KR20170082931A

KR20170082931A - 인쇄회로기판 및 이를 구비한 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20170082931A
Application number: KR1020160002278A
Authority: KR
Inventors: 김지훈; 박영포; 임경환; 안동기; 이아란
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2016-01-07
Filing date: 2016-01-07
Publication date: 2017-07-17
Also published as: KR102494333B1; CN106954340A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 회로층 및 절연층을 구비하고 일면에 제1 캐비티가 형성되고 타면에 상기 제1 캐비티에 대응되어 배치된 제2 캐비티가 형성된 제1 회로적층체 및 상기 제2 캐비티 내에 결합된 보강부재를 포함한다.

Description

인쇄회로기판 및 이를 구비한 카메라 모듈{Printed circuit board and camera module having the same}

본 발명은 인쇄회로기판 및 이를 구비한 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라를 비롯한 IT 분야의 전자기기들이 경박 단소화 되면서 이에 대한 기술적 요구에 부응하여 IC, 능동소자 또는 수동소자 등의 전자부품들이 기판 내에 삽입되는 기술이 요구되고 있으며, 최근에는 다양한 방식으로 기판 내에 부품이 내장되는 기술이 개발되고 있다.

기판에 전자부품을 내장하기 위해 캐비티 구조가 사용되고 있으나 캐비티 형성으로 인하여 기판의 강도 저하되는 문제가 발생한다.

미국 등록특허 제7886433호

본 발명은 캐비티 형성으로 인한 강도 저하 문제를 해결하는 인쇄회로기판 및 이를 구비한 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 제1 캐비티에 삽입되는 이미지 센서(image sensor), 상기 이미지 센서 앞에 배치되는 렌즈(lens) 및 상기 렌즈를 지지하며 상기 인쇄회로기판에 결합되는 하우징(housing)을 포함한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 구비한 카메라 모듈을 나타낸 도면.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 이를 구비한 카메라 모듈의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

인쇄회로기판

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 회로층(110) 및 절연층(120)을 구비하고 제1 캐비티(C1) 및 제2 캐비티(C2)가 형성된 제1 회로적층체(100)와, 제2 캐비티(C2)에 결합된 보강부재(130)를 포함한다.

제1 회로적층체(100)는 회로층(110)과 절연층(120)을 구비하고, 회로층(110)과 절연층(120)이 차례로 적층된 구조로 형성될 수 있다. 제1 회로적층체(100)의 일면에는 제1 캐비티(C1)가 형성되어 전자소자 등이 삽입될 수 있으며, 제1 회로적층체(100)의 타면에는 제2 캐비티(C2)가 형성되어 후술할 보강부재(130)가 결합될 수 있다. 도 1에 나타난 바와 같이, 제1 회로적층체(100)는 리지드-플렉스 인쇄회로기판(rigid flex PCB) 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)과 커버레이(coverlay) 등을 적층하여 연성기판을 형성하고, 연성기판 위에 선택적으로 외부 회로층 및 일반적인 절연층을 추가적으로 형성하여 부분적으로 강성기판을 형성할 수 있다. 이에 따라, 연성기판만 노출된 부분은 연성영역이 되고 나머지는 강성영역이 되는 리지드-플렉스 인쇄회로기판이 형성될 수 있다. 이 때, 제1 회로적층체(100)는 내측에 형성된 연성기판 영역(F)과 외측에 형성된 강성기판 영역(R)을 구비하게 된다. 연성기판 영역(F)은 외부로 연장되어 노출됨으로써 연성영역을 형성할 수 있다. 제1 회로적층체(100)는 외부로 연장된 연성기판 영역(F)을 통하여 다른 제2 회로적층체(150)와 연결될 수 있다. 제2 회로적층체(150)는 회로층(110) 및 절연층(120)을 구비하는 강성기판일 수 있다.

