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KR102402900B1 - 카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트 - Google Patents

카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트 Download PDF

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KR102402900B1
KR102402900B1 KR1020200178297A KR20200178297A KR102402900B1 KR 102402900 B1 KR102402900 B1 KR 102402900B1 KR 1020200178297 A KR1020200178297 A KR 1020200178297A KR 20200178297 A KR20200178297 A KR 20200178297A KR 102402900 B1 KR102402900 B1 KR 102402900B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
kit
electrode pad
printed circuit
camera module
Prior art date
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Active
Application number
KR1020200178297A
Other languages
English (en)
Inventor
이민재
박상욱
박재길
Original Assignee
(주)캠시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)캠시스 filed Critical (주)캠시스
Priority to KR1020200178297A priority Critical patent/KR102402900B1/ko
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G03B5/04—Vertical adjustment of lens; Rising fronts
    • G—PHYSICS
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트가 개시된다. 카메라 모듈 제작용 키트는, 다수개의 인쇄회로기판이 매트릭스 형태로 배치된 평판 형상의 기판 키트; 및 상기 기판 키트와 대응되는 크기로 형성되고, 다수개의 하우징이 매트릭스 형태로 배치된 평판 형상의 하우징 키트를 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트{Camera module manufacturing method and camera module manufacturing kit}
본 발명은 카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 카메라 모듈에는 오토포커싱 처리를 위해 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 AF 구동기와, 손떨림 보정 처리를 위해 렌즈를 광축에 수직한 방향으로 이동시키는 OIS 구동기가 구비될 수 있다.
스마트 폰 등의 모바일용 기기에는 촬영, 영상통화 등의 목적으로 카메라 모듈이 장착되고 있다. 카메라 모듈에는 오토포커싱(Auto Focusing) 기능을 구현하기 위해 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 AF 구동기(AF Actuator)와, 손떨림 보정(Optical Image Stabilization) 기능을 위해 렌즈를 광축에 수직한 방향으로 이동시키는 OIS 구동기가 구비된다.
도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 카메라 모듈은 렌즈부(10), 홀더(20), 베이스부(25), 적외선 차단 필터(IR Filter)(30), 이미지 센서(40) 및 인쇄회로기판(50)을 포함한다.
렌즈부(10)는 하나 이상의 렌즈를 수용하는 홀더 구조의 렌즈 배럴일 수 있고, 하부에 설치되는 이미지 센서(40)와 대응되는 위치에 설치된다.
홀더(20)는 렌즈부(10)를 내부에 위치하도록 고정하고, 오토포커싱 처리 또는 손떨림 보정 처리를 위해 렌즈부(10)를 광축 방향으로 이동시키거나 광축에 수직한 방향으로 이동시키기 위한 AF 구동기와 OIS 구동기를 구비한다.
AF 구동기와 OIS 구동기 각각은 전자기력을 발생시켜 렌즈부(10)를 이동시키기 위해, 서로 대향하도록 위치된 코일과 마그네트를 포함할 수 있다.
홀더(20)의 하부에는 베이스부(25)가 체결되고, 베이스부(25)의 내부에 광축 방향으로 형성된 중공부를 폐쇄하는 형태로 적외선 차단 필터(30)가 장착된다. 베이스부(25)는 이미지 센서(40)를 내부 공간에 수용하는 형상으로 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 결합된다. 이때, 이미지 센서(40)는 적외선 차단 필터(30)의 하부에 위치된다.
이미지 센서(40)는 렌즈부(10)에 수용된 하나 이상의 렌즈와 광축 방향을 따라 정렬될 수 있도록 인쇄회로기판(50)의 메인 영역의 상측면에 실장된다. 이미지 센서(40)는 렌즈를 통해 입사된 피사체의 광 신호를 전기적 신호로 변환한다.
인쇄회로기판(50)은 렌즈부(10), 홀더(20), 베이스부(25)와 이미지 센서(40)를 상측에 위치시키는 메인 영역과, 메인 영역에 전기적으로 연결되는 서브 영역을 포함한다. 서브 영역에는 예를 들어 카메라 모듈을 메인보드(도시되지 않음)와 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(도시되지 않음)가 구비될 수 있다.
