KR200359949Y1 - 카메라 칩 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 카메라 칩 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이미지를 감지하는 이미지 센서를 기판부가 아닌 덮개부에 실장하여 제공 공정을 단순화하고, 회로 패턴의 폭을 감소시키고 파인 피치를 수행하여 패키지 크기를 감소시킬 수 있는 카메라 칩 패키지에 관한 것이다. 카메라 칩 패키지는 광학 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 이미지 칩을 포함하는 이미지 센서; 하부에 형성된 회로 패턴을 이용하여 이미지 센서와 플립칩 방식으로 결합되며, 이미지 센서의 전기 신호를 회로 패턴과 전기적으로 연결된 기판부로 전달하며, 이미지 칩을 외부와 격리하기 위한 덮개부; 및 덮개부에 형성된 회로 패턴에서 출력되는 전기 신호를 외부로 출력하기 위한 기판부를 포함할 수 있다.
Description
본 고안은 카메라 칩 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이미지를 감지하는 이미지 센서를 기판부가 아닌 덮개부에 실장하여 제공 공정을 단순화하고, 회로 패턴의 폭을 감소시키고 파인 피치를 수행하여 패키지 크기를 감소시킬 수 있는 카메라 칩 패키지에 관한 것이다.
카메라폰의 대중화와 더불어, 이미지를 획득하기 위한 카메라 칩에 대한 수요가 증가하고 있으며, 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 카메라 칩 패키지의 구성이 도시되어 있다.
종래 기술에 따른 카메라 칩 패키지는 하우징(110)에 고정된 렌즈부(120)를 통하여 입사된 광학 신호를 내부에 실장된 이미지 칩(150)에 의하여 획득하여 전기 신호로 변환하도록 구성된다. 여기서, 이미지 칩(150)은 기판부(160)에 본딩 방식으로 실장되며, 상기 기판부(160)는 외부 회로와 소켓부(170)를 통하여 연결될 수 있다.
여기서, 상기 렌즈부(120)와 이미지 칩(150) 사이에 덮개부(130)가 구비되며, 렌즈부(120)를 통하여 입사된 광학 신호는 덮개부(130) 및 상기 기판부(160)의 개구부를 통하여 이미지 칩(150)에 입사된다. 상기 덮개부(130)는 기본적으로 이미지 칩 표면을 먼지로부터 보호하고 스크래치나 손상을 방지할 수 있다.
일반적으로 이미지 칩(150)은 기판부(160)에 실장될 때, 이방성 전도 필름(ACF,140)을 사용하고 있는데, 이러한 방식에 따른 카메라 칩 패키지는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 이미지 칩과 연결되기 위한 회로가 기판부(160)에 형성되는데, 기판부로서 연성 회로 기판을 주로 사용하고 있다. 이러한 연성 회로 기판을 사용하는 경우, 일반적으로 회로 피치가 60㎛이상이므로 회로 선폭이 넓어 전체 카메라 모듈의 크기 축소에 한계가 있으며, 고가의 여성 회로 기판의 사용량이 많아, 고비용이 초래되는 문제점이 있다.
둘째, 이방성 전도 필름의 사용으로 인하여, 공정 및 재료비가 추가되며, 공정의 복잡함 및 어려움으로 인하여, 불량비가 높아지며, 고가 장비가 구비하여야 하는 문제점이 있다.
셋째, 그리고 상기 연성 회로 기판의 사용으로 이미지 칩의 픽셀과 본드패드사이의 이격 거리가 좁을 경우, 실장에 많은 문제점이 있다. 따라서 칩의 본드 패드와 칩의 픽셀 사이에 기본적인 이격 거리를 유지하여야 하며, 이로 인하여 카메라 장치의 크기가 증가하는 문제점이 있다.
