KR200349452Y1 - 이미지 센서 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 이미지 센서 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명 수지로 밀봉하여 패키지된 이미지 센서 패키지에 관한 것이다. 본 고안에 따른 이미지 센서 패키지는 이미지 센서 패키지는 피사체의 정보를 감지하여 전기적인 영상 신호로 변환하기 위한 이미지 센서; 이미지 센서를 상부 중앙에 실장하며, 이미지 센서의 하부를 밀봉하고, 이미지 센서의 전극 패드와 전기적으로 연결되기 위한 인쇄 회로가 형성된 기판부; 및 기판부의 상부에 형성되며, 이미지용 센서의 측면 및 상부를 밀봉하며, 피사체 정보를 이미지 센서로 입사하기 위하여 미리 설정된 광투과율을 가진 투명 수지를 포함할 수 있다.
Description
본 고안은 이미지 센서 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명 수지로 밀봉하여 패키지된 이미지 센서 패키지에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래 방식에 따른 이미지 센서 패키지의 구성이 도시되어 있다.
도 1a를 참조하면, 일반적인 이미지 센서용 반도체 패키지의 단면도가 도시되어 있다. 상기 이미지 센서용 반도체 패키지의 하우징(110) 내부에 이미지 센서 패키지(200)가 실장된다. 상기 하우징(100) 상부에 형성된 개구부(130)에는 렌즈부(120)가 구비되며, 상기 렌즈부(130)를 통과한 이미지 정보를 이미지 센서 패키지(200)가 획득하도록 구성된다. 그리고 상기 하우징(140)의 하부는 기판부(140)로 구성된다.
도 1b를 참조하면, 상기 반도체 패키지(100)의 하우징(110) 내부에 실장되는 이미지 센서 패키지(200)의 단면도가 도시되어 있다. 종래 기술에 따른 이미지 센서 패키지는 측면 및 하부에 세라믹 또는 플라스틱 수지로 이루어진 패키지(210)가 구성되고, 상기 패키지의 상부는 글라스, 필터 등을 칩덮게(220)를 사용하여 칩을 밀봉하도록 구성된다. 그리고 패키지(220)의 내부에는 이미지 센서(230)가 실장되며, 상기 이미지 센서(210)는 와이어 본딩에 의하여 상기 도면에 도시되지 아니한 회로 패턴과 와이어 본딩되며, 상기 회로 패턴은 패키지 하부에 형성된 컨택핀을통하여 기판부(140)와 전기적으로 연결되도록 구성된다.
상술한 구성을 지닌 종래 기술에 따른 이미지 센서 패키지는 다음과 같은 문제점을 지니고 있다.
첫째, 이미지 센서 패키지 내에 실장된 이미지 센서(230)를 반도체칩의 하부의 기판부(140)와 전기적으로 연결하기 위하여 와이어 본딩뿐만 기판부와 전기적으로 연결하기 위한 별도의 절차가 필요하다.
둘째, 이미지 신호의 투과 및 밀봉을 위하여 투명 유리 등으로 구성된 칩덥게(220)를 사용하여야 하나, 이러한 투명 유리로 밀봉하는 절차는 제조 공정의 복잡성과 생산성의 저하를 가져오는 문제점이 있다.
셋째, 상술한 밀봉 절차 및 기판부와의 연결 절차 등으로 상기 이미지 칩에 대하여 개별 단위로 생산이 이루어지는 문제점이 있다.
따라서 본 고안은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 이미지 센서 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명 수지로 밀봉하여 패키지하여 제조 공정을 단순화하고, 안정성, 신뢰성이 높은 이미지 센서 패키지를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 종래 기술의 이미지 센서 패키지 내에 실장된 이미지 센서를 반도체칩의 하부의 기판부와 전기적으로 연결하기 위한 복잡한 절차를 제거하고, 이미지 센서를 직접 기판부와 연결시켜서 제조할 수 있는 이미지 센서 패키지를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 이미지 신호의 투과 및 밀봉을 위하여 투명 유리 등으로 밀봉하는 절차를 제거하고, 패키지, 밀봉 및 투과를 동시에 수행하여 제조할 수 있는 이미지 센서 패키지를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 개별 패키지 단위로 수행하던 제조 공정을 제거하고, 하나의 기판부에 다수의 이미지 센서 패키지를 대량 생산할 수 있는 공정으로 제조된 이미지 센서 패키지를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 또한, 본 고안의 또 다른 목적은 투명 유리와 동일한 투과율을 제공하면서도, 종래 생산 시스템과 비교하여 생산성 증대(약3 0% 증대효과) 및 제조 비용 절감(약 50% 절감효과)의 제조 공정을 통하여 제조된 이미지 센서 패키지를 제공함에 있다.
