KR20090026525A

KR20090026525A - Camera module

Info

Publication number: KR20090026525A
Application number: KR1020070091570A
Authority: KR
Inventors: 오상윤
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2009-03-13

Abstract

A camera module in which a pin connection oriented PCB is equipped is provided to simplify the structure of the inner pattern of the camera module and to reduce a manufacturing cost of a camera module. A plurality of lenses is installed at a lens barrel(310). A lens barrel and infrared cutting filter(322) are installed at a housing(320). An image sensor(332) changes the light passing through the lens and infrared cutting filter to the electric signal. A PCB(Printed Circuit Board)(330) is combined with the low opening part of the housing. A PCB supports the image sensor. A plurality of pins(336) respecting the signal processed with the image sensor with the external device and interface is formed in the lower-part of PCB.

Description

카메라 모듈{Camera Module}Camera Module

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module.

최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전에 의하여 데이터 통신 속도의 향상이나 데이터 통신량의 확대가 실현되고, 휴대전화나 노트북 등의 모바일계의 전자기기에는 CCD 이미지센서나 CMOS 이미지센서 등의 촬상소자가 실장되는 것이 보급되고 있으며, 이들은 문자 데이터 외에 카메라 모듈에 의하여 촬상된 화상 데이터를 실시간 처리로 송신할 수 있게 된다.Recently, due to the rapid development of information and communication technology, the improvement of data communication speed and the increase of data communication amount are realized, and the imaging devices such as CCD image sensor and CMOS image sensor are mounted on mobile electronic devices such as mobile phones and laptops. It is spread | distributing and these can transmit the image data image | photographed by the camera module besides the text data by real-time process.

일반적으로 카메라용 이미지센서를 패키징하는 방식은 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Flim) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scale Package) 방식 등이 있으며, 이 중 COF 패키징 방식과 COB 패키징 방식이 널리 이용된다.In general, the packaging method of an image sensor for a camera includes a flip-chip (Chip On Flim) method, a wire bonding method of a chip on board (COB) method, and a chip scale package (CSP) method. Among them, a COF packaging method and a COB packaging method are widely used.

특히, 외부 돌출 접합부를 가진 범프를 기초로 한 COF 방식은, COB 방식에 비하여 무엇보다 와이어를 부착할 공간이 필요하지 않으므로 패키지 면적이 줄어들고, 경통의 높이를 낮출 수가 있어 경박 단소가 가능하다는 장점이 있다. 그리고 얇은 필름(film)이나 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; 이하, 'FPCB'라 함)을 사용하기 때문에 외부 충격에 견디는 신뢰성 있는 패키지가 가능하 며 공정이 상대적으로 간단한 장점이 있다. 그리고, 상기 COF 방식은 소형화와 더불어 저항의 절감으로 인한 신호의 고속처리, 고밀도, 다핀화 추세에도 부응한다.In particular, the bump-based COF method, which has an external projecting joint, does not require a space for attaching the wire, as compared to the COB method, which reduces the package area and reduces the height of the barrel. have. In addition, since a thin film or a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as 'FPCB') is used, a reliable package that can withstand external shocks is possible and the process is relatively simple. In addition, the COF system meets the trend of high-speed processing, high density, and multipinning of signals due to miniaturization and resistance reduction.

그러나, 상기 COF 방식은 경박 최소의 칩 사이즈 웨이퍼 레벨 패키지로 집약되고 있으나 공정 비용이 고가이며, 납기대응이 불안정하다는 단점으로 이미지 센서용으로는 한계를 가지고 있다. 또한, COF 방식은 단층 구조로 인하여 현재 다양한 기능들이 추가되고 있는 메가(Mega)급 이상의 센서를 사용하는 모듈에서는 COF 방식의 장점이었던 모듈 소형화가 더이상 기능을 발휘하지 못하고 COB 방식보다 더 크게 설계될 수밖에 없었다. 현재는 양면 연성인쇄회로기판(FPCB)을 사용하여 COB 방식에서와 비슷한 크기를 사용할 수 있으나 상술한 바와 같은 COF 방식의 장점인 소형화에 못 미치기 때문에 점차 COB를 사용하는 추세로 진행되므로, COF 방식의 장점인 소형화를 살리기 위한 설계 및 공정상의 기술개발 등이 요구되고 있다.However, the COF method is concentrated in the smallest and lightest chip size wafer level package, but the process cost is high and the delivery time is unstable, and thus there is a limitation for the image sensor. In addition, the module miniaturization, which is an advantage of the COF method, cannot be used in a module that uses a mega-level or higher sensor, in which a variety of functions are added due to the single-layer structure. There was no. Currently, a double-sided flexible printed circuit board (FPCB) can be used to have a size similar to that of the COB method, but since it does not meet the miniaturization, which is an advantage of the COF method described above, the COB is gradually used. There is a demand for design and process technology development to utilize miniaturization, which is an advantage.