따라서 본 고안은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 이미지를 감지하는 이미지 센서를 기판부가 아닌 덮개부에 실장하여 제공 공정을 단순화하고, 회로 패턴의 폭을 감소시키고 파인 피치를 수행하여 패키지 크기를 감소시킬 수 있는 카메라 칩 패키지에 관한 것이다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 픽셀과 칩 본드 패드사이의 이격 거리를 감소시켜 크기를 줄일 수 있는 카메라 칩 패키지 장치를 제공함에 있다. 또한, 본 고안은 이방성 전도 필름을 제거할 수 있는 공정 방식을 통하여, 공정의 복잡함 및 어려움을 제거하고, 불량률을 감소시킬 수 있는 카메라 칩 패키지 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 유리 재질로 형성된 필터 또는 글래스에 이미지 칩을 실장하도록 구성함으로써, 유리 재질의 회로 패턴을 더욱 세밀하게 형성시킬 수 있는 카메라 칩 패키지 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 파티클의 발생 억제로 인한 부가적인 작업공수를 제거하고, 평균 수율이 증가된 효율적인 제조 공정을 통하여 제조된 카메라 칩 패키지를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 플립칩 방식을 통하여 이미지센서를 실장함으로써, 전기적 특성이 향상된 박형의 반도체 패키지를 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 카메라 칩 패키지의 구성을 나타낸 도면.
도 2a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 카메라 칩 패키지의 동작 원리를 나타낸 도면.
도 2b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 카메라 칩 패키지의 구성을 나타낸 도면.
도 3a 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이미지 칩의 구성을 도시한 도면.
도 3b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 덮개부의 구성을 도시한 도면.
도 4a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서의 측면도를 나타낸 도면.
도 4b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서의 저면도를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
200 : 렌즈부
250 : 하우징부
300 : 덮개부
350 : 기판부
400 : 이미지 센서
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 일 측면에 따르면 이미지를 감지하는 이미지 센서를 기판부가 아닌 덮개부에 실장하여 제공 공정을 단순화하고, 회로 패턴의 폭을 감소시키고 파인 피치를 수행하여 패키지 크기를 감소시킬 수 있는 카메라 칩 패키지를 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에 의할 때, 상기 카메라 칩 패키지는 광학 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 이미지 칩을 포함하는 이미지 센서; 하부에 형성된 회로 패턴을 이용하여 상기 이미지 센서와 플립칩 방식으로 결합되며, 상기 이미지 센서의 전기 신호를 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결된 기판부로 전달하며, 상기 이미지 칩을 외부와 격리하기 위한 덮개부; 및 상기 덮개부에 형성된 회로 패턴에서 출력되는 상기 전기 신호를 외부로 출력하기 위한 기판부를 포함할 수 있다.
여기서, 하부가 개방되고, 상부의 중앙에 개구부가 형성된 하우징부; 및 상기 하우징부에 의하여 고정되며, 상기 개구부에 대응하여 고정된 렌즈부가 더 포함될 수 있으며, 상기 이미지 센서는 전하결합소자 및 시모스 이미지 센서 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 상기 회로 패턴의 선폭 및 피치는 약 2㎛ 이며, 상기 기판부는 연성 인쇄회로기판을 포함할 수 있고, 상기 덮개부는 필터 또는 렌즈일 수 있다.
이하, 본 고안의 실시예에 따른 카메라 칩 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 2a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 카메라 칩 패키지의 동작 원리를 설명한 도면이다.
본 고안에 따른 카메라 칩 패키지를 도시한 도 2a를 참조하여 설명하면, 렌즈부(200)를 통과한 광학 신호는 덮개부(300)를 통하여 이미지 센서(400)에서 전기 신호로 변환되고, 상기 변환된 전기 신호는 덮개부(300) 및 기판부(350)를 통하여 외부로 출력될 수 있다. 여기서, 상기 렌즈부을 별도로 구성하였으나, 필터 처리된 하나의 렌즈만 포함하도록 구성할 수 있음은 당연하다. 여기서, 이미지 센서(400)는 이미지 센서칩을 지칭하며, 이미지 정보를 획득하기 위한 이미지 픽셀과 상기 덥게부에 실장되기 위한 본드패드를 포함할 수 있다.
