KR100399640B1 - Module package of image capturing unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 촬상소자 모듈 패키지에 관한 것으로, 특히 이미지 센서 칩이 다이 본딩되어지며 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결되어 있으며 적어도 하나 이상의 가이드 홀이 형성되어 있는 회로기판과, 상기 이미지 센서 칩이 상기 회로기판과 와이어 본딩되어진 영역 이외의 영역에 에폭시 접합되어지며 상기 회로기판과 접합됨에 따라 상방으로 개구부를 갖고 상기 개구부 내부에 커버글라스 혹은 IR필터가 안착되어질 수 잇도록 단차가 형성되어 있는 소정높이의 칩 커버 하우징으로 이루어진 센서 칩 모듈과; 내부에 공간이 형성되어 있으며 그 내부 공간의 하부에 상기 센서 칩 모듈이 안착 고정되어지며 상기 센서 칩 모듈이 안착되는 영역에 대응하는 상부 영역에 개구부가 형성되어지며 상기 개구부는 단차가 형성되어져 있는 촬상소자의 구비를 희망하는 전자기기의 세트 하우징과; 상기 세트 하우징의 개구부 단차에 안착 고정되며 적어도 하나 이상의 돌출부재가 상기 회로기판에 형성되어 있는 가이드 홀에 끼워지고, 상기 이미지 센서 칩에 대향하는 일정 영역에 단차가 형성되어 있는 개구부를 갖는 홀더 지지부; 및 상기 홀더 지지부의 개구부에 형성되어 있는 단차에 걸려 안착되어지며 내부에 렌즈가 내장된 홀더를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device module package, and more particularly, to a circuit board in which an image sensor chip is die bonded and electrically connected by wire bonding, and at least one guide hole is formed, and the image sensor chip is the circuit board. Epoxy bonded to an area other than the wire bonded area, and the chip cover having a predetermined height having an opening upward and being stepped so that a cover glass or an IR filter can be seated inside the opening as it is bonded to the circuit board. A sensor chip module consisting of a housing; The space is formed inside, the sensor chip module is seated and fixed to the lower portion of the inner space, the opening is formed in the upper region corresponding to the area where the sensor chip module is seated, the opening is an image having a step is formed A set housing of the electronic device which is desired to have an element; A holder support part seated and fixed to an opening step of the set housing and having at least one protruding member fitted into a guide hole formed in the circuit board and having a step formed in a predetermined area facing the image sensor chip; And a holder fixed to a step formed in the opening of the holder support and having a lens embedded therein.
Description
본 발명은 촬상 소자 패키지에 관한 것으로 특히, 촬상 소자 패키지의 하우징을 별도로 사용하지 않고서 휴대용 기기의 하우징을 사용함으로써 경박 단소화가 요구되고 있는 휴대용 기기에 부가할 수 있으며 그로 인한 생산비 절감을 유도할 수 있도록 하기 위한 촬상소자 모듈 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an image pickup device package, and in particular, by using the housing of a portable device without separately using the housing of the image pickup device package, it can be added to a portable device that is required to reduce light and weight, thereby inducing a reduction in production cost. An image pickup device module package is provided.
일반적으로 촬상소자라 함은, 비디오 카메라, 전자스틸 카메라, PC카메라, 단말기, PDA등에서 이미지의 인식을 위하여 마련되는 것으로서, 상술한 촬상 모듈의 제조 공정을 첨부한 도 1내지 도 6을 참조하여 살펴보면, 우선 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 반도체 제조공정을 통해 웨이퍼에 형성된 다수의 이미지센서 칩을 낱개로 분리한다. 이때, 이미지 센서 칩(51)에는 실질적으로 이미지를 감지할 수 있는 이미지 영역(52)이 존재한다.In general, an imaging device is provided for recognizing an image in a video camera, an electronic still camera, a PC camera, a terminal, a PDA, and the like, and is described with reference to FIGS. 1 to 6 to which the manufacturing process of the imaging module is attached. First, as illustrated in the accompanying FIG. 1, a plurality of image sensor chips formed on a wafer are separated by a semiconductor manufacturing process. At this time, the image sensor chip 51 has an image area 52 capable of substantially detecting an image.