도 1a는 종래 기술의 일 실시예에 따른 이미지 센서용 반도체 패키지의 구성을 나타낸 도면.
도 1b는 종래 기술의 일 실시예에 따른 이미지 센서 패키지의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서 패키지의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서 패키지의 제조 과정을
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
300 : 이미지 센서 패키지
310 : 이미지 센서
320 : 기판부
330 : 투명 수지부
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 일 측면에 따르면 투명 수지로 밀봉하여 패키지된 이미지 센서 패키지를 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에 의할 때, 상기 이미지 센서 패키지는 피사체의 정보를 감지하여 전기적인 영상 신호로 변환하기 위한 이미지 센서; 상기 이미지 센서를 상부 중앙에 실장하며, 상기 이미지 센서의 하부를 밀봉하고, 상기 이미지 센서의 전극 패드와 전기적으로 연결되기 위한 인쇄 회로가 형성된 기판부; 및 상기 기판부의 상부에 형성되며, 상기 이미지용 센서의 측면 및 상부를 밀봉하며, 상기 피사체정보를 상기 이미지 센서로 입사하기 위하여 미리 설정된 광투과율을 가진 투명 수지를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이미지 센서는 고체 촬상 소자 또는 CMOS 이미지 센서 중 하나로 이루어질 수 있고, 상기 고체 이미지 센서는 상보성 금속산화물반도체 또는 전하결합소자 중 하나일 수 있다.
그리고 상기 기판부는 연성 인쇄회로기판을 포함할 수 있으며, 상기 기판부는 하부에 상기 인쇄 회로와 전기적으로 연결된 컨택핀을 구비할 수 있다.
이하, 본 고안의 실시예에 따른 이미지 센서 패키지의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 고안에 따른 투명 수지를 이용한 이미지 센서 패키지(300)를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 이미지 센서 패키지(300)는 이미지 센서(310), 기판부(320) 및 투명 수지부(330)를 포함하여 구성된다. 상기 이미지 센서(310)와 기판부(320)는 본딩 방식으로 연결되며, 상기 투명 수지부(330)는 이미지 센서(310)의 밀봉 및 패키지 기능을 수행한다.
본 고안에 의한 따른 이미지 센서(310)는 고체 촬상 소자, CMOS 이미지 센서등을 이미지를 센싱할 수 있는 모든 칩을 포함한다. 이미지 센서(310)는 피사체의 정보를 감지하여 전기적인 영상 신호로 변환하는 장치이며, 크게 촬상관과 고체 이미지 센서로 나눌 수 있다. 찰상관으로는 비디콘, 플럼비콘 등이 있고, 고체 이미지 센서로는 상보성 금속산화물반도체(CMOS, 이하 'CMOS'라 함)와 전하결합소자(CCD; Charge Coupled Device, 이하 'CCD'라 함) 등을 이용한다. 여기서, 고체 이미지 센서로 이용되는 이미지 센서는 이미지 센서용 반도체칩을 내장한 반도체칩 패키지에 렌즈를 결합한 형태로 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 고체 이미지 센서는 크게 반도체 소자에 따라 CMOS와 CCD로 대별된다. CCD는 셔터를 눌러 빛에 노출되면 이미지를 전기적인 형태로 기억하여 전송하는 기능을 담당하는 반도체 기억소자이며, CMOS 센서는 CCD에 비하여 이미지 품질이 낮으나, 칩 사이즈가 적고, 소비 전력이 적은 장점이 있다. 하기의 표 1에 CCD와 CMOS의 비교표가 도시되어 있다.