일반적으로, 인쇄회로기판(50)의 메인 영역은 이미지 센서(40)의 부착과 이미지 센서(40)와의 와이어 연결을 위한 영역과, 커패시터 등의 전자 소자가 배치되는 영역으로 나뉘어진다.
최근 디스플레이 영역의 확대 요구에 의해, 카메라 모듈이 삽입될 공간이 부족해지고 있으며, 이로 인해 카메라 모듈의 소형화에 대한 요구가 높아지고 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 인쇄회로기판(50)과 이미지 센서(40)를 와이어를 이용하여 전기적으로 연결시키는 구조에서는 신뢰성 있는 동작이 가능하도록 하기 위해, 와이어가 베이스 등의 주변 사출물과 접촉되지 않도록 에어갭(air gap)을 충분히 확보하여야 한다.
그러나, 에어갭은 카메라 모듈의 높이 축소를 제한하는 제약 요건으로 작용될 뿐 아니라, 와이어를 이용한 연결 구조는 생산 수율을 저하시키는 원인이 되고 있다.
중국특허공개 CN 111131684
본 발명은 이미지 센서의 전기적 연결을 위한 연결 와이어를 대체하는 도전 패턴과 전자 소자를 수용하는 수용홈이 형성된 하우징을 적용함으로써, 제작 공정이 단순화되고, 에어갭을 형성할 필요가 없어 카메라 모듈을 소형화된 크기로 제작할 수 있는 카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 매트릭스 형태로 다수개의 인쇄회로기판과 다수개의 하우징이 각각 배열된 기판 키트와 하우징 키트를 사출 제작하고, 기판 키트와 하우징 키트를 결합한 후 레이저 커팅하여 각각의 카메라 모듈이 제작되도록 함으로써, 신속하게 카메라 모듈을 대량 생산할 수 있는 카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다수개의 인쇄회로기판이 매트릭스 형태로 배치된 평판 형상의 기판 키트; 및 상기 기판 키트와 대응되는 크기로 형성되고, 다수개의 하우징이 매트릭스 형태로 배치된 평판 형상의 하우징 키트를 포함하되, 상기 하우징 키트 내의 상기 하우징 각각은 상기 기판 키트의 상기 인쇄회로기판의 메인 영역의 위치에 각각 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제작용 키트가 제공된다.
상기 기판 키트의 상기 인쇄회로기판의 메인 영역의 상측면에는 이미지 센서가 실장되고, 상기 메인 영역에 형성된 제1 전극 패드와 이미지 센서에 형성된 제2 전극 패드를 전기적으로 연결시키기 위한 도전 패턴이 중공부를 형성하는 상기 하우징의 내측 둘레면의 표면에 형성될 수 있다.
상기 하우징의 내측 둘레면은 단턱부가 형성된 다단 구조로 형성되고, 상기 도전 패턴은, 상기 제1 전극 패드에 대응되도록 상기 내측 둘레면의 제1 단에 형성된 제3 전극 패드, 상기 제2 전극 패드에 대응되도록 상기 제1단에 비해 상대적으로 높게 형성된 상기 내측 둘레면의 제2 단에 형성된 제4 전극 패드, 단턱부를 따라 연장되어 상기 제3 전극 패드와 상기 제4 전극 패드를 서로 연결하는 도전선을 포함할 수 있다.
