)를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(12)의 표면에 포커싱되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(13) 상단에 체결된 렌즈배럴(15)을 회전시키면서 최적의 초점이 맞춰진 지점에서 하우징(13)과 렌즈배럴(15)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(13)과 렌즈배럴(15)를 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 제작된다.

한편, 종래의 카메라 모듈(10)은 회로기판(11) 상의 이미지센서(12) 일측에 카메라의 구동시 발생되는 노이즈 등을 제거하기 위한 MLCC와 같은 IC 칩류의 수동소자(20)가 장착된다.

이때, 상기 수동소자(20)는 이미지센서(12) 일측의 회로기판(11)의 테두리부에 일렬로 배치되고, 수동소자(20)의 외측으로 하우징(13)의 벽체 하단부가 밀착 결합됨으로써, 수동소자(20)의 장착 공간과 하우징(13)의 벽체 두께만큼 회로기판(11)의 크기가 커질 수 밖에 없으며, 상기 회로기판(11) 상에 부착되는 하우징(13)의 크기도 커지게 되는 단점이 있다.

또한, 종래의 카메라 모듈(10)은 납땜 등에 의해 회로기판(11)에 부착된 수동소자(20)가 하우징 내측에 배치되기 때문에 수동소자(20)의 고정 부위에서 발생되는 플럭스 찌거기가 하우징(13) 내부에서 유동되고, 그 일부가 이미지센서(12)의 수광부(12a) 상면에 안착될 수 있다.

따라서, 상기 수동소자(20)의 고정 부위에서 발생되는 플럭스 찌꺼기 등의 이물에 의해서 카메라 모듈(10)은 흑점과 색점 불량이 발생 될 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 종래 카메라 모듈에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라 모듈을 구성하는 하우징의 측벽에 수동소자 장착공간을 형성하고, 수동소자 장착 공간 내에 연성인쇄회로기판을 이용하여 수동소자가 내입 되도록 함에 따라 카메라 모듈의 전제적인 크기를 줄이고 수동소자의 접착 고정시 발생되는 이물의 유입이 방지되도록 한 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 내부에 복수의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴과 상기 렌즈 배럴이 삽입되는 원통형 몸체가 구비되고, 하우징 하부로부터 상기 원통형 몸체의 상부로 연장되게 중공홈이 형성된 하우징과 상기 중공홈 내에 삽입되는 연성인쇄회로기판의 일측면에 수동소자가 장착된 수동소자부와 상기 하우징의 하단부에 장착되는 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판상에 결합된 이미지센서를 구비한 카메라 모듈에 의해서 달성된다.

또한, 상기 하우징 측벽 중앙에 중공홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 중공홈은 내부에 삽입되는 상기 연성인쇄회로기판의 폭과 길이에 대응될 수 있다.

또한, 상기 중공홈은 단면이 일자 형태 또는 'ㄱ'자 형태로 형성 될 수 있다.

또한, 상기 이미지 센서가 설치된 인쇄회로기판과 상기 수동소자를 포함한 수동소자부의 연성인쇄회로기판은 전도성 접착제를 이용하여 결합 될 수 있다.

본 발명의 내장형 수동소자부를 구비한 카메라 모듈은 수동소자를 하우징 내부에 삽입 설치함으로써, 인쇄회로기판의 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인해 카메라 모듈의 소형화가 가능해지고, 수동소자의 SMT 공정 삭제로 인해 카메라 모듈 제조 시간이 감소되고, 수동소자의 SMT 공정에서 사용되는 솔더로 인해 발생하는 이물 방지가 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래 카메라 모듈이 도시된 단면도.
도 2는 본 발명의 카메라 모듈의 분해 사시도.
도 3은 카메라 모듈의 단면도 및 확대도.
도 4는 카메라 모듈의 다른 실시예 단면도 및 확대도.

본 발명에 따른 카메라 모듈에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 상항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다.