보강부재(130)는 제1 캐비티(C1)의 형성으로 인한 인쇄회로기판의 강도 저하를 보강하기 위하여 결합된다. 보강부재(130)는 제2 캐비티(C2) 내부에 결합되므로 보강부재(130)의 결합으로 인하여 인쇄회로기판의 두께는 증가되지 않는다. 보강부재(130)는 절연층(120)보다 강한 강성을 가지는 재질로 형성된다. 또한, 보강부재(130)는 판형의 부재로 구성되고, 제2 캐비티(C2)에 삽입되어 접착제 등으로 결합될 수 있다. 예를 들면, 보강부재(130)로 SUS (steel use stainless)와 같은 금속판이 이용될 수 있다. SUS와 같은 금속판은 방열특성이 좋으므로, 금속판은 제1 캐비티(C1)에 삽입되는 전자소자가 방출하는 열을 방열하는 방열부재로서 역할을 할 수 있다. 금속판의 방열특성을 극대화하기 위하여 금속판은 제1 회로적층체(100)의 타면으로 노출될 수 있다.

또한, 금속판은 도전성을 지니므로, 인쇄회로기판 및 전자소자에서 발생하는 전자파 또는 외부에서 유입되는 전자파를 차폐하는 전자파 차폐부재로서 역할을 할 수 있다. 전자파 차폐 성능을 높이기 위하여, 금속판은 회로층(110)의 접지회로(115)와 연결되어 접지될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 나타난 바와 같이, 제2 캐비티(C2)의 측면 또는 바닥으로 노출되는 접지회로(115)와 연결될 수 있다. 도 2의 제2 실시예를 참조하면, 금속판은 도전성 접착제(235)에 의하여 금속판은 접지회로(215)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 접착제(235)는 전기적 연결과 더불어, 금속판을 제2 캐비티(C2)에 결합시키는 기계적 결합도 함께 수행할 수 있다. 또한, 금속판 결합 후에 솔더 레지스트층(240)을 추가로 제1 회로적층체(200)의 외부 면에 형성하여 회로 및 금속판을 보호할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 금속판과 같은 판형부재를 제2 캐비티(C2)에 삽입하여 접착시키는 방법을 예시하였으나 이에 한정되지 않는다. 판형부재의 결합은 접착 이외에 솔더링 또는 끼워 맞춤 등 다양한 결합 방법에 의해 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 캐비티(C2)에 판형부재를 삽입하지 않고, 제2 캐비티(C2) 내부에 경화되는 물질을 도포 및 경화시키나 도금으로 제2 캐비티(C2) 내부에 금속층을 형성하는 방법 등의 다양한 방법으로 제2 캐비티(C2) 내부에 보강부재(130)를 결합시킬 수 있다.

제2 캐비티(C2)는 제1 캐비티(C1)에 대응되어 배치된다. 제2 캐비티(C2)는 결합될 보강부재(130)가 강도를 보강할 수 있는 최적의 위치에 형성된다. 예를 들면, 도 1에 나타난 바와 같이, 제2 캐비티(C2)는 제1 캐비티(C1)의 바로 반대편에 형성되고 제2 캐비티(C2)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 제1 캐비티(C1)가 제2 캐비티(C2)의 안쪽 영역에 배치되게 할 수 있다. 이러한 구조의 제2 캐비티(C2)에 삽입된 보강부재(130)는, 제1 캐비티(C1) 내부에 압력이 가해질 때 그 힘을 받아주는 역할을 하여 제1 캐비티(C1) 형성으로 얇아진 인쇄회로기판이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 제1 캐비티(C1)의 모서리 영역보다 크게 형성되므로 모서리에 집중되는 응력을 받아주는 역할도 효과적으로 할 수 있다.

카메라모듈

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 구비한 카메라 모듈을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 구비한 카메라 모듈은, 상술한 본 발명에 따른 인쇄회로기판, 이미지 센서(10), 렌즈(20, 25) 및 하우징(30)을 포함한다.