상기 하우징의 하측 표면이 상기 상기 기판 키트의 상기 인쇄회로기판의 메인 영역의 상측 표면에 접촉되도록 배치되면, 서로 대응되도록 위치된 상기 제1 전극 패드와 상기 제3 전극 패드, 상기 제2 전극 패드와 상기 제4 전극 패드 각각은 직접 물리적으로 접촉되거나, 미리 지정된 도전성 접합체가 개재되거나, 도전성 본드로 본딩되어 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 기판 키트와 상기 하우징 키트는 타이-바(tie bar) 방식으로 서로 결합되도록 하기 위해, 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트의 서로 대응되는 표면과 서로 대응되는 다수개의 위치에 돌출부 또는 오목부가 형성되되, 상기 돌출부 또는 상기 오목부는 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트 내의 지지 영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 다수개의 인쇄회로기판이 매트릭스 형태로 배치되도록 평판 형상으로 사출 제작된 기판 키트의 상측에, 다수개의 하우징이 매트릭스 형태로 배치되도록 평판 형상으로 사출 제작된 하우징 키트가 배치되는 단계; (b) 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트의 서로 대응되는 표면과 서로 대응되는 다수개의 위치에 형성된 돌출부와 오목부를 이용하여, 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트가 타이-바 방식으로 결합되는 단계; (c) 결합된 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트에서 서로 대응되도록 위치된 인쇄회로기판과 하우징이 레이저 융착 방식으로 접합되는 단계; 및 (d) 결합 및 접합된 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트로부터 인쇄회로기판과 하우징이 접합된 카메라 모듈들을 각각 분리시키기 위해, 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트의 유효 영역을 대상으로 레이저 커팅 처리되는 단계를 포함하는 카메라 모듈 제작 방법이 제공된다.
상기 단계 (b) 이전에, 상기 기판 키트의 메인 영역에 이미지 센서가 실장되고, 상기 하우징의 내측에 형성된 중공부를 폐쇄하는 형태로 적외선 차단 필터가 장착될 수 있다.
상기 메인 영역에 형성된 제1 전극 패드와 상기 이미지 센서에 형성된 제2 전극 패드를 전기적으로 연결시키기 위한 도전 패턴이 중공부를 형성하는 상기 하우징의 내측 둘레면의 표면에 형성되고, 상기 하우징의 내측 둘레면은 단턱부가 형성된 다단 구조로 형성되며, 상기 도전 패턴은, 상기 제1 전극 패드에 대응되도록 상기 내측 둘레면의 제1 단에 형성된 제3 전극 패드, 상기 제2 전극 패드에 대응되도록 상기 제1단에 비해 상대적으로 높게 형성된 상기 내측 둘레면의 제2 단에 형성된 제4 전극 패드, 단턱부를 따라 연장되어 상기 제3 전극 패드와 상기 제4 전극 패드를 서로 연결하는 도전선을 포함할 수 있다.
상기 단계 (b)에서, 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트가 결합되어 상기 하우징의 하측 표면이 상기 상기 기판 키트의 상기 인쇄회로기판의 메인 영역의 상측 표면에 접촉되면, 서로 대응되도록 위치된 상기 제1 전극 패드와 상기 제3 전극 패드, 상기 제2 전극 패드와 상기 제4 전극 패드 각각은 직접 물리적으로 접촉되거나, 상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드에 미리 놓여진 도전성 접합체를 통하거나, 도전성 본드로 본딩되어 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이미지 센서의 전기적 연결을 위한 연결 와이어를 대체하는 도전 패턴과 전자 소자를 수용하는 수용홈이 형성된 하우징을 적용함으로써, 제작 공정이 단순화되고, 에어갭을 형성할 필요가 없어 카메라 모듈을 소형화된 크기로 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 매트릭스 형태로 다수개의 인쇄회로기판과 다수개의 하우징이 각각 배열된 기판 키트와 하우징 키트를 사출 제작하고, 기판 키트와 하우징 키트를 결합한 후 레이저 커팅하여 각각의 카메라 모듈이 제작되도록 함으로써, 신속하게 카메라 모듈을 대량 생산할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징의 배면 형상을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 키트의 형상을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 키트의 형상을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제작 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징의 배면 형상을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 키트의 형상을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 키트의 형상을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 카메라 모듈은 렌즈부(10), 적외선 차단 필터(30), 이미지 센서(40), 인쇄회로기판(50), 하우징(110)을 포함한다.