그러면, 이하 첨부도면을 참조하여 종래의 커넥터부를 포함하는 카메라 모듈에 대해 설명하고 그 문제점에 대해 알아보기로 하는데, 현재 일반적으로 사용되고 있는 모바일용 카메라 모듈은, 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 되어 있다. 여기서, 도 1은 종래의 단일 리지드(Rigid)형 카메라 모듈을 나타낸다.Then, a camera module including a conventional connector unit will be described with reference to the accompanying drawings and a problem thereof will be described. The mobile camera module, which is generally used, has a structure as shown in FIG. 1. have. 1 illustrates a conventional single rigid camera module.

먼저, 도 1에 도시된 단일 리지드형 카메라 모듈은 크게, 렌즈부(101)와 리지드(Rigid) PCB(102)로 나누어진다. 이러한 카메라 모듈에 있어서 상기 렌즈부(101) 내의 기판과 상기 기판에 부착되는 이미지센서가 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 패키징 방식의 적용을 위하여 리지드 PCB(102)로 구성된다.First, the single rigid camera module shown in FIG. 1 is largely divided into a lens unit 101 and a rigid PCB 102. In such a camera module, a substrate in the lens unit 101 and an image sensor attached to the substrate are configured as a rigid PCB 102 for the application of a wire bonding type chip on board (COB) packaging method.

하지만, 기존의 이러한 설계는 도 2와 같이 내부 패턴이 복잡해지고, 커넥터 가 차지하는 공간적인 부분 및 재료비를 고려하면 설계하고 개발하는 데 있어서 상당한 어려움이 있었다.However, such a conventional design has a considerable difficulty in designing and developing the internal pattern becomes complicated as shown in FIG. 2 and considering the spatial portion and material cost occupied by the connector.

본 발명은 내부 패턴의 구조가 단순한 카메라 모듈을 제공한다.The present invention provides a camera module having a simple internal pattern structure.

본 발명은, 복수의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴이 고정되고 적외선 차단 필터가 배치되는 하우징; 상기 렌즈와 상기 적외선 차단 필터를 통과한 빛을 전기 신호로 변환시키는 이미지센서; 및 상기 하우징의 하부 개방부와 결합되고 상기 이미지센서를 지지하며, 하면에 상기 이미지센서에 의하여 처리된 신호를 외부 장치와 인터페이스하기 위한 복수의 핀이 형성되어 있는 인쇄회로기판을 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.The present invention provides a lens barrel comprising a plurality of lenses; A housing in which the lens barrel is fixed and an infrared cut filter is disposed; An image sensor converting light passing through the lens and the infrared cut filter into an electrical signal; And a printed circuit board coupled to a lower opening of the housing and supporting the image sensor, and having a plurality of pins formed on a lower surface thereof for interfacing a signal processed by the image sensor with an external device. to provide.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 핀 연결형 인쇄회로기판이 구비된 카메라 모듈을 제공함으로써, 카메라 모듈의 내부 패턴의 구조를 단순화할 수 있고, 이에 따라 카메라 모듈 내에서 커넥터가 차지하는 공간을 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라, 카메라 모듈의 제조 단가를 감소시키는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by providing a camera module having a pin-connected printed circuit board, it is possible to simplify the structure of the internal pattern of the camera module, thereby reducing the space occupied by the connector in the camera module In addition to this, there is an effect of reducing the manufacturing cost of the camera module.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적 인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

실시예Example

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view showing a camera module according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 크게 렌즈 배럴(310), 렌즈 배럴(310)의 상부 개방부로부터 삽입되어 장착되는 하우징(320), 하우징(320)의 하부 개방부와 결합되는 인쇄회로기판(330)으로 구성된다.Referring to FIG. 3, the camera module according to the present invention is coupled to the lens barrel 310, the housing 320 inserted and mounted from the upper opening of the lens barrel 310, and the lower opening of the housing 320. It consists of a printed circuit board 330.

