KR20090033070A - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예는 실시예는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 WLO(Wafer Level Optics) 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리와 표면실장기술을 이용하여 상기 렌즈 어셈블리가 실장되는 센서 어셈블리를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 SMT 기술을 이용하여 렌즈를 직접 센서 다이에 올림으로써, 카메라 모듈의 제조공정을 단순화하고 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 카메라 모듈의 높이가 낮아져서 슬림(slim)하게 디자인 할 수 있다.
카메라모듈, 렌즈, 다이, SMT, SMD, PCB, WLO, 웨이퍼, 다이싱

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명의 실시 예는 실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 휴대폰, PDA 등과 같은 이동통신단말기에 카메라 모듈이 장착되는 경우가 많아지고 있다. 이에 따라, 카메라 모듈은 갈수록 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다.
그러나, 카메라 모듈의 제조시, 반복적인 제조 과정에 의해 제품 수율이 저하되고, 이에 따라 재료비 및 제조원가가 상승하는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 피사체의 초점을 맞추기 위해 렌즈의 마운트 높이를 조정해야 하는 불편함이 있으며, 렌즈를 고정시키기 위한 홀더가 습기에 약함에 따라 포커싱이 무너질 수 있어서 제품의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 제조 공정을 단순화하고 비용을 절감할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 WLO(Wafer Level Optics) 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리와, 표면실장기술을 이용하여 상기 렌즈 어셈블리가 실장되는 센서 어셈블리를 포함한다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 SMT 기술을 이용하여 렌즈를 직접 센서 다이에 올림으로써, 카메라 모듈의 제조공정을 단순화하고 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 카메라 모듈의 높이가 낮아져서 슬림(slim)하게 디자인 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 모습을 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리(100)와 센서 어셈블 리(200)를 포함한다.
상기 렌즈 어셈블리(100)는 복수개의 웨이퍼를 적층하여 형성된 WLO(Wafer Level Optics) 렌즈를 포함하며, 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 커버 플레이트(130)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 상기 렌즈 어셈블리(100)가 제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)의 두 개의 렌즈로 구성되나, 이에 한정되지 않고 상기 렌즈 어셈블리(100)는 적어도 하나 이상의 렌즈로 형성될 수 있다.
상기 렌즈 어셈블리(100)가 상기 센서 어셈블리(200) 상에 표면실장기술(SMT, Surface Mount Technology)로 실장되기 때문에 상기 렌즈 어셈블리(100)를 구성하는 상기 제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)는 고온에 견딜 수 있는 내열성 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 렌즈 어셈블리(100)가 내열성 재질로 형성되어, 이후 상기 렌즈 어셈블리(100)를 포함하는 카메라 모듈을 휴대폰, PDA 등과 같은 이동통신단말기에 장착할 경우, 리플로우(reflow)공정을 진행할 수 있다.
상기 렌즈 어셈블리(100)는 하단에 커버 플레이트(130), 상기 커버 플레이트(130) 상에 상기 제2렌즈(120), 상기 제2렌즈(120) 상에 상기 제1렌즈(110)가 위치한다.
상기 렌즈 어셈블리(100)의 상기 제1렌즈(110), 제2렌즈(120)는 렌즈 웨이퍼를 이용하여 제조되고, 상기 커버 플레이트(130)는 커버 플레이트 웨이퍼를 이용하여 제조된다.
상기 커버 플레이트(130)는 상기 제2렌즈(120)와 상기 센서 어셈블리(200) 사이에 위치하여 초점을 맞추기 위해 사용되며, 유리 등의 투명한 재질로 형성된다. 이때, 상기 커버 플레이트(130)의 두께를 조절하여 상기 렌즈 어셈블리(100)와 센서 어셈블리(200) 사이의 초점을 조절할 수 있다.
상기 렌즈 어셈블리(100)는 표면실장기술(SMT)을 이용하여 상기 센서 어셈블리(200)에 실장된다.
상기 센서 어셈블리(200)는 센서 다이(die)(210)와 PCB(Printed circuit board)(220)를 포함한다.
상기 센서 어셈블리(200)는 PCB(220)와 상기 PCB(220) 상에 실장된 센서 다이(die)(210)를 포함하며, 상기 센서 다이(210) 상에 상기 렌즈 어셈블리(100)가 적층 (stacking)된다.
그리고, 상기 PCB(220)는 보텀(bottom)면에 상기 렌즈 어셈블리(100)를 비롯한 표면실장부품(SMD)을 전기적으로 연결시키기 위한 패드가 형성되고, 상기 패드에 의해 표면실장부품(SMD)을 PCB(220)에 직접 실장할 수 있게 된다.
상기 센서 다이(210)는 센서 다이 웨이퍼를 쏘잉(sawing)하여 제조된다.
도 2는 상기 렌즈 웨이퍼 및 커버 플레이트 웨이퍼를 이용하여 제조되는 모습이며, 제1렌즈 웨이퍼(310), 제2렌즈 웨이퍼(320), 커버 플레이트 웨이퍼(330)가 도시되어 있다.
상기 렌즈 어셈블리(100)를 가공하는 방식은 먼저 커버 플레이트 웨이퍼(330) 상에 제2렌즈 웨이퍼(320) 및 제1렌즈 웨이퍼(310)를 차례로 적 층(stacking)시킨 후, 상기 제1렌즈 웨이퍼(310), 제2렌즈 웨이퍼(320) 및 커버 플레이트 웨이퍼(330)를 소잉(sawing)하여, 상기 렌즈 어셈블리(100)를 제조한다.
이때, 상기 커버 플레이트 웨이퍼(330) 상에 제2렌즈 웨이퍼(320) 및 제1렌즈 웨이퍼(310)를 차례로 적층(stacking)시킬 때, 상기 제1렌즈 웨이퍼(310), 제2렌즈 웨이퍼(320) 및 커버 플레이트 웨이퍼(330)를 고정시키기 위해 상기 웨이퍼들 사이에 임시적인 본딩을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 모습을 보여주는 도면이다.
도 3에서 렌즈 어셈블리(100)는 SMT를 위한 WLO(Wafer Level Optics) 렌즈의 가공 과정을 보여주며, 도 3(a)에서 도 3(b)로 진행하면서 WLO 렌즈가 만들어진다.
우선, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1렌즈 웨이퍼(310), 제2렌즈 웨이퍼(320) 및 커버 플레이트 웨이퍼(330)를 소잉(sawing)하여, 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 커버 플레이트(130)를 형성한다.
그리고, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 커버 플레이트(130)를 본딩물질(140)로 결합시켜 상기 렌즈 어셈블리(100)를 제조한다. 상기 본딩물질(140)은 에폭시(epoxy)가 될 수 있다.
이때, 상기 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 커버 플레이트(130) 형성시, 상기 본딩물질(140)의 높이도 고려하여 상기 렌즈 어셈블리(100)를 설계할 수 있다.
실시예에서는 이처럼 WLO 렌즈로 상기 렌즈 어셈블리(100)를 구현하여 별도 로 렌즈를 조정하지 않아도 되기 때문에 후공정이 단순화되고 제품 손상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 어셈블리(100)는 표면실장부품(SMD, Surface Mount Device) 용 모듈로 생산할 수 있기 때문에 대량 생산이 가능하고 작업성이 용이해진다.
도 4는 실시예에 따른 센서 다이 웨이퍼의 모습을 보여주는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센서 다이 웨이퍼(410)에 쏘잉(sawing) 공정을 진행하여 센서 다이(210)가 생산된다.
그리고, 생산된 상기 센서 다이(210)를 PCB(220)에 결합한다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈의 제조 과정을 보여주는 도면이다.
카메라 모듈의 제조 공정을 도 5를 참조하여 정리하면 다음과 같다. 먼저, 상기 제1렌즈 웨이퍼(310), 제2렌즈 웨이퍼(320), 커버 플레이트 웨이퍼(330)에 소잉 공정을 수행하고, 이를 통해 상기 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 커버 플레이트(130)를 생산한다(S1).
그리고, 생산된 상기 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 커버 플레이트(130)를 결합하여 WLO 렌즈인 상기 렌즈 어셈블리(100)를 제조한다(S3).
한편, 상기 센서 어셈블리(200)를 제조하는 공정은 먼저 상기 센서 다이 웨이퍼(410)를 소잉하여 상기 센서 다이(210)를 생산하고, 상기 PCB(220)를 준비한다(S2).
그리고, 생산된 상기 센서 다이(210)를 PCB(220)에 결합한다(S4).
이렇게 제조된 상기 렌즈 어셈블리(100)를 상기 센서 어셈블리(200)에 표면실장기술(SMT)로 실장하여 카메라 모듈을 완성한다(S5).
이처럼 실시예에서는 표면실장기술을 이용하여 상기 렌즈 어셈블리(100)를 직접 상기 센서 어셈블리(200)에 스택킹하는 구조이기 때문에 기존 카메라 모듈의 높이보다 약 30% 정도 낮게 설계가 가능하며, 카메라 모듈의 제조공정을 단순화하고 제조비용을 절감할 수 있다.
또한, WLO 렌즈로 상기 렌즈 어셈블리(100)를 구현하여 별도로 렌즈를 조정하지 않아도 되기 때문에 후공정이 단순화되고 제품 손상을 미연에 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 렌즈 웨이퍼 및 커버 플레이트 웨이퍼의 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 센서 다이 웨이퍼의 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈의 제조 과정을 보여주는 도면이다.