하우징(110)은 인쇄회로기판(50)의 메인 영역의 상측면에 결합된다. 도 2에 예시된 바와 같이, 하우징(110)은 도 1을 참조하여 설명한 홀더(20)와 베이스부(25)를 포함하도록 일체형으로 제작될 수 있다. 다른 경우로서, 하우징(110)은 도 1을 참조하여 설명한 베이스부(25)일 수도 있다.
즉, 본 실시예에서 지칭되는 하우징(110)은 인쇄회로기판(50)의 메인 영역의 상측면에 실장된 이미지 센서(40)를 내부 공간에 수용하도록 인쇄회로기판(50)에 결합되는 구조물을 의미한다. 다만, 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 전술한 홀더(20)와 베이스부(25)를 포함하도록 일체형으로 제작된 구조물을 하우징(110)으로 지칭하여 설명하기로 한다.
하우징(110)은 인쇄회로기판(50)과 레이저 융착 기법으로 서로 접합될 수 있도록, 예를 들어 레이저 투과용 수지재를 이용하여 사출 제작될 수 있다.
하우징(110)이 사출 제작되는 레이저 투과용 수지재는 인쇄회로기판(50)의 메인 영역의 상부에 하우징(110)이 안착된 상태에서 레이저가 하우징(110)을 투과하여 하우징(110)과 인쇄회로기판(50)이 융착되도록 하는 소재이며, 예를 들어 레이저 융착용 Black Poly-Butylene terephtalate(PBT) 등일 수 있다.
이에 비해, 인쇄회로기판(50)은 레이저 투과체인 하우징(110)을 투과하여 도달된 레이저를 흡수하여 열을 발생시킴으로써 용융풀을 형성하고 최종적으로 하우징(110)과 접합되도록 하는 레이저 흡수용 소재로 사출 제작될 수 있다. 레이저 투과체인 하우징(110)과 레이저 흡수체인 인쇄회로기판(50)의 구체적인 소재는 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
하우징(110)의 내측에 광축 방향으로 형성된 중공부에는 렌즈부(10)가 체결된다. 오토포커싱 처리 또는 손떨림 보정 처리를 위해, 하우징(110)에는 렌즈부(10)를 광축 방향으로 이동시키거나 광축에 수직한 방향으로 이동시키기 위한 AF 구동기와 OIS 구동기가 구비될 수 있다. AF 구동기와 OIS 구동기 각각은 전자기력을 발생시켜 렌즈부(10)를 이동시키기 위해, 서로 대향하도록 위치된 코일과 마그네트를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 하측 표면이 인쇄회로기판(50)의 메인 영역의 상측 표면에 접촉되고, 이미지 센서(40)를 내부 공간에 수용하는 형상으로 인쇄회로기판(50)과 결합된다. 하우징(110)의 하측 표면에는 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 구비된 전자 소자를 내부에 수용하기 위한 수용홈(150)이 형성될 수 있다.
이미지 센서(40)의 상측에는 적외선 차단 필터(30)가 배치되며, 적외선 차단 필터(30)는 하우징(110)의 내측에 형성된 중공부를 폐쇄하는 형태로 하우징(110)의 내부에 고정된다. 즉, 적외선 차단 필터(30)는 이미지 센서(40)의 상측에 배치되어, 하우징(110)의 내부로 유입되는 적외선이 이미지 센서(40)에 도달되는 것을 방지하고, 또한 내부로 유입된 빛이 반사되는 것을 방지한다.
이미지 센서(40)는 렌즈부(10)에 수용된 하나 이상의 렌즈와 광축 방향을 따라 정렬될 수 있도록 인쇄회로기판(50)의 메인 영역의 상측면에 실장된다. 이미지 센서(40)는 렌즈를 통해 입사된 피사체의 광 신호를 전기적 신호로 변환한다.
인쇄회로기판(50)은 렌즈부(10), 하우징(110) 및 이미지 센서(40)를 상측에 위치시키는 메인 영역과, 메인 영역에 전기적으로 연결되는 서브 영역을 포함한다. 서브 영역에는 예를 들어 카메라 모듈을 메인보드(도시되지 않음)와 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(도시되지 않음)가 구비될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서(40)와 인쇄회로기판(50)의 메인 영역이 도전성 재질의 와이어(wire)로 연결되지 않고, 하우징(110)의 배면에 형성된 도전 패턴을 이용하여 연결되도록 하는 구조적 특징을 가진다.