하우징(320)은 통상의 지지물로서 그 상부와 하부는 개구부를 형성하여 후술하는 렌즈 배럴(310) 및 인쇄회로기판(330)과 각각 결합한다. 특히 하우징(320)의 하부 개방부측 내주면에는 하우징 내측을 향하여 돌출된 가이드가 형성되어 있어 인쇄회로기판(330)과 결합시 위치결정부로서의 역할을 할 수 있다.The housing 320 is a conventional support, and upper and lower portions thereof form openings, and are coupled to the lens barrel 310 and the printed circuit board 330 which will be described later. In particular, the inner peripheral surface of the lower opening portion side of the housing 320 is formed with a guide protruding toward the inside of the housing may serve as a positioning portion when combined with the printed circuit board 330.

하우징(320)의 상부 개구부에 삽입 및 결합되는 렌즈 배럴(310)은, 렌즈 홀더(Lens Holder)의 기능을 하며 통상적으로 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등과 같은 수지에 의해 형성되고, 하우징(320) 내부에 삽입되는 바닥부측에 어퍼처(Aperture) 및 집광렌즈 등의 복수의 렌즈가 설치된다. 어퍼처는 집광렌즈 등을 통과하는 빛의 통로를 규정하고, 집광렌즈 등은 어퍼처를 통과한 빛을 후술하는 이미지센서(332)의 수광부에 수광하도록 한다. 렌즈 배럴(310)의 집광면에는 석영유리와 같은 커버유리가 끼워 넣어져 있으며, 어퍼처나 집광렌즈 측으로 이물질이 침투하는 것을 방지하고 있다. 또한, 하우징(320)의 하부에는 이미지센서(332)로 들 어오는 가시광선만을 입사시키면서 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터(322; 이하, 'IR 필터'라 함)가 장착될 수 있다.The lens barrel 310 inserted into and coupled to the upper opening of the housing 320 functions as a lens holder and is typically formed of a resin such as polycarbonate and the like. A plurality of lenses such as an aperture and a condenser lens are provided on the bottom side to be inserted. The aperture defines a passage of light passing through the condenser lens and the like, and the condenser lens or the like receives the light passing through the aperture to the light receiving portion of the image sensor 332 which will be described later. A cover glass such as quartz glass is sandwiched in the condensing surface of the lens barrel 310 to prevent foreign matter from penetrating into the aperture and the condensing lens. In addition, an infrared cut filter 322 (hereinafter, referred to as an “IR filter”) may be mounted on the lower portion of the housing 320 to block infrared rays while injecting only visible light entering the image sensor 332.

하우징(320)의 하부 개구부에 결합되는 인쇄회로기판(330)은, 렌즈 배럴(310)을 통과한 광을 수광하고 처리하기 위한 이미지센서(332) 및 전자부품(334)을 포함한다. 이미지센서(332)는, 인쇄회로기판(330)의 상면에 와이어 본딩을 이용한 COB(Chip on Board) 패키징 방식에 의해 부착되며, 렌즈 배럴(310)의 집광렌즈로부터 받아들여진 빛을 수광하고 광전변환을 행하는 수광부와, 수광부에 의하여 발생한 신호를 화상 데이터로서 송신하는 등의 신호처리부로 구성된다.The printed circuit board 330 coupled to the lower opening of the housing 320 includes an image sensor 332 and an electronic component 334 for receiving and processing light passing through the lens barrel 310. The image sensor 332 is attached to the upper surface of the printed circuit board 330 by a COB (Chip on Board) packaging method using wire bonding, and receives the light received from the condensing lens of the lens barrel 310 and photoelectric conversion. And a signal processing unit for transmitting the signal generated by the light receiving unit as image data.