도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 내부에 복수의 렌즈(L)가 적층 결합되는 렌즈배럴(170), 상단부에 렌즈배럴 삽입부(143)와 측벽에 중공홈(180)이 구비된 하우징(140), 상기 하우징(140)의 저면에 밀착 결합되는 이미지센서(120)가 실장되는 인쇄회로기판(110), 상기 하우징에 삽입되는 수동소자부(190)로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 인쇄회로기판(110)은 그 상면에 전기적으로 연결된 이미지센서(120)에서 발생하는 전기 신호를 카메라폰, PDA 또는 노트북 컴퓨터 등의 모바일 기기로 전달하기 위한 것으로, 상면에는 소정의 인쇄회로기판의 제작 공정에 의하여 형성된 회로패턴이 구비되며, 상기 이미지센서(120)가 와이어 본딩되는 양측부를 제외한 인쇄회로기판(110)의 측부상에는 MLCC 등의 IC칩으로 구성된 수동소자(191)가 존재하지 않는다.

상기 렌즈배럴 내에 다단으로 적층된 복수의 렌즈(L)는 하부의 이미지센서(120)에 상을 맺혀주는 기능을 하고, 상기 이미지센서(120)는 렌즈로부터 빚을 받아 컬러를 만들어 내는 기능을 한다.

또한, 상기 이미지센서(120)는 플립칩 방식에 의해 상기 인쇄회로기판(110)상부에 밀착 결합된다. 상기 플립칩 방식에 의한 상기 이미지센서(120)와 상기 인쇄회로기판(110)의 결합은 상기 이미지센서(120)의 범프와 상기 인쇄회로기판(110)의 패드(162)가 접촉됨에 의해 전기적 접속이 이루어지도록 한 다음, 상기 인쇄회로기판(110)과 상기 이미지센서(120)의 압착과 동시에 접촉 계면에 도포된 전도성 물질에 의해 결합된다.

또한, 상기 이미지센서(120)의 상면에는 소정의 넓이로 수광부(123)가 구비되고, 상기 이미지센서(120)는 상기 수광부(123)를 통해 상기 렌즈배럴(170)을 통해 입사되는 광이 집광되면서 영상 신호를 생성시킨다.

그리고 상기 적외선 차단부재(IR cut off filter: 이하 ‘IR 필터‘라 칭함)(130)는 상기 렌즈배럴(170) 내의 렌즈(L)를 통해 유입되는 광 중에 적외선을 차단하도록 상기 이미지센서(120)와 상기 하우징(140) 사이에 설치되며, 상기 하우징(140)이 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 결합될 때 상기 이미지센서(120)의 수광부(123)에 위치되도록 설치될 수 있다.

이때, 상기 IR 필터(130)는 일면에 적외선 차단층이 형성된 글라스 형태의 IR 필터 또는 박막으로 이루어진 IR 필름으로 구성될 수 있다.

상기 하우징(140)은 원통형 몸체(140a)가 구비되고, 상기 원통형 몸체(140a)를 통해 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 수납된 렌즈배럴(170)이 렌즈베럴 삽입부(143)로 삽입되며, 하우징 하단부(140b)에 상기 이미지센서(120)가 삽입된 인쇄회로기판(110)이 밀착 결합된다.

이때, 상기 하우징(140)의 원통형 몸체(140a)의 내주면과 상기 렌즈배럴(170)의 외주면에는 각각 암나사부(150)와 수나사부(160)가 형성되어, 상기 렌즈배럴(170)과 원통형 몸체(140a)의 나사 결합에 의해서 렌즈배럴(170)과 하우징(140)의 밀착 결합이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 하우징 하단부(140b)와 상기 인쇄회로기판과 결합되는 면에 상기 수동소자부(190)의 수동소자(191)가 삽입되도록 중공홈(180)이 형성된다.