이를 위해, 도 3에 예시된 바와 같이, 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에는 제1 전극 패드(121)들이 형성되고, 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 실장되는 이미지 센서(40)에는 제1 전극 패드(121)들 각각에 대응되는 제2 전극 패드(123)들이 형성된다.
또한, 도 2 및 도 4에 예시된 바와 같이, 중공부를 이루는 하우징(110)의 내측 둘레면은 단차를 가지는 다단 구조로 형성된다.
배면 방향에서, 인쇄회로기판(50)의 상측 표면에 접촉되는 하우징(110)의 배면 표면은 편의상 제0 단이라 할 수 있다. 하우징(110)의 제0 단에는 전자소자를 수용하기 위한 수용홈(150)이 형성될 수 있다.
배면 방향에서, 제0 단에 비해 상대적으로 높게 위치한 하우징(110)의 내측 둘레면의 제1 단에는 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 형성된 제1 전극 패드(121)들에 대응되는 제3 전극 패드(125)들이 형성된다.
또한, 하우징(110)의 내측 둘레면의 제1 단에 비해 상대적으로 높게 위치한 제2 단에는 이미지 센서(40)에 형성된 제2 전극 패드(123)들에 대응되는 제4 전극 패드(127)들이 형성된다.
서로 대응되는 제3 전극 패드(125)와 제4 전극 패드(127)는 제1 단과 제2 단을 연결하는 단턱부를 따라 연장되는 도전선(129)에 의해 연결될 수 있다. 여기서, 단턱부의 높이는 제1 전극 패드(121)와 제2 전극 패드(123)의 형성 높이의 차이에 상응하도록 결정될 수 있다.
또한, 하우징(110)의 내측 둘레면의 제2 단에 비해 상대적으로 높게 위치한 제3 단은 적외선 차단 필터(30)가 고정 장착하기 위해 이용될 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈은 전술한 하우징(110), 즉 중공부를 다단 구조로 형성하는 내측면 표면에 제3 및 제4 전극 패드(125, 127)와 도전선(129)으로 이루어진 도전 패턴이 형성된 하우징(110)을 이미지 센서(40)가 실장된 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 위치시키는 것만으로, 제1 전극 패드(121)와 제2 전극 패드(123)가 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
이때, 서로 대응되는 제1 전극 패드(121)와 제3 전극 패드(125), 제2 전극 패드(123)와 제4 전극 패드(127)는 각각 직접 물리적으로 접촉되거나, 솔더볼(131) 등의 도전성 접합체를 개재되거나, 도전성 본드로 본딩되어 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 이를 위해, 다단 구조의 단턱부 높이가 적정한 높이로 결정될 수 있음은 당연하다.
본 실시예에서, 카메라 모듈이 신속하게 대량 생산될 수 있도록 하기 위해, 매트릭스 형태로 다수개의 인쇄회로기판(50)이 배열되도록 사출 제작된 평판 형상의 기판 키트(510)와, 매트릭스 형태로 다수개의 하우징(110)이 배열되도록 사출 제작된 평판 형상의 하우징 키트(610)가 각각 제작되어 이용될 수도 있다.
도 5의 (a)에 예시된 바와 같이, 기판 키트(510)는 메인 영역과 서브 영역을 가지는 인쇄회로기판(50)이 매트릭스 행태로 행과 열에 반복되어 배치되도록 형성될 수 있다.
기판 키트(510)는 레이저 커팅 방식으로 각각 절단되어 단위 크기의 인쇄회로기판(50)을 이루는 제1 유효 영역(512a)과 그 이외의 영역인 제1 지지 영역(514a)으로 구성된다.
기판 키트(510)를 대상으로 하여, 제1 유효 영역(512a)에 부합하도록 레이저 커팅되면, 도 5의 (b)에 예시된 바와 같은 단위 크기의 인쇄회로기판(50)이 기판 키트(510)로부터 분리될 수 있다.