덮개부의 하부에 상기 이미지 센서가 실장되며, 상기 덮개부에는 칩을 실장하여 전기적으로 연결할 수 있다, 여기서, 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film)의 사용없이, 플립칩 방식으로 상기 이미지 센서는 실장될 수 있다.
여기서, 상기 전기 신호를 기판부로 전달하기 위한 회로 패턴이 형성되어 있으며, 상기 덮개부(300)는 필터 또는 글라스 등을 포함할 수 있다. 상기 덮개부에 형성되는 회로 패턴은 유리 재질에 형성되므로, 상기 회로 패턴의 폭 및 피치는 종래 인쇄 회로 기판에 형성되는 폭 및 피치에 비하여 대폭 줄일 수 있다.
여기서, 이미지 센서는 덮개부에 직접 실장되며, 상기 덮개부는 광학 신호가통과할 수 있는 광 투과율을 지니고 있으므로, 종래 기술과 같이 별도의 개구부를 형성할 필요성이 없다. 또한, 이미지 센서를 덮개부에 바로 접속시킴으로서, ACF를 사용할 필요가 없으므로, 비용을 대폭 절감시킬 수 있다.
상기 덮개부에 연결되는 기판부(350)는 연성 기판부로 구현가능하며, 상기 기판부(350)는 덮개부에 형성된 회로 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 전기 신호를 외부로 연결하기 위한 리드선 및 외부의 회로와 연결되기 위한 소켓부를 구비할 수 있다.
이미지 센서(400)는 피사체의 정보를 감지하여 전기적인 영상 신호로 변환할 수 있으며, 종래와 동일한 이미지 칩을 사용하더라도 패키지는 종래 패키지의 사이즈에 비하여 축소시킬 수 있다. 상기 이미지 센서는 촬상관과 고체 이미지 센서를 포함하며, 고체 이미지 센서로는 상보성 금속산화물반도체(CMOS, 이하 'CMOS'라 함)와 전하결합소자(CCD; Charge Coupled Device, 이하 'CCD'라 함) 등을 포함할 수 있다.
도 2b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 카메라 칩 패키지의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 2b를 참조하면, 본 고안에 따른 카메라 칩 패키지는 덮개부(300), 덮개부(300) 하부에 실장되는 이미지 센서(400) 및 덮개부(300)와 전기적으로 연결된 기판부(350)를 포함한다. 그리고 상기 카메라 칩 패키지는 상부에 하우징(250) 및 상기 하우징(250)에 고정된 렌즈부(200)를 더 포함할 수 있다.
본 고안에 따른 덮개부는 렌즈부를 통하여 입사된 광학 신호를 이미지 센서(400)로 전달하면서, 이미지 칩 표면을 먼지로부터 보호하고 스크래치나 손상을 방지함과 동시에, 기판부와 전기적으로 연결되어 상기 전기 신호를 기판부로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 그리고 상기 덮개부는 본 고안에 따른 회로 패턴이 형성되는데, 유리 재질로 구비되어 종래 기판부에 형성되는 회로 패턴보다 세밀한 회로 패턴을 형성할 수 있을 뿐 아니라, 이미지 센서를 실장하는 경우도 세밀하게 범핑할 수 있다. 그리고 상기 상부는 및 하부는 각각 독립적인 공정으로 제조된 후 결합됨으로써, 제조 공정을 단순화하여 제조 경비를 절감할 수 있다.
기존에는 기판부에 실장된 이미지 센서가 본 고안에서는 패턴이 형성된 덮개부에 실장된다. 여기서, 상기 덮개부에 형성된 회로 패턴은 유리 재질이므로, 회로 선폭 및 피치를 줄일 수 있으며, 칩의 본드 패드와 픽셀 사이의 거기를 줄일 수 있어 칩 크기를 감소시킬 수 있다.
그리고 상기 이미지 센서 및 덮개부는 독립적인 공정으로 외부와 밀봉되어 제조되며, 상기 이미지 센서는 내부 리드와 플립칩 방식을 통하여 구성되며, 스터드 범프 등의 방식으로 실장될 수 있다.
