説明

カメラモジュール

本発明は、カメラモジュールに関するものであり、ウエハ光学素子として製造されたWLOと、WLOを介する光信号を電気信号に変換するイメージセンサと、カメラモジュールのハウジングであるホルダーと、回路パターンが形成され、イメージセンサで変換された電気信号を本体に伝達する基板と、を含み、基板の外郭部分に係止突起が形成され、ホルダーの下段が係止突起に接着される構造を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ウエハ工程により製造される多様なウエハ素子があり、例えば、カメラモジュールのレンズ光学素子の役割を果たすウエハレベルオプティク(WLO:Wafer Level Optic)がある。WLOは、製造後、フォーカシング工程を必要とせずに、ウエハレベルでレンズ光学素子として製造される。
【0003】
図1及び図2は、光学素子としてWLOを用いるカメラモジュールの断面を示す断面図であって、図1は、イメージセンサをワイヤボンディングして製造するチップオンボード(COB:Chip on Board)工法によって製造されるカメラモジュールを示す図であり、図2は、チップスケールパッケージ(CSP:Chip Scale Package)工法によって製造されるカメラモジュールを示す図である。
【0004】
図1を参照すると、回路パターンが形成された基板10にイメージセンサ20がエポキシのような接着剤によって付着され、イメージセンサ20上のパッドと基板10は信号を交換するためにワイヤ11によりボンディングされて電気的に連結され、イメージセンサ上にWLO30が接着される。
【0005】
一方、図2を参照すると、ウエハを用いたウエハレベルチップスケールパッケージ(WLCSP:Wafer Level Chip Scale Package)のイメージセンサパッケージ21として製造される場合、完成したイメージセンサパッケージ21上にWLO30が接着される。
【0006】
図1及び図2のように、ワイヤボンディングまたはイメージセンサパッケージによって製造されたイメージセンサ上にWLOが接着された後には、ハウジングであるホルダー40がマウントされて製造が完了する。
【0007】
しかし、図1及び図2に示したように、ホルダー40が基板またはイメージセンサパッケージの外郭部分に接着される形態を有し、ホルダーとの接触面積によって落下に対する信頼性(落下信頼性)が低下するという問題がある。
【0008】
特に、外部からの電気的外乱によるノイズ発生等を改善するために金属ホルダーを適用する場合には、伝導性エポキシの量及び接触面積によって落下信頼性が低下するという問題がある。また、接触面の構造上の問題によって微細塵埃が流入する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、落下信頼性の向上及び微細塵埃の流入を防止できるホルダーと基板との間の結合構造を有するカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のカメラモジュールは、ウエハ光学素子として製造されたWLOと、WLOを介する光信号を電気信号に変換するイメージセンサと、カメラモジュールのハウジングであるホルダーと、回路パターンが形成され、イメージセンサで変換された電気信号を本体に伝達する基板と、を含み、基板の外郭に係止突起が形成され、ホルダーの下段が係止突起に接着される構造を有する。
【0011】
基板は、イメージセンサの撮像領域に対応する開口部を有しており、イメージセンサのパッドに連結されて、本体に電気信号を伝達することが好ましい。
【0012】
基板は、下部のイメージセンサを収容するポケット部を含むことが好ましい。
【0013】
基板の開口部の周りから上部に突出する構造となるように形成され、WLOが接着されて、左右に揺れないようにする突出段をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、基板の外郭部分に形成された係止突起にホルダーを接着させることで、ホルダーガイドの役割を果たすようにし、落下信頼性を向上させる効果を有する。また、係止突起の表面のグラウンド処理によって、外部からの電気的外乱によるノイズ発生等を抑制させることができ、外部からの微細塵埃の流入を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】イメージセンサをワイヤボンディングして製造するCOB工法によって製造されるカメラモジュールを示す図である。
【図2】CSP工法によって製造されるカメラモジュールを示す図である。
【図3】本発明の実施例により、COB工法によって製造されるカメラモジュールの断面を示す断面図である。