기판 키트(510)에서 단위 크기의 인쇄회로기판(50)들이 레이저 커팅되어 분리되기 이전에, 각각의 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 이미지 센서(40)가 부착되는 공정이 선행될 수도 있다.
또한, 도 6의 (a)에 예시된 바와 같이, 하우징 키트(610)는 메인 영역과 서브 영역을 가지는 하우징(110)이 매트릭스 행태로 행과 열에 반복되어 배치되도록 형성될 수 있다. 다만, 하우징(110)이 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 장착되기 때문에, 인쇄회로기판(50)의 행과 열의 이격 간격과 하우징(110)의 행과 열의 이격 간격은 서로 상이할 수 있다. 또한, 도 6에는 전술한 홀더(20)와 베이스부(25)를 포함하도록 일체형으로 제작된 형태의 하우징(110)이 매트릭스 형태로 배열되어 하우징 키트(610)가 제작되는 경우가 예시되었으나, 전술한 바와 같이 베이스부(25)만을 포함하는 형태의 하우징(110)이 매트릭스 형태로 배열되어 하우징 키트(610)가 제작될 수도 있음은 당연하다.
하우징 키트(610)는 레이저 커팅 방식으로 각각 절단되어 단위 크기의 하우징(110)을 이루는 제2 유효 영역(512b)과 그 이외의 영역인 제2 지지 영역(514b)으로 구성된다.
하우징 키트(610)를 대상으로 제2 유효 영역(512b)에 부합하도록 레이저 커팅되면, 도 6의 (b)에 예시된 단위 크기의 하우징(110)이 하우징 키트(610)로부터 분리될 수 있다.
하우징 키트(610)에서 단위 크기의 하우징(110)들이 레이저 커팅되어 분리되기 이전에, 각각의 하우징(110)에 렌즈부(10) 및 적외선 차단 필터(30)를 장착하는 과정이 선행될 수 있다. 또한, 각 하우징(110)에는 AF 구동기와 OIS 구동기 등이 예를 들어 인서트 사출 등의 방식으로 구비될 수도 있다.
기판 키트(510)와 하우징 키트(610)는 서로 대응되는 크기를 가지며, 또한 기판 키트(510) 내의 인쇄회로기판(50)들과 하우징 키트(610) 내의 하우징(110)들은 각각 서로 대응되는 위치에 배치된다.
따라서, 하우징 키트(610)가 기판 키트(510)의 상부를 덮도록 위치시키면, 각각의 유효 영역(512a, 512b)에 배치된 인쇄회로기판(50)과 하우징(110)이 서로 대응하도록 위치하게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)는 타이-바(tie bar) 방식으로 광축이 틀어지지 않고, 위치 정밀도가 높은 상태로 서로 결합되도록 구현될 수 있다.
이를 위해, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610) 중 어느 하나에 다수개의 오목부(520)가 형성되고, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610) 중 다른 하나에 각 오목부(520)에 대응되도록 돌출부(620)가 형성될 수 있다. 물론, 각각의 기판에 서로 체결 가능한 형태로 오목부(520)와 돌출부(620)과 모두 형성될 수도 있음은 당연하다.
구체적으로, 오목부(520)와 돌출부(620)는 각 키트에서 지지 영역(514a, 514b)에 형성되도록 할 수 있다. 오목부(520)와 돌출부(620)는 도 5의 (c) 및 도 6의 (c)에 각각 예시된 바와 같이, 각 키트(510, 610)의 모서리 영역과, 지지 영역(514a, 514b) 중에서 유효 영역(512a, 512b)의 주변에서 각 유효 영역(512a, 512b)를 고정하는 얇은 가지 형상의 영역 등에 배치될 수 있다.
이와 같이, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)가 위치 정밀도가 높은 상태로 결합될 수 있도록 하는 오목부(520)와 돌출부(620)를 유효 영역(512a, 512b) 바깥쪽에 형성하고, 유효 영역(512a, 512b)의 내부에는 상호 결합을 위한 구조물을 형성하지 않음으로써, 유효 영역(512a, 512b)의 크기를 최소화할 수 있고, 이를 통해 카메라 모듈의 크기로 소형화할 수 있는 특징이 있다.