도 3a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이미지 칩의 구성을 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 종래 기술에 따른 이미지 센서(150) 및 본 고안에 따른 이미지 센서(400)가 도시되어 있다. 여기서, 상기 이미지 센서(150) 및 본 고안에따른 이미지 센서(400)에 포함되는 이미지 픽셀(410)은 동일한 이미지 칩인 경우를 기준으로 설명하기로 한다. 물론, 본 고안에 의한 이미지 센서에 포함되는 칩은 고체 촬상 소자, CMOS 이미지 센서 등을 이미지를 센싱할 수 있는 모든 칩을 포함할 수 있음은 당연하다.
종래 기술에 의할 때, 반도체 기술의 발달에 따라 칩 자체는 소형화시킬 수 있으나, 이러한 칩을 기판 상에 실장하기 위하여 패드 또는 리드선을 형성한 반도체 패키지로 인하여 소형화시키기에는 한계가 있다. 따라서 종래 기술에 따른 이미지 픽셀(410)을 포함한 이미지 센서(150)를 인쇄회로기판(PCBㅇPRINTED CIRCUIT BOARD)에 실장하기 위해서는 이미지 칩의 픽셀과 칩의 패드 사이에는 기본적인 이격 거리(315)가 요구된다.
그러나 본 고안에 따른 칩은 기판에 실장되는 것이 아니라, 패턴이 형성된 유리상에 실장되므로 기판에 실장하는 것보다 정밀도가 향상되므로 칩의 패키지 사이지를 줄일 수 있으며, 결과적으로 카메라 장치의 크기를 줄일 수 있다.
바람직한 실시예에 의할 때, 상기 이미지 센서에 있어서, 상기 이미지 칩의 픽셀과 상기 이미지 센서에 포함되는 패드와의 이격 거리는 약 2㎛~수십㎛ 로 감소시킬 수 있다.
도 3b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 덮개부의 구성을 도시한 도면이다.
도 3b를 참조하면, 본 고안에 따른 덮개부에 형성된 회로 패턴이 도시되어있으며, 상기 회로 패턴은 이미지 센서칩의 본드패드 및 기판부(350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 고안에 따른 회로 패턴은 기판 상에 형성되는 것이 아니라, 유리 재질에 회로 패턴이 형성되므로, 종래의 기판 상에 형성되는 것에 비하여 피치를 대폭적으로 감소시킬 수 있다.
하기의 표1을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 표가 도시되어 있다.
| 구분 | 기존 공정(FPCB) | 본 고안(Glass) |
| 피치 | 60 ~ 30 | 2 |
| 선폭 | 60 ~ 30 | 2 |
여기서, 연성인쇄회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)을 사용하는 경우, 회로 선폭 및 회로 간 피치가 60~30㎛ 정도이나, 유리 재질에 이루어진 덮개부에 형성하는 경우, 2㎛ 정도로 감소할 수 있다. 바람직한 실시예에 의할 때, 상기 회로 패턴의 선폭 및 피치는 약 1~20㎛ 정도이고, 상기 이미지 칩의 픽셀과 상기 이미지 센서에 포함되는 패드와의 이격 거리는 약 2~100㎛ 정도일 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서의 측면도 및 저면도를 나타낸 도면이다. 도 4a에는 본 고안의 측면도가 도시되어 있고, 도 4b에는 저면도가 도시되어 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 이미지 센서부는 덮개부(300) 및 상기 덮개부 하부에 실장되는 이미지 센서(400)를 포함하며, 상기 덮개부(300)에 형성된 회로 패턴은 기판부(350)에 형성된 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 기판부(350)는 일반 기판(PCB)뿐만 아니라 연성 기판(FPCB)부를 포함할 수 있다. 칩과 덮개부 사이의 기계적 및 전기적 접속은 플립칩 방식으로 이루질 수 있다. 물론, 상기 플립칩 방식 외에 와이어 본딩, 테이프 자동화 본딩(TAB) 등의 방식을 사용할 수 있음은 당연하다.