이후, 첨부한 도 2에서와 같이 상기 도 1의 과정을 통해 낱개로 분리되어진 이미지 센서 칩(51)을 PCB(50)위에 다이 본딩한다. 상기 도 2의 과정을 통해 이미지 센서 칩이 PCB위에 다이 본딩되어지면, 첨부한 도3의 과정에서와 같이 이미지 센서칩과 PCB간의 전기적인 연결을 위해 와이어(53)를 이용한 와이어 본딩을 수행하게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 2, die bonding is performed on the PCB 50 to the image sensor chip 51 separately separated through the process of FIG. 1. When the image sensor chip is die bonded onto the PCB through the process of FIG. 2, wire bonding is performed using wires 53 for electrical connection between the image sensor chip and the PCB as in the process of FIG. 3. .
첨부한 도 3에서와 같이 와이어 본딩 과정이 종료되면, 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 커버글라스 혹은 IR-필터(30)가 에폭시(40)를 통해 접착되어있는 하우징(10)을 첨부한 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 와이어 본딩된 이미지 센서칩이 있는 PCB위에 역시 에폭시(40)를 이용하여 접착시켜 촬상소자 모듈의 기밀성을 유지한다.When the wire bonding process is terminated as shown in FIG. 3, the housing 10, to which the cover glass or the IR-filter 30 is bonded through the epoxy 40, is attached as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the epoxy 40 is also bonded onto the PCB having the wire-bonded image sensor chip to maintain the airtightness of the imaging device module.
이후, 첨부한 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 렌즈(21)를 구비하고 있는 홀더(holder; 20)가 상기 하우징(10)의 개구부에 안착 또는 나사 결합되어 진다.Subsequently, as shown in FIG. 6, a holder 20 including the lens 21 is seated or screwed into the opening of the housing 10.
첨부한 도 6을 참조하여 최종적으로 체결이 완료된 찰상소자의 모듈 팩키지 구조를 살펴보면, 내부에 공간부(11)가 마련된 하우징(housing;10)을 구비한다.Referring to FIG. 6, the module package structure of the scratch device that is finally fastened is provided, and a housing 10 having a space 11 is provided therein.
상기 하우징(10)의 일단부에는 홀더(holder; 20)가 개재되는 바, 이 홀더(20)의 내부에는 이미지(image)의 정확한 집속을 위한 렌즈(lens; 21)가 내장된다.A holder 20 is interposed in one end of the housing 10, and a lens 21 for accurately focusing an image is embedded in the holder 20.
한편, 하우징(10)의 공간부(11)상에는 조리개 즉, 아이리스 필터(IRfilter;30)가 에폭시(epoxy)수지(40)를 통해 접착 고정되며, 단부에는 세라믹 회로기판(50)이 역시 에폭시 수지(40)를 통해 고정 설치된다.On the other hand, on the space 11 of the housing 10, an aperture, that is, an iris filter (IR filter) 30 is adhesively fixed through an epoxy resin 40, and at the end, the ceramic circuit board 50 is also epoxy resin. 40 is fixedly installed.
이 회로기판(50)의 상면에는 이미지 센서(image sensor;51)가 마련된다.An image sensor 51 is provided on the upper surface of the circuit board 50.
이때 전술한 이미지 센서(51)는 다이 본딩(die bonding)을 한 후, 다시 와이어 본딩(wire bonding)을 통해 회로기판(50)상에 설치되는 것이다.In this case, the image sensor 51 is installed on the circuit board 50 through die bonding and then wire bonding.
이후, 상술한 바와 같은 종래의 촬상소자 모듈 팩키지가 휴대폰과 같은 소형화된 통신기기에 적용하고자 하는 경우에는 첨부한 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 참조번호 60으로 지칭되는 기기의 하우징(이하, 세트 하우징)에 고정 안착되어지게 된다.Subsequently, when the conventional imaging device module package as described above is to be applied to a miniaturized communication device such as a mobile phone, a housing of the device referred to by reference numeral 60 as shown in FIG. It will be fixed in place.
상기와 같은 종래 방식의 촬상소자 모듈 팩키지는 그 동작상의 문제는 없으나 기분적인 부피가 크기 때문에 점차 소형화 및 박형화 되어지는 기기에 사용하기가 용이하지 않으며, 특히 점차 고급화된 서비스를 요구하고 있는 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 노력하고 있는 전자기기가 고기능화??고집적화??소형화가 됨에 따라 반도체 소자 패키지도 소형??박형??고밀도??Fine화를 기본으로 기술이 발전하여 왔다.The conventional imaging device module package does not have a problem in its operation, but is not easy to use in a device that is gradually miniaturized and thinned because of its large volume of comfort, and in particular, the needs of consumers who require increasingly advanced services. As electronic devices that are trying to satisfy the requirements of high performance, high integration, and miniaturization, semiconductor device packages have been developed based on small, thin, high density, and fine technology.