오목부(520)와 돌출부(620)를 이용하여 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)가 서로 결합되면, 결합된 각 키트(510, 610) 내의 각 유효 영역(512a, 512b)에 대해 레이저 융착 기법을 적용하여 하우징(110)이 대응되는 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 접합되도록 한다.
이후, 결합 및 접합된 각 키트(510, 610) 내의 각 유효 영역(512a, 512b)에 대해 레이저 커팅을 수행하여 단위 크기의 카메라 모듈들이 분리되도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7의 (a)에 예시된 바와 같이, 매트릭스 형태로 다수개의 인쇄회로기판(50)이 배열된 기판 키트(510)와, 매트릭스 형태로 다수개의 하우징(110)이 배열된 하우징 키트(610)가 각각 사출 제작된다.
하우징 키트(610)가 기판 키트(510)의 상부를 덮도록 위치되면, 각각의 유효 영역(512a, 512b)에 배치된 인쇄회로기판(50)과 하우징(110)이 서로 대응하여 위치되도록 하기 위해, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)는 서로 대응되는 크기이며, 기판 키트(510) 내의 인쇄회로기판(50)들과 하우징 키트(610) 내의 하우징(110)들이 각각 서로 대응되는 위치에 배치되도록 제작될 수 있다.
또한, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)가 광축이 틀어지지 않고, 위치 정밀도가 높은 상태로 서로 결합될 수 있도록, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610) 중 어느 하나에 다수개의 오목부(520)가 형성되고, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610) 중 다른 하나에 각 오목부(520)에 대응되도록 돌출부(620)가 형성될 수 있다. 물론, 각각의 기판에 서로 체결 가능한 형태로 오목부(520)와 돌출부(620)과 모두 형성될 수도 있음은 당연하다.
이때, 오목부(520)와 돌출부(620)는 각 키트(510, 610)에서 지지 영역(514a, 514b) 내에 형성될 수 있다.
예를 들어, 오목부(520)와 돌출부(620)는 각 키트(510, 610)의 모서리 영역과, 지지 영역(514a 514b) 중에서 유효 영역(512a, 512b)의 주변에서 각 유효 영역(512a, 512b)를 고정하는 얇은 가지 형상의 영역 등에 배치될 수 있다(도 5의 (c) 및 도 6의 (c) 참조).
이어서, 도 7의 (b)에 예시된 바와 같이, 각 키트(510, 610)에 형성된 오목부(520)와 돌출부(620)를 이용하여, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)가 서로 결합된다.
기판 키트(510)와 하우징 키트(610)가 결합되기 이전에, 기판 키트(510)에 구비된 각 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 이미지 센서(40)가 부착되는 공정이 선행될 수 있다. 또한, 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)가 결합되기 이전에, 하우징 키트(610)에 구비된 각 하우징(110)에 적외선 차단 필터(30)를 장착하는 과정이 선행될 수 있다.
이어서, 결합된 각 키트(510, 610) 내의 각 유효 영역(512a, 512b)에 대해 레이저 융착 기법을 적용하여 하우징(110)이 대응되는 인쇄회로기판(50)의 메인 영역에 접합되도록 한다(도 7의 (c) 참조).
예를 들어, 하우징(110)은 레이저를 투과하는 소재로 사출 제작될 수 있고, 인쇄회로기판(50)은 하우징(110)을 투과하여 도달된 레이저를 흡수하여 열을 발생시킴으로써 용융풀을 형성시켜 하우징(110)과 접합되도록 하는 레이저 흡수용 소재로 사출 제작될 수 있다.
이어서, 결합 및 접합된 각 키트(510, 610)의 각 유효 영역(512a, 512b)을 대상으로 대해 레이저 커팅을 수행하여, 단위 크기의 카메라 모듈들이 분리되어 카메라 모듈로 완성되도록 한다(도 7의 (d) 및 (e) 참조).