| 구분 | CCD | CMOS |
| 구조 | 광전 변환 반도체와 전하 결합 소자로 구성. | 광전 변환 반도체와 CMOS 스위치로 구성. |
| 원리 | 빛 에너지에 의해 발생된 전하를 축적 후 전송. | 빛 에너지에 의해 발생된 전하를 반도체 스위치로 판독. |
| 장점 | 화질이 우수하다.감도가 높다. | 회로의 집적도가 높고 주변 IC의 원칩화가 가능.저소비전력(대략 CCD의 1/10)3. 가격이 자렴. |
| 단점 | 고가, 복잡한 주변회로 | 노이즈, 저감도, 협소한 다이내믹 레인지 |
| 활용 | 고품질 디지털 입력기기용.고화소 고품질 지향 | 저품질 디지털 입력기기에 사용.지속적인 기술 향상 |
그리고 이미지 센서(310)는 도면에 도시되지 아니한 기판부(320)의 회로 패턴과 본딩되며, 상기 회로 패턴은 기판부(320) 하부에 구비된 컨택핀과 전기적으로연결되도록 구성될 수 있다. 특히, 본 고안에 따른 이미지 센서(310)는 기판부(320)에 직접 본딩 방식으로 연결되도록 설정된다. 즉, 상기 이미지 센서(310)는 상기 기판부(320)와 본딩 방식으로 연결되며, 도면에는 와이어 본딩 방식으로 연결되었으나, 내부 리드와 플립칩 방식으로 연결될 수 있음은 당연하다.
상기 이미지 센서(310)는 상부의 투명 수지부(330) 및 하부의 기판부(320)에 의하여 밀봉되도록 구성된다. 여기서, 기판부(320)는 일반 기판(PCB)뿐만 아니라 연성 기판(FPCB)부를 포함할 수 있다. 즉, 상기 이미지 센서(310)의 하부는 기판부(320)로 폐쇄되며, 상부는 투명 수지로 몰딩하여 외부로부터 칩을 보호할 수 있도록 구성된다.
본 고안에 따른 이미지 센서(310)는 세라믹과 같은 중공(中空) 형식의 패키지 및 칩덥게로 밀봉되는 것이 아니라, 내부가 충진된 투명 수지로 밀봉되며, 동시에 패키지 기능을 하도록 수행된다. 본 고안에 따른 투명 수지의 광 투과율을 투명 유리와 동일 또는 유사하므로, 종래 기술과 비교하여 이미지 획득 성능의 차이는 거의 없다.
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 투명 수지를 이용한 이미지 칩의 제조 방식을 나타낸 도면이다.
본 고안에 의하면, 이미지 신호의 투과 및 밀봉을 위하여 투명 유리 등으로 밀봉하는 절차를 제거하고, 패키지, 밀봉 및 투과를 동시에 수행하여 제조할 수 있고, 개별 패키지 단위로 수행하던 제조 공정을 제거하고, 하나의 기판부(320)에 다수의 이미지 센서 패키지(300)를 대량 생산할 수 있는 효과도 있다. 또한, 본 고안은 투명 유리와 동일한 투과율을 제공하면서도, 종래 생산 시스템과 비교하여 생산성 증대(약 30% 증대효과) 및 제조 비용 절감(약 50% 절감효과)을 제공하는 효과도 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 고안에 따른 투명 수지를 이용한 이미지 칩의 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 단계 S310에서 미리 설정된 회로 패턴이 형성된 복수개의 매트릭스 타입의 기판부(320)를 제조한다.
단계 S320에서 미리 설정된 회로 패턴에 따라 상기 이미지 센서(310)을 상기 기판부(320)의 중앙에 실장하며, 상기 공정은 일괄 작업으로 수행된다. 그리고 단계 S330에서 상기 이미지 센서(310)에 대한 와이어 본딩 작업을 수행하며, 상기 공정은 일괄 작업으로 수행된다. 본 고안의 실시예에 의할 때, 상기 와이어는 골드 와이어로 본딩하는 것이 바람직하다.
