KR20110002266A

KR20110002266A - 촬상 모듈

Info

Publication number: KR20110002266A
Application number: KR1020090059769A
Authority: KR
Inventors: 황산덕
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2011-01-07
Also published as: EP2276233A1; JP2011015401A; TW201103137A; CN101945214A; US20110001857A1

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부와, 상기 렌즈부로 투사된 영상광을 전기적 신호로 변환하는 촬상 소자와, 상기 전기적 신호를 전달하는 복수개의 리드부와 상기 촬상 소자의 적어도 일부를 수용하는 홈이 형성된 몰드부를 포함하는 신호 전달 부재를 포함하며, 상기 리드부는, 상기 홈의 안쪽에 노출되어 상기 촬상 소자의 단자에 전기적으로 연결되는 제1 리드 단자와, 상기 제1 리드 단자와 높이 차이를 가지도록 형성되고 상기 신호 전달 부재의 외부로 노출되는 제2 리드 단자와, 상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자를 연결하는 연결부를 포함하는 촬상 모듈을 제공한다.

촬상 모듈

Description

촬상 모듈{Photographing module}

본 발명은 촬상 모듈에 관한 것으로, 특히, 촬상 소자와 전기적으로 연결된 신호 전달 부재를 구비하는 촬상 모듈에 관한 것이다.

최근 들어, 디지털 스틸 카메라 및 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치가 널리 보급되고 있다.

특히, 최근에는 촬상을 전문으로 하는 카메라 뿐만 아니라, 통신을 주목적으로 하는 휴대 전화 등에도 촬상 모듈의 장착이 일반화됨으로써, 소비자들의 다양한 욕구를 충족시키고 있다.

촬상 모듈은, 렌즈가 배치된 렌즈부와, 영상광을 전기적 신호로 변환시키는 CCD(charge coupled device) 등의 촬상 소자를 구비하는데, 촬상 모듈이 장착되는 전자 기기의 크기가 점차 슬림화되고 그 부피가 줄어듦에 따라, 보다 간단하고 소형 구조를 가지는 촬상 모듈이 요구되고 있다.

또한, 촬상 모듈의 수요가 급격히 늘어남에 따라, 대량 생산이 용이한 구조를 가지는 촬상 모듈의 필요성이 증대되고 있는 실정이다.

따라서, 간단한 구조를 가지면서도 대량 생산이 용이한 구조를 가지는 촬상 모듈의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은, 간단한 구조를 가지고 제조가 용이한 촬상 모듈을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.

본 발명은, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부;와, 상기 렌즈부로 투사된 영상광을 전기적 신호로 변환하는 촬상 소자;와, 상기 전기적 신호를 전달하는 복수개의 리드부와, 상기 촬상 소자의 적어도 일부를 수용하는 홈이 형성된 몰드부를 포함하는 신호 전달 부재;를 포함하며, 상기 리드부는, 상기 홈의 안쪽에 노출되어 상기 촬상 소자의 단자에 전기적으로 연결되는 제1 리드 단자;와, 상기 제1 리드 단자와 높이 차이를 가지도록 형성되고, 상기 신호 전달 부재의 외부로 노출되는 제2 리드 단자;와, 상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자를 연결하는 연결부;를 포함하는 촬상 모듈을 제공한다.

여기서, 상기 몰드부에는 상기 촬상 소자의 수광면에 영상광이 도달할 수 있도록 개구부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 홈의 형성 깊이는 상기 촬상 소자의 두께 보다 더 크게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 리드 단자에는 제1 범프가 배치되어 상기 촬상 소자의 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.

여기서, 상기 제2 리드 단자에는 외부 회로와의 연결을 위해 제2 범프가 배 치될 수 있다.

여기서, 상기 연결부는 사면의 형상을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 렌즈부가 배치되는 프레임을 더 포함하고, 상기 프레임에는 상기 신호 전달 부재가 장착될 수 있다.

여기서, 상기 촬상 모듈은 조리개부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 렌즈부와 상기 신호 전달 부재 사이에는 스페이서(spacer)가 배치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 간단한 구조를 가지고 제조가 용이한 촬상 모듈을 구현할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 모듈의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 모듈의 저면의 모습을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 모듈을 분해한 분해 사시도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 신호 전달 부재의 저면을 도시한 일부 투시도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 촬상 모듈(100)은, 렌즈부(110), 촬상 소자(120), 프레임(130), 조리개부(140), 스페이서(spacer)(150), 신호 전달 부재(160)를 포함한다.

렌즈부(110)는 피사체의 영상광을 투사시키는 기능을 수행하는데, 적어도 하나의 렌즈(111)(112)(113)들로 이루어진다. 렌즈(113)에는 얇은 필터층(113a)이 코팅 등의 방법으로 형성되어 있는데, 필터층(113a)은 적외선 차단 등의 기능을 수행한다.

본 실시예에 따르면, 렌즈부(110)의 광축의 방향으로 별개의 필터가 배치되지 않고 그 대신에 렌즈(113)에 필터층(113a)이 형성되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 촬상 모듈(100)은, 렌즈(111)(112)(113)들과 별개로 얇은 필름 또는 유리판의 형상을 가지는 필터를 추가로 구비할 수 있다. 그 경우 추가되는 필터는 적외선 차단 필터, 자외선 차단 필터, 색 보정 필터 등의 다양한 필터가 될 수 있다.

한편, 렌즈부(110)로 투사된 영상광은 촬상 소자(120)의 촬상면(120a)에 결상되는데, 촬상 소자(120)로는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 소자가 이용된다.

본 실시예에 따른 촬상 소자(120)로는 CMOS 소자가 이용되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 촬상 소자로는 CCD(charge coupled device)가 이용되어도 되고, 그 밖의 이미지 센서를 이용해도 된다. 여기서, CMOS 소자를 이용하면, CCD 소자보다도 고속으로 피사체의 영상광을 전기 신호로 변환할 수 있으므로, 피사체의 촬영 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

촬상 소자(120)의 상면에는 신호 전달 부재(160)와 전기적인 연결을 위한 단자(120b)가 형성되어 있다.

프레임(130)은 내부가 비어 있는 형상을 가지며, 그 내부에 렌즈부(110)가 장착되어 경통의 기능도 수행하게 된다.

프레임(130)의 상부에는 영상광이 통과될 수 있는 구멍(131)이 형성되어 있고, 하부는 조립을 위해 개구되어 있다.

또한, 프레임(130)에는 렌즈부(110) 뿐만 아니라, 조리개부(140), 스페이서(150), 신호 전달 부재(160)가 장착되게 된다.

조리개부(140)는 피사체를 촬영할 때에 촬상 소자(120)로 들어가는 광량을 조절하는 장치인데, 렌즈부(110)의 상부에 배치된다.

본 실시예에 따르면 조리개부(140)가 렌즈부(110)의 상부에 배치되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 조리개부(140)는 영상광의 광량을 조절할 수 있다면, 그 배치 위치에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 조리개부(140)는 렌즈부(110)의 하부에 장착될 수 있다.

스페이서(150)는 렌즈부(110)의 하부에 배치되어, 렌즈부(110)와 촬상 소자(120)와의 소정 거리를 유지시키기 위한 부재이다. 즉, 초점 조정을 위하여 렌즈부(110)와 촬상 소자(120)는 소정의 거리로 이격되어야 하는데, 스페이서(150)는 그러한 기능을 수행한다.

스페이서(150)에는 영상광이 통과될 수 있도록 영상광 통과 구멍(151)이 형성되어 있다.

한편, 신호 전달 부재(160)는 촬상 소자(120)와 외부 회로(미도시) 간의 전기적 연결을 수행하기 위한 부재로서, 프레임(130)의 하부에 장착되어 있다.

신호 전달 부재(160)는 리드부(161)들과 몰드부(162)로 구성되어 있다.

리드부(161)들은 복수개로 이루어지며, 각각 개별화되어 상호간에 소정 간격으로 이격되며, 전기적 신호를 전달하는 기능을 수행하기 위해 구리(Cu) 등의 도전성 물질로 이루어진다.

각각의 리드부(161)는, 제1 리드 단자(161a), 제2 리드 단자(161b), 연결부(161c)를 포함하는데, 각 구성 요소의 세부 배치 사항은 몰드부(162)의 구조와 상호 연관되어 있으므로, 몰드부(162)의 구조를 설명한 후에 자세히 설명하기로 한다.

몰드부(162)는 비도전성 소재인 에폭시 소재로 구성되어 리드부(161)들을 매립하도록 구성되는데, 중앙부에는 영상광이 투과되는 개구부(162a)가 형성되고, 저면에는 홈(162b)이 형성된 구조를 가지고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 몰드부(162)의 저면에 형성된 홈(162b)은 촬상 소자(120)가 배치되도록 형성되므로, 홈(162b)은 촬상 소자(120)의 크기 보다 더 크도록 형성된다.

또한, 촬상 소자(120)가 홈(162b)에 충분히 수용되도록, 홈(162b)의 형성 깊이(h)는 촬상 소자(120)의 두께(t) 보다 더 크게 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 홈(162b)은 측부(162b_1)와 안착부(162b_2)로 구성되는데, 측부(162b_1)는 홈(162b)의 깊이 방향으로 형성된 부분이고, 안착부(162b_2)는 촬상 소자(120)가 장착되는 부분이다.