또한, 상기 중공홈(180)은 도2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 인쇄회로기판과 결합되는 하우징 측벽 중앙에 형성되고, 상기 원통형 몸체(140a)의 상부로 연장되게 형성되어 있으며, 상기 중공홈(180)의 개구부(181)를 통해 수동소자부(190)의 수동소자(191)가 상기 중공홈(180) 내부에 삽입된다.

상기 중공홈(180)은 내부에 삽입되는 상기 연성인쇄회로기판(192)의 폭과 길이에 대응되게 형성되며, 더욱 자세하게는 상기 중공홈(180)의 길이는 상기 하우징(140)의 길이보다는 짧고, 상기 수동소자부(190)의 연성인쇄회로기판(192)의 길이보다는 길며, 상기 중공홈(180)의 폭은 상기 수동소자부(190)의 연성인쇄회로기판(192)의 폭보다 넓게 형성 될 수 있다

또한 상기 중공홈(180)은 상기 하우징(120)을 사출성형 후 레이저 가공을 통해 형성 할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 하우징(140)의 측벽 중앙으로 두 개의 중공홈(180)을 형성하여 수동소자부(190)를 형성하였으나, 상기 수동소자(191)의 크기와 수에 따라 상기 중공홈(180)의 수는 한 개 또는 두 개 이상이 될 수 있다.

상기 수동소자부(190)는 인쇄회로기판(110)의 면적을 줄이기 위하여 MLCC, 저항 등의 수동소자(191)를 인쇄회로기판(110)에 실장하지 않고, 상기 하우징(140)의 중공홈(180)에 수동소자(191)를 포함하여 삽입되는 것을 포함한다.

상기 수동소자(191)는 인쇄회로기판(110)에 전기적으로 연결되는 MLCC, 저항 및 각종 콘덴서를 지칭하는 것으로, 인쇄회로기판(110)의 면적을 줄이기 위하여 연성인쇄회로기판(192)에 실장 후 상기 하우징(140)의 중공홈(180)에 삽입된다.

상기 하우징(140)의 중공홈(180)으로 삽입되는 수동소자부(190)의 연성인쇄회로기판(192)과 인쇄회로기판(110)의 결합은 전도성 접착제를 이용하여 전기적으로 연결할 수 있다.

도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 중공홈(180)은 상기 하우징(140) 벽체의 두께와 길이에 따라 자유롭게 절곡이 가능하도록 제작될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 카메라 모듈에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형 실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

100: 카메라 모듈 110: 인쇄회로기판
120: 이미지 센서 130: IR 필터
140: 하우징 140a: 원통형 몸체
140b: 하우징 하단부 143: 삽입부
150: 암나사부 160: 수나사부
170: 렌즈배럴 180: 중공홈
181: 개구부 190: 수동소자부
191: 수동소자 192: 연성인쇄회로기판

Claims (5)

1. 내부에 복수의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴;
   상기 렌즈 배럴이 삽입되는 원통형 몸체가 구비되고, 하우징 하부로부터 상기 원통형 몸체의 상부로 연장되게 중공홈이 형성된 하우징;
   상기 중공홈 내에 삽입되는 연성인쇄회로기판의 일측면에 수동소자가 장착된 수동소자부;
   상기 하우징의 하단부에 장착되는 인쇄회로기판; 및
   상기 인쇄회로기판상에 결합된 이미지센서를 구비한 카메라 모듈.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징 측벽 중앙에 중공홈이 형성된 카메라 모듈.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 중공홈은 내부에 삽입되는 상기 연성인쇄회로기판의 폭과 길이에 대응되게 형성된 카메라 모듈.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 중공홈은 단면이 일자 형태 또는 'ㄱ'자 형태로 형성될 수 있는 카메라 모듈.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 이미지 센서가 설치된 인쇄회로기판과 상기 수동소자를 포함한 수동소자부의 연성인쇄회로기판은 전도성 접착제를 이용하여 결합하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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