반면, 이미지 센서(310)는 열초음파 또는 열압착 방식을 통하여 플립칩 방식을 통하여 상기 기판부(320)에 실장 및 본딩될 수 있다. 본 고안의 실시예에 의할 때, 패드 전극에 골드범프를 올려서 플립칩 접합을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 플립칩 접합을 수행함에 있어, 솔더(solder) 또는 Au 또는 Sn-Ag 계 합금 등의 금속성 재료로 이루어지는 돌출 형상의 솔더범프를 형성하여 접합을 수행할 수 있다.
단계 S340에서 복수개의 본딩된 이미지 센서에 대하여 투명 수지를 이용하여일괄 패키지 공정을 수행한다. 종래 기술에 의할 때, 이러한 패키지 공정은 일괄 수행하기는 불가능하였다. 즉, 종래 기술에 의할 때, 단계 S330 공정을 칩을 분리한 후, 개별적인 패키지 공정이 수행되었으나, 본 고안에 의하면, 이러한 패키지 공정도 일괄하여 수행할 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 투명 수지를 이용한 이미지 센서 패키지(300)는 종래의 중공형 밀봉에 비하여 충진형 밀봉으로 패키지되므로, 신뢰성이 월등히 우수하다.
단계 S350에서, 패키지 공정이 완료하면, 이미지 센서 패키지(300)를 개별적으로 분리한다.
본 고안의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 고안의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 고안의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 이미지 센서 패키지는 투명 수지로 밀봉하여 패키지하여 제조 공정을 단순화하고, 안정성, 신뢰성이 높은 이미지 센서 패키지를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안은 종래 기술의 이미지 센서 패키지 내에 실장된 이미지 센서를 반도체칩의 하부의 기판부와 전기적으로 연결하기 위한 복잡한 절차를 제거하고, 이미지 센서를 직접 기판부와 연결시켜서 제조할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 고안은 이미지 신호의 투과 및 밀봉을 위하여 투명 유리 등으로 밀봉하는 절차를 제거하고, 패키지, 밀봉 및 투과를 동시에 수행하여 제조할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 고안은 개별 패키지 단위로 수행하던 제조 공정을 제거하고, 하나의 기판부에 다수의 이미지 센서 패키지를 대량 생산할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 고안은 또한, 본 고안의 또 다른 목적은 투명 유리와 동일한 투과율을 제공하면서도, 종래 생산 시스템과 비교하여 생산성 증대(약 30% 증대효과) 및 제조 비용 절감(약 50% 절감효과)을 제공하는 효과도 있다.
상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 실용신안등록 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 이미지 센서 패키지에 있어서,피사체의 정보를 감지하여 전기적인 영상 신호로 변환하기 위한 이미지 센서;상기 이미지 센서를 상부 중앙에 실장하며, 상기 이미지 센서의 하부를 밀봉하고, 상기 이미지 센서의 전극 패드와 전기적으로 연결되기 위한 인쇄 회로가 형성된 기판부; 및상기 기판부의 상부에 형성되며, 상기 이미지용 센서의 측면 및 상부를 밀봉하며, 상기 피사체 정보를 상기 이미지 센서로 입사하기 위하여 미리 설정된 광투과율을 가진 투명 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서패키지.
- 제1항에 있어서,상기 이미지 센서는고체 촬상 소자 또는 CMOS 이미지 센서 중 하나인 것을 특징으로 하는 이미지 센서 패키지
- 제2항에 있어서,상기 고체 이미지 센서는상보성 금속산화물반도체 또는 전하결합소자 중 하나인 것을 특징으로 하는 이미지 센서 패키지.
- 제1항에 있어서,상기 기판부는,연성 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 패키지.
- 제1항에 있어서,상기 기판부는,하부에 상기 인쇄 회로와 전기적으로 연결된 컨택핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 패키지.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100917026B1 (ko) | 2007-09-28 | 2009-09-10 | 삼성전기주식회사 | 글라스 캡 몰딩 패키지 및 그 제조방법, 그리고 카메라모듈 |
| US7964945B2 (en) | 2007-09-28 | 2011-06-21 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Glass cap molding package, manufacturing method thereof and camera module |
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2004
- 2004-02-02 KR KR20-2004-0002446U patent/KR200349452Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100917026B1 (ko) | 2007-09-28 | 2009-09-10 | 삼성전기주식회사 | 글라스 캡 몰딩 패키지 및 그 제조방법, 그리고 카메라모듈 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110420 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |