KR20130018525A - 카메라 모듈, 및 이의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

카메라 모듈, 및 이의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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도시아끼 이와후찌
도시히로 후루사와
요시히또 히가시쯔쯔미
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소니 주식회사
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Abstract

카메라 모듈은 촬상 센서, 급전용 전극, 제1 도전성 부재 및 제1 밀봉 부재를 포함한다. 촬상 센서는 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함한다. 급전용 전극은 상기 촬상 센서의 상기 수광면을 포함하는 면에 형성되고, 급전용 전극은 급전(power feed)을 행하도록 구성된다. 제1 도전성 부재는 상기 급전용 전극과, 구동용 전극을 전기적으로 접속시키도록 구성된다. 구동용 전극은 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된다. 제1 밀봉 부재는 상기 제1 도전성 부재를 밀봉하여 형성된다.

Description

카메라 모듈, 및 이의 제조 장치 및 제조 방법{CAMERA MODULE, AND MANUFACTURING DEVICE AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은, 카메라 모듈, 카메라 모듈에 대한 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이고, 특히, 예를 들어, 렌즈의 구동을 제어할 수 있는 카메라 모듈, 이러한 카메라 모듈에 대한 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들어, TSVs(through-silicon vias)를 구비한 센서 모듈이 존재한다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2003-116066호 참조.
도 1은, TSVs를 구비한 예시적 센서 모듈(1)을 도시한다.
이 센서 모듈(1)은, 촬상 센서(21), TSVs(through-silicon vias)(22a, 22b), 접착부(23a, 23b) 및 투광성 부재(24)를 포함하도록 구성된다. 촬상 센서(21)는 촬상 소자(수광면)(21a)를 구비한다. TSVs(22a, 22b) 양쪽은 촬상 센서(21)에 형성된다. 접착부(23a, 23b)는 촬상 센서(21) 상에 구비되고, 투광성 부재(24)는 접착부(23a, 23b)를 통해 촬상 센서(21) 상에 접착된다.
TSVs(22a, 22b)는, 전극을 통해 마더보드에 접속되고, 촬상 센서(21)를 관통해 촬상 센서 상의 촬상 소자(21a) 등에 접속된다. 이러한 TSVs(22a, 22b)는, 마더보드로부터의 전력을 촬상 소자(21a)에 공급하고, 촬상 소자(21a)로부터의 화상 신호를 마더보드에 공급하는데 사용된다.
일본 특허 출원 공개 제2003-116066호
이러한 센서 모듈(1)에서, 투광성 부재(24) 상에 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 유닛을 탑재하면, 이에 의해 고정 초점형의 카메라 모듈을 구성할 수 있다.
또한, 센서 모듈(1)에서, TSVs(22a, 22b)와, 렌즈 유닛을 구동시키기 위해 동작하는 액추에이터 사이의 전기적 접속에 의해 렌즈 유닛을 구동시키도록 구성되면, 최종 카메라 모듈은, 초점을 자동적으로 설정하는 오토 포커스, 및 카메라 요동을 광학적으로 감소시키는 화상 안정화 기능을 갖는다.
그러나, 센서 모듈(1)이 촬상 센서(21) 위에 투광성 부재(24)를 포함하기 때문에, 투광성 부재(24) 밑의 TSVs(22a, 22b)와, 투광성 부재(24) 위의 액추에이터사이의 접속을 방해하는 점이 문제가 된다.
따라서, 카메라 모듈이 렌즈의 구동을 제어할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 카메라 모듈은 촬상 센서, 급전용 전극, 제1 도전성 부재 및 제1 밀봉 부재를 포함한다. 촬상 센서는 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함한다. 급전용 전극은 상기 촬상 센서의 상기 수광면을 포함하는 면에 형성된다. 급전용 전극은 급전(power feed)을 행하도록 구성된다. 제1 도전성 부재는 상기 급전용 전극과, 구동용 전극을 전기적으로 접속시키도록 구성된다. 구동용 전극은 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된다. 제1 밀봉 부재는 상기 제1 도전성 부재를 밀봉하여 형성된다.
제1 실시 형태에 따른 카메라 모듈은 상기 수광면을 덮도록 상기 촬상 센서 상에 구비된 투광성 부재를 더 포함할 수 있다. 카메라 모듈에서, 상기 제1 도전성 부재는, 상기 투광성 부재를 관통하여, 상기 급전용 전극과 상기 구동용 전극을 전기적으로 함께 접속시킨다.
제1 실시 형태에 따른 카메라 모듈은 상기 촬상 센서의 상기 수광면을 포함하는 면의 배면(rear surface)에 구비된 제2 도전성 부재를 더 포함할 수 있다. 카메라 모듈에서, 상기 급전용 전극은, 상기 촬상 센서를 관통하여 상기 제2 도전성 부재에도 전기적으로 접속된다.
제1 실시 형태에 따른 카메라 모듈은 상기 구동부를 관통하여 형성되고, 상기 구동용 전극에 접속되는 관통 전극을 더 포함할 수 있다. 카메라 모듈에서, 상기 제1 도전성 부재는, 상기 관통 전극을 통해 상기 급전용 전극과 상기 구동용 전극을 함께 접속시킨다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따르면, 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 촬상 센서에서, 상기 수광면을 포함하는 면에 급전을 행하는 급전용 전극이 구비된다. 상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동하는 구동부에 구비된 구동용 전극이 전기적으로 접속된다. 제1 도전성 부재에 의해 전기적으로 접속되고, 제1 밀봉 부재에 의해 상기 제1 도전성 부재가 밀봉된다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제조 장치는, 형성부, 접속부 및 밀봉부를 포함한다. 상기 형성부는 급전을 위한 촬상 센서의 수광면을 포함하는 면에 급전용 전극을 형성하도록 구성된다. 상기 수광면은 렌즈에 의해 집광된 광을 수광한다. 상기 접속부는, 제1 도전성 부재에 의해, 상기 급전용 전극과 구동용 전극을 접속시키도록 구성된다. 상기 구동용 전극은 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된다. 상기 밀봉부는 상기 제1 도전성 부재를 밀봉하도록 구성된다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제조 방법은 카메라 모듈을 제조하는 제조 장치에 대한 것이고, 상기 방법은 상기 제조 장치에 의한 실행을 위해 형성 단계, 접속 단계 및 밀봉 단계를 포함한다. 상기 형성 단계에서는, 급전을 위한 촬상 센서의 수광면을 포함하는 면에 급전용 전극을 형성한다. 상기 수광면은 렌즈에 의해 집광된 광을 수광한다. 상기 접속 단계에서는, 제1 도전성 부재에 의해, 상기 급전용 전극과 구동용 전극을 접속시킨다. 상기 구동용 전극은 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된다. 상기 밀봉 단계에서, 상기 제1 도전성 부재가 밀봉된다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따르면, 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 촬상 센서에서, 급전을 위해 상기 수광면을 포함하는 면에 급전용 전극이 포함된다. 상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동하는 구동부에 구비된 구동용 전극이 접속된다. 제1 도전성 부재에 의해 이러한 접속이 행해지고, 상기 제1 도전성 부재는 밀봉된다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따르면, 카메라 모듈은 렌즈의 구동을 제어할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따르면, 렌즈의 구동을 제어하는 것이 가능한 카메라 모듈이 제조된다.
본 발명의 이러한 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 최적 모드의 실시 형태의 다음의 상세한 설명을 참조하면 더욱 명확해진다.
도 1은 TSVs를 구비한 센서 모듈의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 형태에서의 카메라 모듈의 단면도이다.
도 3은 TSV 및 밀봉 부재 내지 액추에이터를 포함하는 부품의 상세한 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4는 촬상 센서의 이면(underside)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 촬상 센서의 표면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 투광성 부재의 상면도이다.
도 7은 액추에이터를 접착했을 경우의 투광성 부재의 상면도이다.
도 8은 본 실시 형태에서의 카메라 모듈의 다른 단면도이다.
도 9는 TSVs 및 밀봉 부재 내지 액추에이터를 포함하는 부품의 상세한 구성예를 도시하는 다른 도면이다.
도 10은 액추에이터의 형상을 변형하여 렌즈 유닛을 구동시킬 경우의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 카메라 모듈의 다른 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 12는 TSVs 및 밀봉 부재 내지 액추에이터를 포함하는 부품의 상세한 구성예를 도시하는 또 다른 도면이다.
도 13은 액추에이터의 다른 구성예를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 14는 액추에이터의 다른 구성예를 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 15는 액추에이터의 다른 구성예를 설명하기 위한 제3 도면이다.
도 16은 액추에이터의 또 다른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 카메라 모듈을 제조하는 제조 장치의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 18은 카메라 모듈을 제조하는 제조 처리의 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 본 실시 형태에 대하여 설명한다.
[카메라 모듈(41)의 구성예]
도 2는, 본 실시 형태에서의 카메라 모듈(41)의 구성예를 도시한다.
도 2는, 카메라 모듈(41)을 측면으로부터 보았을 경우의 단면도이다. 도 2에서, 도 1과 마찬가지로 구성되는 부품에 대하여는 동일한 부호가 붙는다.
즉, 카메라 모듈(41)은, 촬상 소자(수광면)(21a)를 갖는 촬상 센서(21) 및 촬상 센서(21)를 관통해 양쪽에 형성된 TSVs(22a, 22b) 외에, 밀봉 부재(61a, 61b), 관통 전극(62a, 62b)이 관통된 투광성 부재(62), 밀봉 부재(63a, 63b), 액추에이터(64a, 64b) 및 렌즈 유닛(65)을 포함하도록 구성된다.
본 명세서에서, 이 카메라 모듈(41)은, 직접 마더보드 위에 실장되는 리플로우가능한(reflowable) 카메라 모듈이다.
이와 같이, 도 2에서, 촬상 센서(21)는 그 이면(도면에서 하측의 면)에 마더보드 위에 직접 촬상 센서(21)를 접속하도록 반구 형상의 땜납부(21c 내지 21f)가 형성된다.
본 명세서에서, TSVs(22a, 22b)는, 땜납부(21c 내지 21f)와 접속된다. 이러한 TSVs(22a, 22b)는, 땜납부(21c 내지 21f)를 통해 마더보드에 접속되고, 촬상 센서(21)를 관통하여 형성되는 관통 전극이다. 도 2에서, TSVs(22a, 22b)는, 마더보드로부터의 전력을, 각각 액추에이터(64a, 64b)에 공급하는데 사용된다. 또한, 도 2에서, 도시는 생략하고 있지만, 카메라 모듈(41)은 땜납부(21c 내지 21f)를 통해 마더보드에 접속되어, 촬상 센서(21)를 관통해 촬상 소자(21a)와 접속되는 다른 TSV도 포함한다. 이 TSV는, 마더보드로부터의 전력을 촬상 소자(21a)에 공급하거나, 촬상 소자(21a)로부터의 화상 신호를 마더보드에 공급하기 위해 사용된다. 촬상 센서(21)에 형성되는 TSVs에 대하여는, 도 5 등을 참조하여 후에 상세하게 설명한다.
카메라 모듈(41)은, 리플로우 가능하기 때문에, 소킷이나 FPC(Flexible Printed Circuits)를 사용하지 않고 마더보드에 실장될 수 있다. 이에 따라, 소킷이나 FPC에 의한 비용을 감소시킬 수 있게 된다.
밀봉 부재(61a)는, 촬상 센서(21)와 투광성 부재(62) 사이에 구비되고, TSV(22a)와 관통 전극(62a)을 접속하기 위한 전극 등을 밀봉하는 수지 등으로 구성된다.
마찬가지로, 밀봉 부재(61b)는, 촬상 센서(21)와 투광성 부재(62) 사이에 구비되고, TSV(22b)와 관통 전극(62b)을 접속하기 위한 전극 등을 밀봉하는 수지 등으로 구성된다.
투광성 부재(62)는, 촬상 소자(21a)를 덮도록 밀봉 부재(61a 및 61b)를 통해 촬상 센서(21) 위에 접착된다. 투광성 부재(62)는, 투광성 글래스 등으로 이루어지고, 투광성 부재를 관통하는 관통 전극(62a, 62b)으로 형성된다.
카메라 모듈(41)에서, 투광성 부재(62)는 관통 전극(62a, 62b)으로 형성된다. 이는, 액추에이터(64a, 64b)에 전력을 공급(급전)하기 위해 전원 공급 에어리어를, 촬상 센서(21)의 법선 방향, 즉, 도면의 상방향으로 설계할 수 있게 한다.
이러한 설계로, 예를 들어, 투광성 부재(62)로부터 벗어나도록 전원 공급 에어리어를 설계할 경우와 비교하여, 카메라 모듈(41)을 소형화하는 것이 바람직하다.
밀봉 부재(63a)는, 투광성 부재(62)와 액추에이터(64a) 사이에 구비되고, 투광성 부재(62)에 형성된 관통 전극(62a)과 액추에이터(64a)의 전극을 접속하기 위한 전극 등을 밀봉하는 수지 등으로 구성된다.
마찬가지로, 밀봉 부재(63b)는, 투광성 부재(62)와 액추에이터(64b) 사이에 구비되고, 투광성 부재(62)에 형성된 관통 전극(62b)과 액추에이터(64b)의 전극을 접속하기 위한 전극 등을 밀봉하는 수지 등으로 구성된다.
액추에이터(64a)는, 밀봉 부재(63a)를 통해 투광성 부재(62) 위에 접착되어, 렌즈 유닛(65)을 지지한다. 액추에이터(64a)는, 전극들, 즉, 밀봉 부재(61a)에 의해 밀봉된 전극, 관통 전극(62a), 밀봉 부재(63a)에 의해 밀봉된 전극을 통해 TSV(22a)로부터 나오는 전력에 의해 구동된다.
마찬가지로, 액추에이터(64b)는, 밀봉 부재(63b)를 통해 투광성 부재(62) 위에 접착되어, 렌즈 유닛(65)을 지지한다. 또한, 액추에이터(64b)는, 전극들, 즉, 밀봉 부재(61b)에 의해 밀봉된 전극, 관통 전극(62b), 밀봉 부재(63b)에 의해 밀봉된 전극을 통해 TSV(22b)로부터 나오는 전력에 의해 구동된다.
렌즈 유닛(65)은, 액추에이터(64a, 64b)에 의해 지지되고, 외부로부터의 광을 집광하는 복수의 렌즈로 구성된다.
카메라 모듈(41)에 대하여는, 도 2와는 다른 방향으로부터 볼 때의 카메라 모듈(41)의 단면도인, 도 8을 참조하여 이후 상세히 설명된다.
[TSV(22b) 및 밀봉 부재(61b) 내지 액추에이터(64b)를 포함하는 부품의 상세한 구성예]
도 3은, TSV(22b) 및 밀봉 부재(61b) 내지 액추에이터(64b)를 포함하는 부품의 상세한 구성예를 도시한다.
TSV(22b)는, 촬상 센서(21)의 이면(도면 중 하측의 면)에 접착되어, 땜납부(21f) 등에 접속된다. 또한, TSV(22b)는, 촬상 센서를 관통하여, 촬상 센서(21) 상의 전극(81)에 접속된다. 본 명세서에서, 땜납부(21f) 등과 전극(81)을 전기적으로 접속시키기 위해, 도 3에 도시되는 것 같은 형상의 TSV(22b)를 사용한다. TSV(22b)의 형상은, 도 3의 형상에 한정되지 않고, 땜납부(21f) 등과 전극(81)을 전기적으로 접속할 수 있으면, 어떤 형상이여도 좋다.
전극(81)은, 도전성의 범프(82, 83)를 통해, 투광성 부재(62)에 형성된 관통 전극(62b)에 접속된다. 이러한 부품, 즉, 전극(81) 및 범프(82, 83)는 밀봉 부재(61b)에 의해 밀봉된다.
범프(101)는, 투광성 부재(62)에 형성된 관통 전극(62b)에 접속되고, 액추에이터(64b)에 구비된 시트 형상의 전극(122)에 접속된다. 또한, 범프(101)는, 밀봉 부재(63b)에 의해 밀봉된다. 시트 형상의 전극(122)은, 예를 들어 카본으로 형성된다.
액추에이터(64b)는, 변형부(121) 및 시트 형상의 전극(122) 등에 의해 구성된다. 변형부(121)는, 시트 형상의 전극(122)에 인가되는 전류 및 전압에 따라 변형된다. 이와 같은 변형에 의해, 렌즈 유닛(65)을 구동(변형)시킨다. 시트 형상의 전극(122)은, 변형부(121)의 표면에 접착된다.
부품들, 즉, TSV(22b) 및 밀봉 부재(61b) 내지 액추에이터(64b)를, 도 3과는 다른 방향으로부터 보았을 경우의 부품들의 단면도인, 후술하는 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
[촬상 센서(21)의 상세]
다음에, 도 4는, 도 2에서의 촬상 센서(21)의 이면의 일례를 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 촬상 센서(21)의 이면에서, 그 중앙 부분에는, 땜납부(21c1 내지 21c3, 21d1 내지 21d3, 21e1 내지 21e3, 21f1 내지 21f3)가 구비된다.
또한, 촬상 센서(21)의 이면에서, 좌측 단부 부분에는 TSV(22a1 내지 22a5)가 구비되고, 우측 단부 부분에는 TSV(22b1 내지 22b5)가 구비되고, 상단부 부분에는 TSV(22c1 내지 22c4)가 구비되고, 하단부 부분에는 TSVs(22d1 내지 22d4)가 구비된다.
다음에, 도 5는, 도 2에서의 촬상 센서(21)의 표면의 일례를 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 촬상 센서(21)의 표면에서, 그 중앙 부분에는, 촬상 소자(21a)가 구비된다. 또한, 촬상 센서(21)의 표면에서, 좌측 단부 부분에는 TSV(22a1 내지 22a5)가 구비되고, 우측 단부 부분에는 TSV(22b1 내지 22b5)가 구비되고, 하단부 부분에는 TSV(22c1 내지 22c4)가 구비되고, 상단부 부분에는 TSV(22d1 내지 22d4)가 구비된다. 이러한 TSVs는 모두 촬상 센서(21)의 표면을 관통하여 구비된다.
또한, TSVs(22a1 내지 22a5) 중, TSVs(22a1 및 22a2)는, 액추에이터(64a)를 구동시키기 위한 급전에 사용되고, TSVs(22b1 내지 22b5) 중, TSVs(22b1 및 22b2)는, 액추에이터(64b)를 구동시키기 위한 급전에 사용된다. 따라서, 도 2의 TSV(22a)는, 도 5의 TSVs(22a1 및 22a2)를 나타내고, 도 2의 TSV(22b)는, 도 5의 TSVs(22b1 및 22b2)를 나타낸다.
또한, TSVs(22c1 내지 22c4) 중, TSVs(22c1 및 22c2)는, 후술하는 액추에이터(64c)를 구동시키기 위한 급전에 사용되고, TSVs(22d1 내지 22d4) 중, TSVs(22d1 및 22d2)는, 후술하는 액추에이터(64d)를 구동시키기 위한 급전에 사용된다.
또한, 나머지의 TSVs, 즉, TSVs(22a3 내지 22a5), TSVs(22b3 내지 22b5), TSVs(22c3 및 22c4) 및 TSVs(22d3 및 22d4)는, 예를 들어 촬상 소자(21a)를 구동시키기 위해 사용된다. 더 구체적으로, 이러한 TSVs, 즉, TSVs(22a3 내지 22a5), TSVs(22b3 내지 22b5), TSVs(22c3 및 22c4) 및 TSVs(22d3 및 22d4)는, 촬상 소자(21a)에 대한 급전 및 화상 신호의 중계를 담당한다.
[투광성 부재(62)의 상세]
다음에, 도 6은, 촬상 센서(21)의 표면에 배치된 투광성 부재(62)의 상면도를 도시한다.
투광성 부재(62)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 우측 상부 부분에 밀봉 부재(63b)가 구비된다. 또한, 밀봉 부재(63b)는, 범프(1011)를 밀봉하고, 범프(1011)는, 간접적으로 TSV(22b1)에 접속된다. 또한, 밀봉 부재(63b)는, 범프(1012)를 밀봉하고, 범프(1012)는, 간접적으로 TSV(22b2)에 접속된다.
여기서, 범프(1011)와 TSV(22b1) 사이, 및 범프(1012)와 TSV(22b2) 사이는 유사하게 접속된다.
따라서, 범프(1011 및 1012)를 단순히 범프(101)로 나타내고, TSVs(22b1 및 22b2)를 단순히 TSV(22b)라고 언급하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 범프(101)는, 투광성 부재(62)에 형성된 관통 전극(62b)에 접속된다. 관통 전극(62b)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 밀봉 부재(61b)에 의해 밀봉되어 있는 범프(82, 83) 및 전극(81)을 통해 TSV(22b)에 접속된다.
또한, 도 3은, 도 6의 밀봉 부재(63b)를, 도면 중 상측으로부터 보았을 경우의 단면도이다.
또한, 투광성 부재(62)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 좌측 하방 부분에 밀봉 부재(63a)가, 좌측 상방 부분에 밀봉 부재(63d)가, 우측 하방 부분에 밀봉 부재(63c)가 구비된다. 이러한 밀봉 부재(63a, 63d, 63c)는, 각각 밀봉 부재(63b)와 마찬가지로 구성되어 있기 때문에, 다시 설명하지 않는다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 투광성 부재(62) 상의 밀봉 부재(63a 내지 63d)에는, 각각 액추에이터(64a 내지 64d)가 접착된다. 이러한, 액추에이터(64a 내지 64d)에 의해, 렌즈 유닛(65)이 지지된다.
다음에, 도 8은, 도 6의, 도면 중 우측으로부터 카메라 모듈(41)을 보았을 경우의 단면도이다. 또한, 상술한 도 2는, 도 6의, 도면 중 상측으로부터 카메라 모듈(41)을 보았을 경우의 단면도를 도시한다.
다음에, 도 9는, 도 8의 부품, 즉, TSVs(22b1 및 22b2), 및 밀봉 부재(61b) 내지 액추에이터(64b)의 상세한 구성예를 도시한다.
TSVs(22b1 및 22b2)는 각각, 도 3에 도시한 바와 같이 구성된다. 또한, 도 9에서는, TSVs(22b1 및 22b2)를 각각 구별하기 위해, TSV(22b) 자체 및 대응하는 부품, 즉, 전극(81), 범프(82, 83), 관통 전극(62b) 및 범프(101)에는 1 또는 2의 하첨자를 붙이도록 한다.
또한, 도 9에서, 범프(1011)는, 액추에이터(64b)에 구비된 시트 형상의 전극(1221)에 접속되고, 범프(1012)는, 액추에이터(64b)에 구비된 시트 형상의 전극(1222)에 접속된다.
카메라 모듈(41)에서는, 전극(1221) 및 전극(1222)을 통해 변형부(121)에 전류 및 전압을 인가함으로써, 액추에이터(64b), 즉 변형부(121)를, 도 10에 도시된 형상으로 변형시킨다. 이에 의해, 렌즈 유닛(65)을 구동시킨다.
또한, 액추에이터(64b)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 시트 형상의 전극(1221)의 일부만이, 렌즈 유닛(65)에 접착된다. 또한, 액추에이터(64b)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 시트 형상의 전극(1221)의 다른 부분 및 시트 형상의 전극(1222)의 부분이 밀봉 부재(63b)에 접착된다.
이들은, 액추에이터(64a , 64c, 64d))에도 적용할 수 있다.
또한, 예를 들어, 카메라 모듈(41)에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 렌즈 유닛(65)이 구동된다. 따라서, 이 카메라 모듈(41)은 초점을 자동적으로 설정하는 오토 포커스 및 카메라 요동을 광학적으로 보정하는 화상 안정화의 기능을 가질 수 있다.
본 실시 형태에서는, 예를 들어, TSV(22b)를 액추에이터(64b)의 전극(122)과 간접적으로 접속할 수 있도록 투광성 부재(62)에는 관통 전극(62b)이 형성된다.
이와 달리, 예를 들어, TSV(22b)를, 액추에이터(64b)의 전극(122)과 접속할 수 있도록, 도 11에 도시된 바와 같이, 투광성 부재(62)를 생략하도록 하여 구성할 수도 있다.
또한, 투광성 부재(62)를 포함하지 않는 구성의 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 액추에이터(64b)의 전극(1221)과, 밀봉 부재(61b)에 의해 밀봉된 범프(831)가 직접적으로 접속된다. 또한, 액추에이터(64)의 전극(1222)과, 밀봉 부재(61b)에 의해 밀봉된 범프(832)가 직접적으로 접속된다.
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 투광성 부재(62)를 포함하지 않는 구성의 경우, 카메라 모듈(41)의 높이를 더욱 낮게 할 수 있으므로, 카메라 모듈(41)을 보다 소형화하는 것이 가능해진다.
카메라 모듈(41)에서는, 촬상 소자(21a)에 의해 덮인 촬상 센서(21)의 면에, 관통 전극을 형성하도록 하고, 그 관통 전극을 이용하여, 촬상 소자(21a)와 촬상 센서(21)를 전기적으로 접속시키도록 할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 촬상 소자(21a)와 촬상 센서(21)를, 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속할 경우와 비교하여, 촬상 센서(21)의 크기를 양호하게 감소, 즉, 촬상 센서(21)의 표면적을 감소시킨다. 따라서, 카메라 모듈(41)을 더 소형화할 수 있다. 이는, 도 2 내지 도 10에 도시한 카메라 모듈(41), 및 도 11 및 도 12에 도시한 카메라 모듈(41)에도 적용할 수 있다.
또한, 투광성 부재(62)를 포함하지 않는 구성으로 하면, 촬상 센서(21)의 촬상 소자(21a)에 입사되는 광은 예를 들어, 투광성 부재(62)에 의해 더 이상 굴절되거나 반사되지 않는다. 이와 같이, 촬상 소자(21a)에 의해 생성되는 화상에, 플레어, 고스트 등이 없게 되어, 화상 품질이 더욱 향상된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 액추에이터(64b)에서, 범프(1011)와의 접속을 위해 도 9에 도시한 바와 같이, 변형부(121)의 하부(이 도면의 하측면)까지 모두 덮이도록 시트 형상의 전극(1221)이 구비된다.
이와 달리, 예를 들어, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 변형부(121)는 변형부(121)의 상부(도 9의 상부)를 덮는 시트 형상의 전극(1221)에 접속되는 관통 전극(181)을 구비하고, 시트 형상의 전극(1221)은 관통 전극(181)을 통해 범프(1011)에 접속되는 액추에이터(161b)를 형성해도 좋다. 또한, 액추에이터(161b)와 마찬가지로, 액추에이터(161a, 161c, 161d)도 형성된다.
이 경우, 도 15에 도시된 바와 같이, 관통 전극(181)은, 그 주위가 절연체(201 및 202)로 덮인 상태에서, 변형부(121)를 관통하여 형성된다. 관통 전극(181)의 일 단부는 시트 형상의 전극(1221)에 접속되고, 다른 단부는 범프(1011)에 접속된다.
액추에이터를, 도 13 내지 도 15와 같이 구성한 경우에는, 변형부(121)의 하부(도 9의 하측)까지 모두 시트 형상의 전극(1221)을 덮을 필요가 없다. 대신에, 변형부(121)의 양면, 즉, 도 15의 상하에 존재하는 면에만 시트 형상의 전극을 형성할 수 있으므로, 변형부(121)에 시트 형상의 전극을 형성하는 처리가 간단해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 직육면체 형상의 액추에이터(62b)를 사용하도록 한다. 이것은, 예를 들어, 액추에이터에 대해 비교적 큰 판형상(sheet-like)의 재료, 즉, 시트 형상의 전극과 변형부를 포함하는 재료를, 금형 등을 이용하여 직육면체 형상으로 펀칭하는(stamped out), 비교적 용이한 가공에 의해 직육면체 형상의 액추에이터를 제조할 수 있기 때문이다.
이에 따라, 액추에이터(62b)의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 투광성 부재(62)를 포함하지 않는 구성의 경우, 액추에이터를 도 13 내지 도 15와 같이 구성할 수 있다. 이 경우, 관통 전극(181)과 범프(831)는 서로 직접적으로 접속된다.
또한, 액추에이터의 형상은, 직육면체 형상의 것에 제한되지 않는다. 즉, 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 반원 형상의 액추에이터(221b)를 이용할 수 있다.
이 액추에이터(221b)는, 반원 형상의 변형부(241), 및, 변형부(241)의 측면을 덮는 시트 형상의 전극(2421 및 2422)에 의해 구성된다. 액추에이터(221b)에서, 전극(2421 및 2422)에 전류 및 전압이 인가되는 것에 반응해서, 변형부(241)가 변형되고, 이에 따라 렌즈 유닛(65)을 상하 방향으로 구동(이동)시킨다.
이 경우, 전극(2421)에는, L자형 전극(261)을 통해 범프(1012)가 접속되고, 전극(2422)에는, 범프(1011)가 접속된다.
간략화를 위해, 도 16에는 범프(1011 및 1012)를 밀봉하는 밀봉 부재 등의 도시하지 않는다.
[카메라 모듈(41)을 제조하는 제조 장치(301)의 구성예]
다음에, 도 17은, 카메라 모듈(41)을 제조하는 제조 장치(301)의 구성예를 도시한다.
이 제조 장치(301)는, 형성부(321), 접속부(322), 밀봉부(323), 렌즈 유닛 접착부(324), 제어부(325), 기억부(326) 및 조작부(327)로 구성된다. 도 17에서, 실선으로 나타내지는 화살표는 신호선을 나타내고, 점선으로 나타내지는 화살표는, 제어선을 나타낸다.
형성부(321)는, 촬상 센서(21)에 TSVs(22a 내지 22d)를 형성한다. 또한, 형성부(321)는, 리플로우 가능한 카메라 모듈(41)을 제조하기 위해, 촬상 센서(21)의 이면, 즉, 수광면을 갖는 면과는 반대인 면에 땜납부(21c 내지 21f)를 형성한다.
형성부(321)는, 투광성 부재(62)에 관통 전극(62a 내지 62d)을 형성한다. 보다 상세하게는, 예를 들어, 형성부(321)는, 투광성 부재(62)에 대하여 관통 전극(62a 내지 62d)을 형성해야 할 부분에, 샌드블라스트나 드릴 등으로 관통 구멍을 형성한다. 다음에, 형성한 관통 구멍에는 각각 관통 전극으로서의 금속 핀을 충전한다.
이와 달리, 예를 들어, 형성부(321)는, 투광성 부재(62)에 형성된 관통 구멍의 내측으로 도금 처리를 실시하고, 도금 처리의 금속으로 관통 구멍을 충전하도록 하여, 관통 구멍에 관통 전극을 형성하도록 해도 좋다.
접속부(322)는, 촬상 센서(21)에 형성된 TSVs(22a 내지 22d)와, 투광성 부재(62)에 형성된 관통 전극(62a 내지 62d) 사이를 각각 범프 등을 이용하여 전기적으로 접속시켜, 촬상 센서(21) 상에 투광성 부재(62)를 접착한다.
범프 등을 이용하여 TSVs(22a 내지 22d)와 관통 전극(62a 내지 62d) 사이의 접속의 경우, NCF(Non Conductive Film)이나 ACF(Anisotropic Conductive Film) 등의 접착제를 사용할 수 있다. 이러한 접착제를 사용할 경우에는, 접착 부분을 가압 및 가열하여, TSVs(22a 내지 22d)와 관통 전극(62a 내지 62d)을 예를 들어, 범프를 통해 접속할 수 있다.
이 경우, 범프는, 접착제를 가압하는 동안 쉽게 배제되는 Au 범프(구리로 된 범프)가 바람직하다.
이와 달리, TSVs(22a 내지 22d)와 관통 전극(62a 내지 62d)은 범프 등을 통하지 않고, 직접 NCF나 ACF 등의 접착제를 사용하여 접착하도록 해도 좋다.
접속부(322)는, 관통 전극(62a 내지 62d)과 액추에이터(64a 내지 64d)의 각각의 시트 형상의 전극을 각각 범프 등을 이용하여 전기적으로 접속한다. 예를 들어, 접속부(322)는, TSVs(22a 내지 22d)와 관통 전극(62a 내지 62d)을 접속할 경우와 마찬가지로, 관통 전극(62a 내지 62d)과 액추에이터(64a 내지 64d)의 각각의 시트 형상의 전극을 함께 접속한다.
밀봉 부재를 이용하여, 밀봉부(323)는, TSVs(22a 내지 22d)와 관통 전극(62a 내지 62d) 사이의 접속에 사용한 범프 등을 밀봉한다. 이에 의해, 촬상 센서(21) 상에 예를 들어 밀봉 부재(61b)가 형성된다.
또한, 밀봉부(323)는, 관통 전극(62a 내지 62d)과 액추에이터(64a 내지 64d)의 각각의 시트 형상의 전극 사이의 접속에 사용한 범프 등을, 밀봉 부재 등을 이용하여 밀봉한다. 이에 의해, 촬상 센서(21) 상에 예를 들어 밀봉 부재(63b)가 형성된다.
렌즈 유닛 접착부(324)는, 액추에이터(64a 내지 64d)를 렌즈 유닛(65)에 접착한다.
제어부(325)는, 예를 들어, CPU(central processing unit)으로 구성되고, 조작부(327)로부터의 조작 신호에 따라, 다른 부품, 즉, 형성부(321), 접속부(322), 밀봉부(323) 및 렌즈 유닛 접착부(324)를 제어한다.
기억부(326)는, 예를 들어 하드 디스크이며, 제어부(325)에 의해 실행되는 제어용 프로그램을 미리 기억한다. 또한, 기억부(326)는, 제어부(325)에 의해 기입이 지시된 데이터를 기입해서(기억해서), 판독이 지시된 데이터를 판독한다. 또한, 제어용 프로그램은, 예를 들어, 인터넷 등의 네트워크를 통해 갱신되거나, 새로운 제어용 프로그램을 기록한 기록 매체를 사용하여 갱신될 수 있다.
조작부(327)는, 조작자에 의해 조작되는 버튼 등으로 구성된다. 조작부(327)는, 조작자에 의해 조작되고, 그 조작에 대응한 조작 신호를 제어부(325)에 공급한다. 예를 들어, 조작자가 조작부(327)를 사용하여, 카메라 모듈(41)의 제조를 지시하는 사용자 조작 등을 행할 때, 이에 반응하여 제조 장치(301)는 카메라 모듈(41)의 제조를 개시한다.
[카메라 모듈(41)의 제조 방법]
다음에, 도 18의 흐름도를 참조하여, 도 2 내지 도 10의 카메라 모듈(41)을 제조하는 제조 방법을 설명한다.
이 제조 처리는, 예를 들어, 조작자가 제조 장치(301)의 조작부(327)를 사용하여, 카메라 모듈(41)의 제조를 지시하는 지시 조작을 행했을 때에 개시된다. 이때, 조작부(327)는, 조작자의 지시 조작에 대응하는 조작 신호를 제어부(325)에 공급한다. 제어부(325)는, 조작부(327)로부터의 조작 신호에 기초하여, 다른 부품, 즉, 형성부(321), 접속부(322), 밀봉부(323) 및 렌즈 유닛 배치부(324)를 제어하고, 카메라 모듈(41)을 제조한다.
더 구체적으로, 스텝 S1에서, 형성부(321)는, 촬상 센서(21)에 TSVs(22a 내지 22d)를 형성한다. 또한, 형성부(321)는, 리플로우 가능한 카메라 모듈(41)을 제조하기 위해, 촬상 센서(21)의 이면(수광면을 갖는 면과는 반대인 면)에 땜납부(21c 내지 21f)를 형성한다.
스텝 S2에서, 형성부(321)는, 투광성 부재(62)에 관통 전극(62a 내지 62d)을 형성한다.
스텝 S3에서, 접속부(322)는, 촬상 센서(21)에 형성된 TSVs(22a 내지 22d)와, 투광성 부재(62)에 형성한 관통 전극(62a 내지 62d)을 각각 범프 등을 이용하여 전기적으로 접속하여, 촬상 센서(21) 상에 투광성 부재(62)를 접착한다.
스텝 S4에서, 밀봉부(323)는, TSVs(22a 내지 22d)와 관통 전극(62a 내지 62d) 사이의 접속에 사용한 범프 등을, 밀봉 부재를 이용하여 밀봉한다. 이에 의해, 촬상 센서(21) 상에 예를 들어 밀봉 부재(61b)가 형성된다.
스텝 S5에서, 접속부(322)는, 관통 전극(62a 내지 62d)과, 액추에이터(64a 내지 64d) 각각의 시트 형상의 전극을 각각 범프 등을 이용하여 접속한다.
스텝 S6에서, 밀봉부(323)는, 관통 전극(62a 내지 62d)과, 액추에이터(64a 내지 64d)의 각각의 시트 형상의 전극 사이의 접속에 사용된 범프 등을, 밀봉 부재를 이용하여 밀봉한다. 이에 의해, 투광성 부재(62) 상에 예를 들어 밀봉 부재(63b)가 형성된다.
스텝 S7에서, 렌즈 유닛 접착부(324)는, 액추에이터(64a 내지 64d)를 렌즈 유닛(65)에 접착한다. 이상으로, 제조 처리는 종료된다.
또한, 투광성 부재(62)를 포함하지 않도록 구성할 경우, 스텝 S2의 처리를 생략하고, 스텝 S3에서, 접속부(322)는, 촬상 센서(21)에 형성된 TSVs(22a 내지 22d)와 액추에이터(64a 내지 64d)의 각각의 시트 형상의 전극을 각각 범프 등을 이용하여 접속한다.
그 후, 스텝 S4에서, 밀봉부(323)는, TSVs(22a 내지 22d)와, 액추에이터(64a 내지 64d)의 각각의 시트 형상의 전극과, 관통 전극(62a 내지 62d) 사이의 접속에 사용된 범프 등을, 밀봉 부재를 이용하여 밀봉한다.
그 후, 스텝 S5 및 스텝 S6의 처리를 생략하고, 스텝 S7에서, 렌즈 유닛 접착부(324)는, 액추에이터(64a 내지 64d)를 렌즈 유닛(65)에 접착한다.
또한, 본 발명은 이하와 같은 구성이다.
(1) 카메라 모듈로서,
렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 촬상 센서와,
상기 촬상 센서의 상기 수광면을 포함하는 면에 형성되고, 급전(power feed)을 행하도록 구성된 급전용 전극과,
상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된 구동용 전극을 전기적으로 접속시키도록 구성된 제1 도전성 부재와,
상기 제1 도전성 부재를 밀봉하여 형성되는 제1 밀봉 부재를 포함하는, 카메라 모듈.
(2) 상기 (1)에 따른 카메라 모듈은,
상기 수광면을 덮도록 상기 촬상 센서 상에 구비된 투광성 부재를 더 포함하고,
상기 제1 도전성 부재는, 상기 투광성 부재를 관통하여, 상기 급전용 전극과 상기 구동용 전극을 전기적으로 함께 접속시키도록 구성된, 카메라 모듈.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 따른 카메라 모듈은,
상기 촬상 센서의 상기 수광면을 포함하는 면의 배면(rear surface)에 구비된 제2 도전성 부재를 더 포함하고,
상기 급전용 전극은, 상기 촬상 센서를 관통하여 상기 제2 도전성 부재에도 전기적으로 접속되는, 카메라 모듈.
(4) 상기 (1) 또는 (2)에 따른 카메라 모듈은,
상기 구동부를 관통하여 형성되고, 상기 구동용 전극에 접속되는 관통 전극을 더 포함하고,
상기 제1 도전성 부재는, 상기 관통 전극을 통해 상기 급전용 전극과 상기 구동용 전극을 함께 접속시키는, 카메라 모듈.
(5) 제조 장치로서,
급전을 위해 촬상 센서의, 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 면에 급전용 전극을 형성하도록 구성된 형성부와,
제1 도전성 부재에 의해, 상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된 구동용 전극을 접속시키도록 구성된 접속부와,
상기 제1 도전성 부재를 밀봉하도록 구성된 밀봉부를 포함하는, 제조 장치.
(6) 카메라 모듈을 제조하는 제조 장치의 제조 방법으로서,
상기 제조 장치에 의한 실행을 위해,
급전을 위해 촬상 센서의, 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 면에 급전용 전극을 형성하는 단계와,
제1 도전성 부재에 의해, 상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된 구동용 전극을 접속시키는 단계와,
상기 제1 도전성 부재를 밀봉하는 단계를 포함하는, 카메라 모듈을 제조하는 제조 장치의 제조 방법.
또한, 본 명세서에서, 상술한 일련의 처리를 기술하는 스텝은, 기재된 순서에 따라 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않더라도, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.
본 발명이 상세히 설명되었지만, 상술한 설명은 예시적인 것일 뿐 그에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 요지 내에서 다양한 변경과 변형이 가능한 것을 이해해야 한다.
본 명세서는 2011년 8월 1일 일본 특허청에 출원된 일본 우선권 특허 출원 JP 2011-168024호에 개시된 것에 관한 요지를 포함하고, 그 전체 내용들은 본 명세서에 참조로서 원용된다.
본 기술 분야의 당업자는 첨부된 청구범위 또는 그 등가물의 범위 내에 있으면 그 설계 조건 및 다른 팩터에 따라 다양한 변경, 조합, 하위 조합 및 대체가 일어날 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (6)

  1. 카메라 모듈로서,
    렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 촬상 센서와,
    상기 촬상 센서의 상기 수광면을 포함하는 면에 형성되고, 급전(power feed)을 행하도록 구성된 급전용 전극과,
    상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된 구동용 전극을 전기적으로 접속시키도록 구성된 제1 도전성 부재와,
    상기 제1 도전성 부재를 밀봉하여 형성되는 제1 밀봉 부재를 포함하는, 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수광면을 덮도록 상기 촬상 센서 상에 구비된 투광성 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 도전성 부재는, 상기 투광성 부재를 관통하여, 상기 급전용 전극과 상기 구동용 전극을 전기적으로 함께 접속시키도록 구성된, 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 센서의 상기 수광면을 포함하는 면의 배면(rear surface)에 구비된 제2 도전성 부재를 더 포함하고,
    상기 급전용 전극은, 상기 촬상 센서를 관통하여 상기 제2 도전성 부재에도 전기적으로 접속되는, 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부를 관통하여 형성되고, 상기 구동용 전극에 접속되는 관통 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 도전성 부재는, 상기 관통 전극을 통해 상기 급전용 전극과 상기 구동용 전극을 함께 접속시키는, 카메라 모듈.
  5. 제조 장치로서,
    급전을 위해 촬상 센서의, 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 면에 급전용 전극을 형성하도록 구성된 형성부와,
    제1 도전성 부재에 의해, 상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된 구동용 전극을 접속시키도록 구성된 접속부와,
    상기 제1 도전성 부재를 밀봉하도록 구성된 밀봉부를 포함하는, 제조 장치.
  6. 카메라 모듈을 제조하는 제조 장치의 제조 방법으로서,
    상기 제조 장치에 의한 실행을 위해,
    급전을 위해 촬상 센서의, 렌즈에 의해 집광된 광을 수광하는 수광면을 포함하는 면에 급전용 전극을 형성하는 단계와,
    제1 도전성 부재에 의해, 상기 급전용 전극과, 상기 급전에 따라 상기 렌즈를 구동시키도록 구성된 구동부에 구비된 구동용 전극을 접속시키는 단계와,
    상기 제1 도전성 부재를 밀봉하는 단계를 포함하는, 카메라 모듈을 제조하는 제조 장치의 제조 방법.
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