여기서, 이미지 센서(400)는 열초음파 또는 열압착 방식을 통하여 플립칩 방식을 통하여 덮개부에 형성된 회로 패턴과 접합할 수 있다. 본 고안의 실시예에 의할 때, 상기 패드 전극에 골드범프(270)를 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.
여기서, 경우, 상기 골드범프(270) 외주에는 비도전성 수지로 밀봉하는 언더필(275)을 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 덮개부와 이미지 센서 사이에 언더필(under fill) 수지를 배치하여 구성함으로써, 실장 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 언더필 수지는 이미지 센서와 세라믹 패키지 사이에 존재하는 범프 접합부에 작용하는 전단응력을 분산시켜, 실장신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이때 언더필재료는 이미지센서의 픽셀부위에 위치하지 않는다.
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 실시예가가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이 따라서 본 고안은 이미지를 감지하는 이미지 센서를 기판부가 아닌 덮개부에 실장하여 제공 공정을 단순화하고, 회로 패턴의 폭을 감소시키고 파인 피치를 수행하여 패키지 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 픽셀과 칩 본드 패드사이의 이격 거리를 감소시켜 크기를 줄일 수 있는 카메라 칩 패키지 장치를 제공함에 있다. 또한, 본 고안은 이방성 전도 필름을 제거할 수 있는 공정 방식을 통하여, 공정의 복잡함 및 어려움을 제거하고, 불량률을 감소시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 유리 재질로 형성된 필터 또는 글래스에 이미지 칩을 실장하도록 구성함으로써, 유리 재질의 회로 패턴을 더욱 세밀하게 형성시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 파티클의 발생 억제로 인한 부가적인 작업공수를 제거하고, 평균 수율을 증가시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 플립칩 방식을 통하여 이미지센서를 실장함으로써, 전기적 특성이 향상된 박형의 반도체 패키지를 제공할 수 있는 효과도 있다.
상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 실용신안등록 청구의 범위에 기재된본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (7)
- 카메라 칩 패키지에 있어서,광학 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 이미지 픽셀을 포함하는 이미지 센서칩;하부에 형성된 회로 패턴을 이용하여 상기 이미지 센서칩의 본드패드와 플립칩 방식으로 결합되며, 상기 이미지 센서칩의 전기 신호를 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결된 기판부로 전달하며, 상기 이미지 센서칩을 외부와 격리하기 위한 덮개부; 및상기 덮개부에 형성된 회로 패턴에서 출력되는 상기 전기 신호를 외부로 출력하기 위한 기판부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 칩 패키지.
- 제1항에 있어서,하부가 개방되고, 상부의 중앙에 개구부가 형성된 하우징부; 및상기 하우징부에 의하여 고정되며, 상기 개구부에 대응하여 고정된 렌즈부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 칩 패키지.
- 제1항에 있어서,상기 이미지 센서칩은,전하결합소자 및 시모스 이미지 센서 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 카메라 칩 패키지.
- 제1항에 있어서,상기 회로 패턴의 선폭 및 피치는 약 1~20㎛ 인 것을 특징으로 하는 카메라 칩 패키지.
- 제1항에 있어서,상기 이미지 센서칩에 있어서, 상기 이미지 센서칩의 픽셀과 상기 이미지 센서에 포함되는 상기 본드패드와의 이격 거리는 약 2~100㎛ 인 것을 특징으로 하는 카메라 칩 패키지.
- 제1항에 있어서,상기 기판부는 연성 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 칩 패키지.
- 제1항에 있어서,상기 덮개부는 필터 또는 렌즈인 것을 특징으로 하는 카메라 칩 패키지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0013283U KR200359949Y1 (ko) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | 카메라 칩 패키지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0013283U KR200359949Y1 (ko) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | 카메라 칩 패키지 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200359949Y1 true KR200359949Y1 (ko) | 2004-08-27 |
Family
ID=49349394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0013283U KR200359949Y1 (ko) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | 카메라 칩 패키지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200359949Y1 (ko) |
-
2004
- 2004-05-13 KR KR20-2004-0013283U patent/KR200359949Y1/ko not_active IP Right Cessation
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