이런 이유로 인하여 비디오 카메라, 전자스틸 카메라, PC 카메라, 단말기, PDA등에 사용되는 고정체 촬상소자 패키지에도 소형 및 박형의 패키지 모듈이 요구되고 있는 실정이다.For this reason, small and thin package modules are required for fixed image pickup devices used in video cameras, electronic still cameras, PC cameras, terminals, PDAs, and the like.
더욱이, 첨부한 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 촬상소자 모듈 팩키지가 세트의 하우징에 어셈블리되어야하기 때문에 공정상의 오류로 또는 사용에 따른 노후로 인해 초점이 맞지 않거나 흔들리는 등의 안착성에 문제가 발생되어진다.Furthermore, as shown in the accompanying FIG. 7, the imaging device module package has to be assembled in the housing of the set, thereby causing a problem in the seatability such as out of focus or shaking due to a process error or aging due to use. .
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 촬상 소자 패키지의 하우징을 별도로 사용하지 않고서 휴대용 기기의 하우징을 사용함으로써 경박 단소화가 요구되고 있는 휴대용 기기에 부가할 수 있으며 그로 인한 생산비 절감을 유도할 수 있도록 하기 위한 촬상소자 모듈 패키지를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems can be added to a portable device that is required to reduce the light and weight by using the housing of the portable device without separately using the housing of the image pickup device package, thereby reducing the production cost To provide an imaging device module package for enabling.
도 1 내지 도 6은 종래 촬상소자 모듈 패키지의 제조 공정을 도시한 예시도,1 to 6 is an exemplary view showing a manufacturing process of a conventional image pickup device module package,
도 7은 종래 기술에 의해 완성되어진 촬상소자 모듈 패키지가 전자기기의 하우징에 안착되어진 형태를 설명하기 위한 예시도,7 is an exemplary view for explaining a form in which the imaging device module package completed by the prior art is mounted on the housing of the electronic device;
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 촬상소자 모듈 패키지의 세트 조립 공정을 도시한 예시도.8 to 11 are exemplary views showing a set assembly process of an image pickup device module package according to the present invention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 촬상소자 모듈 팩키지의 특징은, 이미지 센서 칩이 다이 본딩되어지며 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결되어 있으며 적어도 하나 이상의 가이드 홀이 형성되어 있는 회로기판과, 상기 이미지 센서 칩이 상기 회로기판과 와이어 본딩되어진 영역 이외의 영역에 에폭시 접합되어지며 상기 회로기판과 접합됨에 따라 상방으로 개구부를 갖고 상기 개구부 내부에 커버글라스 혹은 IR필터가 안착되어질 수 잇도록 단차가 형성되어 있는 소정높이의 칩 커버 하우징으로 이루어진 센서 칩 모듈과; 내부에 공간이 형성되어 있으며 그 내부 공간의 하부에 상기 센서 칩 모듈이 안착 고정되어지며 상기 센서 칩 모듈이 안착되는 영역에 대응하는 상부 영역에 개구부가 형성되어지며 상기 개구부는 단차가 형성되어져 있는 촬상소자의 구비를 희망하는 전자기기의 세트 하우징과; 상기 세트 하우징의 개구부 단차에 안착 고정되며 적어도 하나 이상의 돌출부재가 상기 회로기판에 형성되어 있는 가이드 홀에 끼워지고, 상기 이미지 센서 칩에 대향하는 일정 영역에 단차가 형성되어 있는 개구부를 갖는 홀더 지지부; 및상기 홀더 지지부의 개구부에 형성되어 있는 단차에 걸려 안착되어지며 내부에 렌즈가 내장된 홀더를 포함하는 데 있다.Features of the imaging device module package according to the present invention for achieving the above object, the circuit board is an image sensor chip is die-bonded and electrically connected by wire bonding and at least one guide hole is formed; The image sensor chip is epoxy bonded to an area other than the area where the circuit board is wire-bonded with the circuit board. As the image sensor chip is bonded to the circuit board, the step is formed such that the cover glass or the IR filter can be mounted inside the opening. A sensor chip module comprising a chip cover housing having a predetermined height formed thereon; The space is formed inside, the sensor chip module is seated and fixed to the lower portion of the inner space, the opening is formed in the upper region corresponding to the area where the sensor chip module is seated, the opening is an image having a step is formed A set housing of the electronic device which is desired to have an element; A holder support part seated and fixed to an opening step of the set housing and having at least one protruding member fitted into a guide hole formed in the circuit board and having a step formed in a predetermined area facing the image sensor chip; And a holder mounted on a step formed in the opening of the holder support and having a lens embedded therein.