【図4】本発明の実施例により、COF工法によって製造されるカメラモジュールの断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。下記において、各図面の構成要素に参照符号を付加する際に、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されていても、なるべく同一の符号を付していることに留意すべきである。
【0017】
本発明は、フォーカシング工程を必要せずに、ウエハレベルでレンズの光学素子として製造されたWLOをカメラモジュールに適用して製造する際、ホルダーが載せられる基板の外郭部分を係止突起の構造となるように形成する点を特徴とする。
【0018】
このように形成された基板の係止突起にホルダーを接着させることで、接触面が安定して、落下信頼性を向上させるとともに、ホルダーが基板を取り囲む構造を有し、微細塵埃の流入を防ぐことができる。
【0019】
以下では、このような特徴について、COB工法のカメラモジュールにおける基板形状について図3を参照しながら説明し、また、COF工法のカメラモジュールにおける基板形状について図4を参照しながら説明する。このほか、他の工法で適用されるカメラモジュールにおいても、基板とホルダーとが結合される場合において本発明は同様に適用できることは明らかである。
【0020】
図3は、本発明の実施例により、COB工法によって製造されるカメラモジュールの断面を示す断面図である。
【0021】
COB工法のカメラモジュールは、イメージセンサ、基板、WLO、及びホルダーを有する状態で、イメージセンサが基板の上に置かれてワイヤボンディングにより連結され、基板のビアホールを通じて本体にイメージセンサの信号が伝達される。
【0022】
レンズ光学素子の役割を果たすWLO30の下部にはイメージセンサ20が配置されており、イメージセンサ20は、WLO30を介して入ってくる光映像を電気信号に変換する。
【0023】
基板10には回路パターンが形成され、基板10とイメージセンサ20とはワイヤボンディング処理して連結される。イメージセンサの信号は、基板にボンディングされたワイヤを経て基板のビアホールを通じて本体のメイン基板に伝達される。
【0024】
基板10の外郭部分は「L」字形状の係止突起50となるように形成される。基板の外郭部分を係止突起の形状となるように凹んだ段差構造とするためには、係止突起の段差を形成しやすい材質の基板を用いて製造することが好ましい。
【0025】
例えば、既存の基板の場合は、FR4のようなガラスエポキシ材質で製造されるため、材質の特性上、基板の外郭部分を係止突起の形状となるように段差を設けることが困難である。よって、本発明では、基板の外郭部分を係止突起50の形状となるように容易に製造するために、段差形成が容易なセラミック材質の基板を用いる。
【0026】
一方、基板10とイメージセンサ20との間にワイヤ11によりボンディングが行われ、イメージセンサの上部にWLOが位置した状態で、カメラモジュールのハウジングである金属材質のホルダー40が基板10に配置される。
【0027】
その際、ホルダー40は、基板の外郭部分に形成された係止突起50に配置される。
【0028】
ホルダー40が基板10の係止突起50に載せられる構造を有することで、ホルダー40が基板と底面とだけではなく、横面とも接触するため、落下信頼性を向上させることができ、ホルダーをマウントする際に、ガイドホールが必要とならない。
【0029】
また、基板の係止突起の表面全体をグラウンド51に接地する処理(グラウンド処理)、つまり、係止突起の底面だけでなく横面もグラウンド51に接地する処理をして、ホルダー40と基板10との接触面が広くなり、外部からの電気的外乱によるノイズ発生等を抑制することができる。ホルダー40は金属材質からなっており、外部からホルダーに伝えられる静電荷をグラウンド51に接地する処理をすることで、電気的外乱によるエラーの発生を減少させることができる。また、基板の係止突起にホルダーが載せられ、結果的にホルダーが基板を全部覆う構造となり、微細塵埃の流入を防止することができる。
【0030】
図4は、本発明の実施例により、COF工法によって製造されるカメラモジュールの断面を示す断面図である。
【0031】
チップオンフィルム(COF:Chip On Film)工法のカメラモジュールは、イメージセンサ、基板、WLO、及びホルダーを有する状態で、イメージセンサからの信号がフィルム状の基板によって本体に連結される特徴を有する。
【0032】
本発明では、フィルム状の基板の代わりにセラミック材質の基板を用いており、このような基板10は、中央部にイメージセンサ20の撮像領域20aに対応する開口部が形成されている。
【0033】
開口部の下面の周りには連結パッドが形成されており、イメージセンサの上部面にあるイメージセンサパッドに連結され、イメージセンサの電気信号を本体に伝達する。
【0034】