Claims (13)

  1. WLO(Wafer Level Optics) 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 및
    표면실장기술을 이용하여 상기 렌즈 어셈블리가 실장되는 센서 어셈블리를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 WLO 렌즈는 내열성 재질인 것을 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 커버 플레이트를 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 두께를 조절하여, 상기 렌즈 어셈블리를 이루는 렌즈의 초점을 조절하는 것을 포함하는 카메라 모듈.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 상기 센서 어셈블리와 접하는 것을 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 상기 렌즈 어셈블리를 이루는 렌즈와 상기 센서 어셈블리 사이에 위치하는 것을 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 적어도 하나 이상의 렌즈 웨이퍼와 커버 플레이트 웨이퍼를 적층한 후, 상기 렌즈 웨이퍼와 커버 플레이트 웨이퍼에 소잉(sawing) 공정을 진행하여 제조되는 카메라 모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 상기 소잉공정으로 형성된 렌즈 웨이퍼와 커버 플레이트를 본딩하여 형성된 것을 포함하는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 하단에 커버 플레이트, 상기 커버 플레이트 상에 제2렌즈, 상기 제2렌즈 상에 제1렌즈가 위치하는 것을 포함하는 카메라 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 센서 어셈블리는 PCB(Printed circuit board)와, 상기 PCB 상에 실장되며 상기 렌즈 어셈블리가 스태킹(stacking)되는 센서 다이(die)를 포함하는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 PCB는 상기 렌즈 어셈블리를 비롯한 표면실장부품을 전기적으로 연결시키기 위한 패드가 형성된 것을 포함하는 카메라 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 센서 다이는 센서 다이 웨이퍼를 소잉(sawing)하여 제조되는 카메라 모듈.
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