이와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈 제작 방법 및 카메라 모듈 제작용 키트는 이미지 센서(40)와 인쇄회로기판(50) 사이의 와이어 연결 공정을 생략함으로써 공정이 단순화되는 장점이 있다. 또한, 와이어 연결 구조가 도전 패턴을 이용한 직접 연결 구조로 개선됨으로써, 카메라 모듈의 높이를 감소시킬 수 있고, 와이어가 단절되거나 눌림에 따른 문제가 방지되는 장점도 있다.
또한, 매트릭스 구조로 인쇄회로기판(50)과 하우징(110)이 배열된 기판 키트(510)와 하우징 키트(610)를 각각 사출 제작하고, 이들 키트들(510, 610)을 결합하여 단위 크기의 카메라 모듈이 레이저 커팅되어 제작될 수 있도록 함으로써, 짧은 시간에 카메라 모듈을 대량 생산할 수 있는 장점도 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 렌즈부 20 : 홀더
25 : 베이스부 30 : 적외선 차단 필터
40 : 이미지 센서 50 : 인쇄회로기판
110 : 하우징 121, 123, 125, 127 : 전극 패드
129 : 도전선 131 : 솔더볼
510 : 기판 키트 512a, 612a : 유효 영역
514a, 614a : 지지 영역 520 : 오목부
610 : 하우징 키트 620 : 돌출부

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. (a) 다수개의 인쇄회로기판이 매트릭스 형태로 배치되도록 평판 형상으로 사출 제작된 기판 키트의 상측에, 다수개의 하우징이 매트릭스 형태로 배치되도록 평판 형상으로 사출 제작된 하우징 키트가 배치되는 단계;
    (b) 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트의 서로 대응되는 표면과 서로 대응되는 다수개의 위치에 형성된 돌출부와 오목부를 이용하여, 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트가 타이-바 방식으로 결합되는 단계;
    (c) 결합된 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트에서 서로 대응되도록 위치된 인쇄회로기판과 하우징이 레이저 융착 방식으로 접합되는 단계; 및
    (d) 결합 및 접합된 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트로부터 인쇄회로기판과 하우징이 접합된 카메라 모듈들을 각각 분리시키기 위해, 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트의 유효 영역을 대상으로 레이저 커팅 처리되는 단계를 포함하는 카메라 모듈 제작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (b) 이전에, 상기 기판 키트의 메인 영역에 이미지 센서가 실장되고, 상기 하우징의 내측에 형성된 중공부를 폐쇄하는 형태로 적외선 차단 필터가 장착되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메인 영역에 형성된 제1 전극 패드와 상기 이미지 센서에 형성된 제2 전극 패드를 전기적으로 연결시키기 위한 도전 패턴이 중공부를 형성하는 상기 하우징의 내측 둘레면의 표면에 형성되고,
    상기 하우징의 내측 둘레면은 단턱부가 형성된 다단 구조로 형성되며,
    상기 도전 패턴은, 상기 제1 전극 패드에 대응되도록 상기 내측 둘레면의 제1 단에 형성된 제3 전극 패드, 상기 제2 전극 패드에 대응되도록 상기 제1단에 비해 상대적으로 높게 형성된 상기 내측 둘레면의 제2 단에 형성된 제4 전극 패드, 단턱부를 따라 연장되어 상기 제3 전극 패드와 상기 제4 전극 패드를 서로 연결하는 도전선을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서, 상기 기판 키트와 상기 하우징 키트가 결합되어 상기 하우징의 하측 표면이 상기 상기 기판 키트의 상기 인쇄회로기판의 메인 영역의 상측 표면에 접촉되면, 서로 대응되도록 위치된 상기 제1 전극 패드와 상기 제3 전극 패드, 상기 제2 전극 패드와 상기 제4 전극 패드 각각은 직접 물리적으로 접촉되거나, 상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드 각각에 미리 놓여진 도전성 접합체를 통하거나, 도전성 본드로 본딩되어 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제작 방법.
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