また、基板10は、下部にイメージセンサ20を収容するポケット部12を有するように形成されている。このために、基板のポケット部12は、下部に向かうクランプ形状を有してイメージセンサ20を収容する構造を有する。本実施例では、ポケット部12が下部に向かうクランプ形状を有する場合を一例として説明するが、その形状は多様な形状に具現されることができる。
【0035】
上記のように、基板10は、下部のイメージセンサ20を収容するようにクランプ形状を有するポケット部12をさらに含むが、この際、基板10の外郭部分が係止突起50の形状を有するようにする。
【0036】
このような係止突起50にホルダー40が接着されてガイドの役割を果たすようにし、また、基板10とホルダー40との結合力を増大させて落下信頼性を向上させ、外部からの微細塵埃の流入を防止することができる。また、係止突起50の外部表面をグラウンド51に接地する処理をして、外部からの電気的外乱によるノイズ発生等を抑制することができる。
【0037】
一方、基板10は、このほかにも、上部に突出する突出段60をさらに含む。基板10は、上述したように、イメージセンサ20の信号をパッド間の連結を通じて本体に伝達する役割を果たし、そのうえ、下部に向かうクランプ形状のポケット部12を備えてイメージセンサ20を保護するとともに、ホルダー40を支持する役割を果たす。しかも、このような機能以外にも、WLO30の接着ガイドとしての役割を果たすために、基板10の上部に突出する突出段60をさらに含む。
【0038】
基板10の上部に突出する突出段60の内部にWLO30を配置することで、高価な装備なしにWLOを安定的にマウントすることができ、製品信頼性を向上させることができる。
【0039】
突出段60は、複数個形成することができ、基板の開口部の周辺に城郭形状となるように一体型に形成することもできる。
【0040】
上述した本発明の説明では、具体的な実施例について説明したが、本発明の範囲から外れることなく、様々な変形を実施することができる。従って、本発明の範囲は、上記説明した実施例によって定められるものではなく、特許請求の範囲だけでなく均等な範囲にも及ぶことは明らかである。
【符号の説明】
【0041】
10 基板
20 イメージセンサ
30 WLO
40 ホルダー
50 係止突起

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウエハ光学素子として製造されたWLOと、
前記WLOを介する光信号を電気信号に変換するイメージセンサと、
カメラモジュールのハウジングであるホルダーと、
回路パターンが形成され、前記イメージセンサで変換された電気信号を本体に伝達する基板と、を含み、
前記基板の外郭部分に係止突起が形成され、前記ホルダーの下段が前記係止突起に接着される構造を有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項2】
前記イメージセンサと前記基板とがワイヤボンディングによって連結される、請求項1に記載のカメラモジュール。
【請求項3】
前記イメージセンサと前記基板とがパッドによって互いに直接連結される、請求項1に記載のカメラモジュール。
【請求項4】
前記基板は、前記イメージセンサの撮像領域に対応する開口部を有しており、前記イメージセンサのパッドに連結されて、本体に電気信号を伝達する、請求項3に記載のカメラモジュール。
【請求項5】
前記基板は、下部に前記イメージセンサを収容するようにポケット部を含み、前記基板の外郭部分が係止突起となるように形成される、請求項4に記載のカメラモジュール。
【請求項6】
前記基板の開口部の周りから上部に突出する構造となるように形成され、前記WLOが接着されて、左右に揺れないようにする突出段をさらに含む、請求項4または5に記載のカメラモジュール。
【請求項7】
前記突出段は、複数個形成されるか、または、前記基板の開口部の周りに一体型に形成される、請求項6に記載のカメラモジュール。
【請求項8】
前記基板の材質は、セラミックである、請求項1に記載のカメラモジュール。
【請求項9】
前記係止突起の外部表面がグラウンド処理されている、請求項1に記載のカメラモジュール。
【請求項10】
前記ホルダーの材質は、金属である、請求項1に記載のカメラモジュール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2012−510770(P2012−510770A)
【公表日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−539439(P2011−539439)
【出願日】平成21年8月24日(2009.8.24)
【国際出願番号】PCT/KR2009/004707
【国際公開番号】WO2010/064775
【国際公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【出願人】(510039426)エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Fターム(参考)】