한편, 리드부(161)의 제1 리드 단자(161a)는 안착부(162b_2)에 노출되도록 배치된다. 즉, 안착부(162b_2)에는 제1 리드 단자(161a)가 노출됨으로써, 제1 리드 단자(161a)는 촬상 소자(120)의 단자(120b)와 전기적으로 연결될 수 있도록 구성된다.

제2 리드 단자(161b)는 몰드부(162)의 테두리부(162c)에 노출되도록 배치된다. 즉, 제2 리드 단자(161b)는 신호 전달 부재(160)의 외부로 노출되도록 배치되어, 외부 회로(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있도록 구성된다.

제2 리드 단자(161b)의 형성 높이는, 제1 리드 단자(161a)의 높이와 소정의 차이를 가지도록 배치된다. 즉, 제1 리드 단자(161a)는 촬상 소자(120)가 안착되는 안착부(162b_2)에 배치되고, 제2 리드 단자(161b)는 몰드부(162)의 테두리부(162c)에 배치되므로, 제2 리드 단자(161b)의 높이는 제1 리드 단자(161a)의 높이와 소정의 차이를 가지게 된다.

연결부(161c)는 제1 리드 단자(161a)와 제2 리드 단자(161b)를 전기적으로 연결하는 기능을 수행하는데, 몰드부(162)에 매립되어 배치된다.

연결부(161c)는 사면(斜面)의 형상을 가지게 되는데, 이는 제1 리드 단자(161a)의 형성 높이와 제2 리드 단자(161b)의 형성 높이는 서로 상이하고, 제2 리드 단자(161b)가 제1 리드 단자(161a) 보다 더 외곽에 배치되는 구조를 가지기 때문이다.

한편, 제1 리드 단자(161a)는 촬상 소자(120)의 단자(120b)와 전기적으로 연결되는데, 이를 위해 제1 범프(bump)(171)가 사용된다. 구체적으로 제1 범프(bump)(171)를 제1 리드 단자(161a)에 배치한 후, 열을 가하여 제1 리드 단 자(161a)와 촬상 소자(120)의 단자(120b)를 서로 접합시킨다.

제2 리드 단자(161b)에는 외부 회로(미도시)와의 연결을 위해 제2 범프(172)가 배치된다. 구체적으로는 제2 범프(172)를 제2 리드 단자(161b)에 배치된 후, 열을 가하여 제2 리드 단자(161b)와 외부 회로의 단자(미도시)를 서로 접합시킨다.

제1 범프(171)와 제2 범프(172)는 전기 전도성의 물질로 형성되는데, 납과 주석의 합금 또는 무연 솔더가 사용될 수 있다.

이상과 같이 설명한 구성을 가지는 촬상 모듈(100)의 제조 공정은 다음과 같다.

먼저, 신호 전달 부재(160)를 제조하는 공정을 살펴보기로 한다.

리드부(161)는 종래의 리드 프레임을 이용하여 용이하게 형성할 수 있고, 몰드부(162)의 형성도 몰드 수지를 이용한 종래의 몰딩 방법을 이용하여 형성할 수 있는데, 구체적인 방법은 다음과 같다.

종래의 리드 프레임의 리드들을 프레싱 공정으로 다운 셋(down set)함으로써, 제1 리드 단자(161a), 제2 리드 단자(161b) 및 연결부(161c)를 포함한 리드부(161)의 구조를 형성한다. 그 후, 리드 프레임에서 다이 패드를 제거한 후, 몰드 수지로 몰딩(molding)함으로써 리드부(161)가 매립된 몰드부(162)를 제조한다. 이 때, 몰드부(162)의 형상은, 도 5에 도시된 바와 같이, 개구부(162a)와 홈(162b)의 구조가 포함되도록 제조한다.

본 실시예에서는 리드부(161)와 몰드부(162)의 구조를 만들기 위해, 종래의 리드 프레임을 이용하여 프레싱 공정 후 몰딩 공정을 수행하였으나, 본 발명은 이 에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 리드부(161)는, 종래의 리드 프레임을 이용한 공정 대신에 별도의 공정으로 제조할 수도 있다. 예를 들면, 개별화시킨 각각의 리드부들을 테이프 등으로 붙여서 전체적인 형태를 유지한 후, 몰드 수지로 몰딩함으로써, 리드부(161) 및 몰드부(162)를 제조할 수도 있다.