상기의 실시예에서 설명한 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 후술할 이미지 센서(10) 및 하우징(30)이 안착되는 카메라 모듈용 기판으로 이용될 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1 회로적층체(100)의 전면에 형성된 제1 캐비티(C1)에는 이미지 센서(10)가 삽입된 구조로 탑재될 수 있으며, 제1 캐비티(C1)에 이미지 센서(10)가 삽입됨으로써 카메라 모듈의 높이를 낮출 수 있다. 이 때, 제1 회로적층체(100)의 후면에 형성된 제2 캐비티(C2) 내에 형성된 보강부재(130)는, 이미지 센서(10)의 삽입 구조로 인한 인쇄회로기판의 강도 저하의 문제를 해결할 수 있다. 예를 들면, 인쇄회로기판의 뒷면에 모듈 조립 등으로 인하여 압력이 가해질 때, 보강부재(130)가 압력을 받아주는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 조립 작업으로 인하여 인쇄회로기판 또는 이미지 센서(10)에 크랙이 발생하는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 보강부재(130)가 방열에 우수한 금속판으로 형성된 경우에, 이미지 센서(10) 및 이미지 처리를 위해 탑재된 다른 전자소자에서 발생하는 열을 발산하는데 도움을 줄 수 있다. 더불어, 접지회로와 연결되면 카메라 모듈의 후면을 통하여 외부로 발산되거나 내부로 유입되는 전자파를 차폐하는 역할도 겸할 수 있다. 한편, 보강부재(130)는 제2 캐비티(C2) 내에 삽입된 구조로 결합되므로 카메라 모듈의 두께를 증가시키지 않는다.

이미지 센서(10)는 복수의 픽셀(pixel)들이 집적된 촬상 소자이다. 픽셀 각각은 일종의 광검출기로서 입사된 이미지를 전기적 신호로 변환하여 데이터화할 수 있다. 변환된 데이터는 인쇄회로기판에 형성된 이미지 처리부에 의해 처리될 수 있다.

렌즈(20, 25)는 대상물로부터 오는 빛을 모으거나 발산시켜서 광학적인 이미지를 이미지 센서(10)에 맺게 한다. 도 3을 참조하면, 복수의 렌즈(20, 25)가 이미지 센서(10) 앞에 배치되어서 하우징(30)을 통과한 광학 이미지를 조절하고 광학 이미지를 이미지 센서(10)에 초점이 맞게 배치시킬 수 있다.

하우징(30)은 렌즈(20, 25)를 지지하며, 인쇄회로기판에 결합될 수 있다. 도 3을 참조하면, 하우징(30)은 인쇄회로기판의 상부에 결합되며, 내부에는 렌즈(20, 25)가 설치될 수 있다. 하우징(30)은 하부가 개방되고 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 상면에는 렌즈(20, 25)를 외부로 노출하기 위한 개구부가 형성될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 이미지 센서
20, 25: 렌즈
30: 하우징
100: 제1 회로적층체
110: 회로층
120: 절연층
130, 230: 보강부재
135, 235: 도전성 접착제
150, 250: 제2 회로적층체

Claims

회로층 및 절연층을 구비하고, 일면에 제1 캐비티가 형성되고 타면에 상기 제1 캐비티에 대응되어 배치된 제2 캐비티가 형성된 제1 회로적층체; 및
상기 제2 캐비티 내에 결합된 보강부재를 포함하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제2 캐비티는 상기 제1 캐비티보다 넓게 형성되고, 상기 제1 캐비티가 상기 제2 캐비티의 안쪽 영역에 배치되도록 형성되는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 보강부재는 판형부재이며 상기 제2 캐비티에 삽입되어 결합된 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 보강부재는 금속판을 포함하는 인쇄회로기판.
제4항에 있어서,
상기 금속판은 SUS (steel use stainless) 재질을 포함하는 인쇄회로기판.
제4항에 있어서,
상기 금속판은 상기 회로층에 전기적으로 연결되어 접지되는 인쇄회로기판.
제6항에 있어서,
상기 금속판은 도전성 접착제에 의해 상기 제1 회로적층체에 결합되고 상기 회로층에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판.
제4항에 있어서,
상기 금속판은 일면이 상기 제1 회로적층체의 타면으로 노출되는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 회로적층체는, 내측에 형성된 연성기판 영역과 외측에 형성된 강성기판 영역을 포함하는 인쇄회로기판.
제9항에 있어서,
회로층 및 절연층을 구비한 제2 회로적층체를 더 포함하고,
상기 연성기판 영역은 외부로 연장되어 상기 제2 회로적층체와 연결된 인쇄회로기판.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판의 제1 캐비티에 삽입되는 이미지 센서(image sensor);
상기 이미지 센서 앞에 배치되는 렌즈(lens); 및
상기 렌즈를 지지하며, 상기 인쇄회로기판에 결합되는 하우징(housing)을 포함하는 카메라 모듈.