인쇄회로기판(330)의 하면에는 이미지센서(332)에 의하여 처리된 신호를 카메라 모듈의 외부 장치(즉, 이동통신 단말기의 인쇄회로기판(미도시))와 인터페이스하기 위한 핀(336)이 제공되어 있다. 여기서, 핀(336)은 인쇄회로기판(330)에 형성된 복수의 비아에 각각 고정된다.The lower surface of the printed circuit board 330 is provided with a pin 336 for interfacing the signal processed by the image sensor 332 with an external device of the camera module (ie, a printed circuit board (not shown) of the mobile communication terminal). It is. Here, the pins 336 are fixed to the plurality of vias formed in the printed circuit board 330, respectively.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈과 외부 장치와의 결합 과정을 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a coupling process between a camera module and an external device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 카메라 모듈의 인쇄회로기판(이하, '카메라 모듈 인쇄회로기판'이라 칭함)(330)의 핀(336)은 이동통신 단말기와 같은 외부 장치의 인쇄회로기판(이하, '외부 장치 인쇄회로기판'이라 칭함)(410)에 형성되어 있는 연결공(412)에 삽입되고, 고정을 위해 솔더링(Soldering)된다. 이때, 카메라 모듈 인쇄회로기판(330)의 그라운드 영역(338)과 외부 장치 인쇄회로기판(410)의 그라운드 영역(414)은 면접촉하여 접지됨이 바람직하다.Referring to FIG. 4, the pin 336 of the printed circuit board of the camera module (hereinafter, referred to as a camera module printed circuit board) 330 is a printed circuit board of an external device such as a mobile communication terminal (hereinafter, referred to as 'external' The device is inserted into the connection hole 412 formed in the printed circuit board 410) and soldered for fixing. In this case, the ground area 338 of the camera module printed circuit board 330 and the ground area 414 of the external device printed circuit board 410 may be ground-contacted.

따라서, 본 발명에서와 같은 구조의 카메라 모듈에 의하면, 도 5에서와 같이 단순한 구조의 내부 패턴을 제공하게 된다.Therefore, according to the camera module having the structure as in the present invention, as shown in Figure 5 to provide an internal pattern of a simple structure.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 종래의 단일 리지드(Rigid)형 카메라 모듈을 나타낸 도면,1 is a view showing a conventional single rigid camera module,

도 2는 종래의 카메라 모듈의 내부 패턴을 나타낸 도면,2 is a view showing an internal pattern of a conventional camera module,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도,3 is an exploded perspective view showing a camera module according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈과 외부 장치와의 결합 과정을 보여주는 단면도,4 is a cross-sectional view showing a coupling process between a camera module and an external device according to a preferred embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 내부 패턴을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the internal pattern of the camera module according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

310: 렌즈 배럴 320: 하우징310: lens barrel 320: housing

322: 적외선 차단 필터 330: 인쇄회로기판322: infrared cut filter 330: printed circuit board

332: 이미지센서 334: 전자부품332: image sensor 334: electronic components

336: 핀336: pin

Claims

복수의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴;A lens barrel in which a plurality of lenses are installed;

상기 렌즈 배럴이 고정되고 적외선 차단 필터가 배치되는 하우징;A housing in which the lens barrel is fixed and an infrared cut filter is disposed;

상기 렌즈와 상기 적외선 차단 필터를 통과한 빛을 전기 신호로 변환시키는 이미지센서; 및An image sensor converting light passing through the lens and the infrared cut filter into an electrical signal; And

상기 하우징의 하부 개방부와 결합되고 상기 이미지센서를 지지하며, 하면에 상기 이미지센서에 의하여 처리된 신호를 외부 장치와 인터페이스하기 위한 복수의 핀이 형성되어 있는 인쇄회로기판A printed circuit board coupled to the lower opening of the housing and supporting the image sensor, and having a plurality of pins formed on a lower surface thereof for interfacing a signal processed by the image sensor with an external device.

을 포함하는 카메라 모듈.Camera module comprising a.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 핀은 상기 인쇄회로기판에 형성된 복수의 비아(Via)에 각각 고정되는 카메라 모듈.And the pins are fixed to a plurality of vias formed in the printed circuit board.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 인쇄회로기판의 그라운드 영역은 상기 외부 장치의 인쇄회로기판의 그라운드 영역에 면접촉하여 접지되는 카메라 모듈.And the ground area of the printed circuit board is grounded by surface contact with the ground area of the printed circuit board of the external device.