그 다음, 제1 리드 단자(161a)에 제1 범프(171)를 배치하고, 제2 리드 단자(161b)에 제2 범프(172)를 배치한다. 이 후, 작업자는 제1 범프(171)에 열을 가하여 촬상 소자(120)의 단자(120b)에 접합시킴으로써, 제1 리드 단자(161a)와 촬상 소자(120)를 전기적으로 연결시킴과 동시에 촬상 소자(120)를 신호 전달 부재(160)에 장착시킨다.

이상과 같이 신호 전달 부재(160)를 제조하여 준비한 후에는 촬상 모듈(100)의 조립을 수행한다.

즉, 조리개부(140), 렌즈부(110), 스페이서(150), 신호 전달 부재(160)를 준비한 후, 도 2에 도시된 바와 같이, 조리개부(140), 렌즈부(110) 및 스페이서(150)를 프레임(130) 내부에 순서대로 배치한다.

그 다음, 프레임(130)의 하부에 신호 전달 부재(160)를 장착함으로써, 촬상 모듈(100)의 조립을 완료한다. 이 경우, 신호 전달 부재(160)는 접착제 등을 이용하여 프레임(130)에 부착된다.

차후, 신호 전달 부재(160)의 제2 리드 단자(161b)는, 제2 범프(172)를 이용하여 외부 회로(미도시)에 부착되게 된다.

이상과 같은 설명한 촬상 모듈(100)의 제조 및 조립 공정은, 상기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 촬상 모듈의 제조 및 조립은, 작업자의 필요에 따라, 일부 공정의 순서를 바꾸거나, 추가적인 공정을 도입하여 조립할 수도 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 리드부(161)를 매립하는 몰드부(162)를 제조하고, 몰드부(162)의 홈(162b)에 촬상 소자(120)를 수용하여 배치함으로써, 간단한 구조의 신호 전달 부재(160)를 구현할 수 있어 촬상 모듈(100)의 부피 등을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 촬상 모듈(100)의 조립 및 제조 공수가 줄어드는 장점이 있다.

또한, 본 실시예에 따른 신호 전달 부재(160)를 형성함에 있어서, 종래의 리드 프레임을 프레싱 공정으로 다운 셋 한 후, 몰드 수지로 몰딩함으로써, 리드부(161) 및 몰드부(162)를 제조할 수 있다. 그러한 공정을 이용하면 다수개의 촬상 모듈(100)을 동시에 생산할 수 있으므로, 제조 공수 및 제조 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 실시예에 따른 촬상 모듈(100)은 휴대용 전자 장치에 사용될 수 있으며, 특히, 촬상 기능이 있는 휴대 전화, PMP(portable multimedia player), 전자사전, 전자수첩, 내비게이션, 소형 노트북 등에도 적용이 가능하다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이 다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 모듈의 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 모듈의 저면의 모습을 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 모듈을 분해한 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 신호 전달 부재의 저면을 도시한 일부 투시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 촬상 모듈 110: 렌즈부

111, 112, 113: 렌즈 120: 촬상 소자

130: 프레임 140: 조리개부

150: 스페이서 160: 신호 전달 부재

161: 리드부 161a: 제1 리드 단자

161b: 제2 리드 단자 161c: 연결부

162: 몰드부 162b: 홈

171: 제1 범프 172: 제2 범프

Claims

적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부;

상기 렌즈부로 투사된 영상광을 전기적 신호로 변환하는 촬상 소자; 및

상기 전기적 신호를 전달하는 복수개의 리드부와, 상기 촬상 소자의 적어도 일부를 수용하는 홈이 형성된 몰드부를 포함하는 신호 전달 부재;를 포함하며,

상기 리드부는,

상기 홈의 안쪽에 노출되어 상기 촬상 소자의 단자에 전기적으로 연결되는 제1 리드 단자;

상기 제1 리드 단자와 높이 차이를 가지도록 형성되고, 상기 신호 전달 부재의 외부로 노출되는 제2 리드 단자; 및

상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자를 연결하는 연결부;를 포함하는 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 몰드부에는 상기 촬상 소자의 수광면에 영상광이 도달할 수 있도록 개구부가 형성된 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 홈의 형성 깊이는 상기 촬상 소자의 두께 보다 더 크게 형성되는 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 제1 리드 단자에는 제1 범프가 배치되어 상기 촬상 소자의 단자와 전기적으로 연결된 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 제2 리드 단자에는 외부 회로와의 연결을 위해 제2 범프가 배치되는 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 연결부는 사면의 형상을 포함하는 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 렌즈부가 배치되는 프레임을 더 포함하고, 상기 프레임에는 상기 신호 전달 부재가 장착되는 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 촬상 모듈은 조리개부를 더 포함하는 촬상 모듈.
제1항에 있어서,

상기 렌즈부와 상기 신호 전달 부재 사이에는 스페이서(spacer)가 배치되는 촬상 모듈.