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 촬상소자 모듈 팩키지의 부가적인 특징은, 상기 홀더의 외주면과 홀더 지지부의 개구부 내면에는 서로 대향하게 나사산이 형성되어 있으므로 상기 홀더와 홀더 지지부는 나사 결합을 통해 체결되어지는 데 있다.An additional feature of the imaging device module package according to the present invention for achieving the above object is that the holder and the holder support portion is screwed on the outer circumferential surface of the holder and the inner surface of the opening portion of the holder support portion so as to face each other. To be fastened through.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above object and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 촬상소자 모듈 패키지의 세트 조립 공정을 도시한 예시도로서, 도 8은 전자기기의 세트 하우징 사이에 본 발명에 따른 촬상소자 모듈 패키지의 칩 부분이 어셈블리되어진 상태의 단면 예시도이며, 도 9는 렌즈가 구비되어 있는 홀더를 지지하기 위한 홀더 지지부가 촬상소자 모듈 패키지와 셀트 하우징에 체결되어진 상태의 단면 예시도이고, 도 10은 홀더가 홀더 지지부에 안착되어 체결되는 과정의 예시도이며, 도 11은 홀더가 홀더 지지부에 나사결합에 의해 완전히 체결되어진 상태의 완성 예시도이다.8 to 11 are exemplary diagrams illustrating a set assembly process of an imaging device module package according to the present invention, and FIG. 8 is a state in which a chip portion of the imaging device module package according to the present invention is assembled between a set housing of an electronic device. 9 is an exemplary cross-sectional view of FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a holder supporting part for supporting a holder provided with a lens in an image pickup device module package and a selt housing, and FIG. Figure 11 is an exemplary view of the process, Figure 11 is a complete illustration of the state that the holder is fully fastened by screwing the holder support.
우선적으로 종래 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같은 공정이 수행되어지는데, 즉 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 반도체 제조공정을 통해 웨이퍼에형성된 다수의 이미지 센서 칩을 낱개로 분리한다. 이때, 이미지 센서 칩(51)에는 실질적으로 이미지를 감지할 수 있는 이미지 영역(52)이 존재한다.First, a process as shown in FIGS. 1 to 3 is conventionally performed, that is, as shown in FIG. 1, a plurality of image sensor chips formed on a wafer are separated by a semiconductor manufacturing process. At this time, the image sensor chip 51 has an image area 52 capable of substantially detecting an image.
이후, 첨부한 도 2에서와 같이 상기 도 1의 과정을 통해 낱개로 분리되어진 이미지 센서 칩(51)을 PCB(50)위에 다이 본딩한다. 상기 도 2의 과정을 통해 이미지 센서 칩이 PCB위에 다이 본딩되어지면, 첨부한 도 3의 과정에서와 같이 이미지 센서칩과 PCB간의 전기적인 연결을 위해 와이어(53)를 이용한 와이어 본딩을 수행하게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 2, die bonding is performed on the PCB 50 to the image sensor chip 51 separately separated through the process of FIG. 1. When the image sensor chip is die bonded on the PCB through the process of FIG. 2, wire bonding is performed using wires 53 for electrical connection between the image sensor chip and the PCB as in the process of FIG. 3. .
와이어 본딩 과정이 종료되면, 커버글라스 혹은 IR-필터(30)가 에폭시(40A)를 통해 접착되어있는 하우징(10A)을 와이어 본딩된 이미지 센서칩이 있는 PCB위에 역시 에폭시(40A)를 이용하여 접착시켜 촬상소자 모듈의 기밀성을 유지한다.When the wire bonding process is finished, the housing 10A, to which the cover glass or IR-filter 30 is bonded through the epoxy 40A, is also bonded onto the PCB with the wire bonded image sensor chip using the epoxy 40A. To maintain the airtightness of the imaging device module.
이때, 상기 PCB(50)의 일측면에는 적어도 하나 이상의 가이드 홀(참조번호 미부여)이 형성되어져 있다.At this time, at least one guide hole (not given a reference number) is formed on one side of the PCB 50.
이후, 상술한 과정을 통해 형성된 본 발명에 따른 촬상소자 모듈 패키지의 칩 부분이 첨부한 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 찰상소자를 구비하고자 하는 전자기기의 하우징(60)내 공간의 하부 일측에 고정 안착되어진다.Then, as shown in Figure 8 attached to the chip portion of the imaging device module package according to the present invention formed through the above process, the lower side of the space in the housing 60 of the electronic device to be provided with the scratch element It is fixed and seated.
상기 하우징(60)은 내부에 공간을 갖고 있으며 외곽을 형성하는 하우징의 일측에는 단차(참조번호 미부여)가 형성되어 있는 개구부(참조번호 미부여)가 존재하므로 인해 상기 도 8의 설명에서와 같이 촬상소자 모듈 패키지의 칩 부분이 하우징(60)내 공간의 하부 일측에 고정 안착되어진다.Since the housing 60 has a space therein and an opening (not given a reference number) having a step (not given a reference number) is formed at one side of the housing forming an outline, as shown in FIG. 8. A chip portion of the image pickup device module package is fixedly seated at one lower side of the space in the housing 60.
이후, 첨부한 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 홀더를 안착시키고 지지할수 있는 홀더 지지부(70A)가 상기 하우징(60)의 개구부에 안착되어진다. 이때, 상기 홀더 지지부(70A) 역시 홀더가 안착되어질 수 있도록 단차(참조번호 미부여)가 형성되어 있는 개구부(참조번호 미부여)가 존재한다.Thereafter, as shown in FIG. 9, a holder support 70A capable of seating and supporting the holder is seated in the opening of the housing 60. At this time, the holder support 70A also has an opening (not given a reference number) formed with a step (not given a reference number) so that the holder can be seated.
또한, 상기 홀더 지지부(70A)는 적어도 하나 이상의 돌출부재(참조번호 미부여)가 형성되어 있는 데 상기 돌출부재는 상기 PCB(50)의 일측면에는 적어도 하나 이상의 가이드 홀(참조번호 미부여)에 일대일로 끼워지게 됨으로써 추후 안착되어지는 홀더와 촬상소자 모듈 패키지의 칩 부분의 초점이 매칭 될 수 있도록 한다.In addition, the holder support part 70A has at least one protruding member (not given a reference number), and the protruding member is formed in at least one guide hole (not given a reference number) at one side of the PCB 50. By being fitted one-to-one, the focus of the holder and the chip portion of the image pickup device module package, which is later placed, can be matched.
도 10은 렌즈(80)를 구비하고 있는 홀더(70B)가 홀더 지지부(70A)에 체결되는 상태를 나타낸 것으로 홀더(70B)의 외주면과 홀더 지지부(70A)의 개구부 내면에는 서로 대향하게 나사산이 형성되어 있으므로 상기 홀더(70B)와 홀더 지지부(70A)는 나사 결합을 통해 체결되어지며 그에따라 첨부한 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 매우 기밀한 공간을 갖는 세트 하우징 공간내에 촬상소자 모듈 패키지가 안착 고정될 수 있으며 홀더와 칩모듈 간에 초점을 매칭시키기 위한 별도의 하우징이 필요없게 되는 것이다. 또한, 상기 PCB는 플렉시블 회로기판을 포함한다.FIG. 10 shows a state in which the holder 70B having the lens 80 is fastened to the holder support 70A, and threads are formed on the outer circumferential surface of the holder 70B and the inner surface of the opening of the holder support 70A. Since the holder 70B and the holder support 70A are fastened by screwing, the image pickup device module package is seated and fixed in the set housing space having a very airtight space as shown in FIG. 11. This eliminates the need for a separate housing to match the focus between the holder and the chip module. In addition, the PCB includes a flexible circuit board.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 촬상소자 모듈 패키지를 제공하면 패키지 하우징이 차지하는 부분을 없앨 수 있어 패키지의 높이와 넓이를 줄일 수 있다.Providing the imaging device module package according to the present invention as described above can eliminate the portion occupied by the package housing can reduce the height and width of the package.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
Claims (2)
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