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KR20120064476A - 듀얼 카메라 모듈, 이를 포함하는 휴대용 단말기 및 그 제조방법 - Google Patents

듀얼 카메라 모듈, 이를 포함하는 휴대용 단말기 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20120064476A
KR20120064476A KR1020100125732A KR20100125732A KR20120064476A KR 20120064476 A KR20120064476 A KR 20120064476A KR 1020100125732 A KR1020100125732 A KR 1020100125732A KR 20100125732 A KR20100125732 A KR 20100125732A KR 20120064476 A KR20120064476 A KR 20120064476A
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 2개의 카메라 모듈이 사용될 수 있는 휴대용 단말기 등에 1개의 카메라 모듈로 양방향 촬상 기능을 제공함으로써 부품수 감소와 원가 절감을 도모할 수 있다. 이를 위해 특히, 본 발명의 일 실시예는 관통부가 형성된 기판; 기판과 전기적으로 연결되고, 관통부의 관통 방향 중 일방으로 이미징면이 향하도록 하여 관통부의 테두리에 실장되는 제1 이미지센서; 기판과 전기적으로 연결되고, 관통 방향 중 타방으로 이미징면이 향하도록 하여 관통부의 테두리에 실장되는 제2 이미지센서; 제1 이미지센서 하부인 일방으로 배열되는 다수의 렌즈를 포함하는 제1 광학부; 및 제2 이미지센서 상부인 타방으로 배열되는 다수의 렌즈를 포함하는 제2 광학부;를 포함하는 듀얼 카메라 모듈의 일 실시예를 포함한다.

Description

듀얼 카메라 모듈, 이를 포함하는 휴대용 단말기 및 그 제조방법{DUAL CAMERA MODULE, PORTABLE TERMINAL WITH THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 듀얼 카메라 모듈에 관한 것이다. 2개의 카메라 모듈이 사용될 수 있는 휴대용 단말기 등에 1개의 카메라 모듈로 양방향 촬상 기능을 제공하는 듀얼 카메라 모듈, 이를 포함하는 휴대용 단말기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 PCB 기판 또는 세리믹 기판에 1개의 이미지 센서 및 1개의 광학계 등이 조립되어 1개의 카메라로서 역할을 수행했다. 그러나 최근의 휴대 단말기 등에 사용되는 카메라 모듈은 앞면과 뒤면에 각각 위치하여 2개가 필요한 것이 다반사다.
그러나, 이렇게 하나의 휴대 단말기에 2개의 카메라 모듈이 장착되는 경우 사용되는 부품 수 증가와 함께 원가가 상승하게 된다는 단점이 있다. 따라서, 부품 수를 감소시킴과 함께 원가 절감을 도모할 수 있는 카메라 모듈의 필요성이 대두된다.
본 발명은 2개의 카메라 모듈이 사용될 수 있는 휴대용 단말기 등에 1개의 카메라 모듈로 양방향 촬상 기능을 제공함으로써 부품수 감소와 원가 절감을 도모할 수 있는 듀얼 카메라 모듈, 이를 포함하는 휴대용 단말기 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 관통부가 형성된 기판; 기판과 전기적으로 연결되고, 관통부의 관통 방향 중 일방으로 이미징면이 향하도록 하여 관통부의 테두리에 실장되는 제1 이미지센서; 기판과 전기적으로 연결되고, 관통 방향 중 타방으로 이미징면이 향하도록 하여 관통부의 테두리에 실장되는 제2 이미지센서; 제1 이미지센서 하부인 일방으로 배열되는 다수의 렌즈를 포함하는 제1 광학부; 및 제2 이미지센서 상부인 타방으로 배열되는 다수의 렌즈를 포함하는 제2 광학부;를 포함하는 듀얼 카메라 모듈을 제공한다.
기판은 제1, 2 이미지센서로부터 이미지 신호를 수신하여 이미지 데이터를 처리하는 신호 처리부 및 제1, 2 이미지센서에 전력을 공급하는 전력공급부를 더 포함할 수 있다.
제1, 2 이미지센서는 각각은 CCD(Charge-Coupled Device) 센서 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 센서일 수 있다.
관통부는 테두리를 따라 단턱부가 형성되어 있는 것일 수 있다.
제1 이미지센서는 단턱부에 플립 칩 본딩된 것일 수 있다.
제2 이미지센서는 제1 이미지센서와 다이 본딩된 것일 수 있다.
제2 이미지센서는 제1 이미지센서와 이격되어 단턱부의 상부 테두리에 접착된 것일 수 있다.
제1 광학부 및 제2 광학부는 각각의 모듈 케이스를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 듀얼 카메라 모듈이 내장된 휴대용 단말기를 제공한다.
한편, 본 발명은 다른 카테고리로서, 제1 이미지센서가 관통부가 형성된 기판의 테두리 단턱부에 이미징면이 하부를 향하도록 하여 플립 칩 본딩되는 단계(S110); 제2 이미지센서가 이미징면이 상부를 향하도록 하여 제1 이미지센서의 상부에 다이 본딩되는 단계(S120); 제2 이미지센서가 기판과의 사이에서 와이어 연결을 통해 와이어 본딩되는 단계(S130); 및 제1 이미지센서 하부 및 제2 이미지센서 상부 각각에 다수의 렌즈를 포함하는 제1 광학부 및 다수의 렌즈를 포함하는 제2 광학부가 배치되는 단계(S140);를 포함하는 듀얼 카메라 모듈의 제조방법을 제공한다.
그리고, 본 발명은 제1 이미지센서가 관통부가 형성된 기판의 테두리 단턱부에 이미징면이 하부를 향하도록 하여 플립 칩 본딩되는 단계(S210); 제2 이미지센서가 이미징면이 상부를 향하도록 하여 제1 이미지센서와 이격되어 단턱부의 상부 테두리에 접착되는 단계(S220); 및 제1 이미지센서 하부 및 제2 이미지센서 상부 각각에 다수의 렌즈를 포함하는 제1 광학부 및 다수의 렌즈를 포함하는 제2 광학부가 배치되는 단계(S230);를 포함하는 듀얼 카메라 모듈의 제조방법을 제공한다.
제2 이미지센서 접착단계(S220)는, 제2 이미지센서가 단턱부의 상부 테두리에 솔더 크림으로 접착되는 단계일 수 있다.
제1 광학부 및 제2 광학부 배치단계(S230)에서, 제1 광학부 및 제2 광학부는 각각의 모듈 케이스를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 2개의 카메라 모듈이 사용될 수 있는 휴대용 단말기 등에 1개의 카메라 모듈로 양방향 촬상 기능을 제공함으로써 부품수 감소와 원가 절감을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제1 실시예의 단면을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제2 실시예의 단면을 나타낸 단면도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제1 실시예 구성중 기판에 이미지센서를 실장하는 제조 공정을 순차적으로 나타낸 공정단면도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제2 실시예 구성중 기판에 이미지센서를 실장하는 제조 공정을 순차적으로 나타낸 공정단면도이다.
< 듀얼 카메라 모듈>
<제1 실시예 >
도 1은 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제1 실시예의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실시예는 기판(10), 제1 이미지센서(20), 제2 이미지센서(30), 제1 광학부(40) 및 제2 광학부(50)를 포함한다.
제1 실시예는 하나의 기판(10)에 제1 이미지센서(20) 및 제2 이미지센서(30)를 실장하게 되어 상호 반대방향에 있는 피사체를 촬상할 수 있게 된다. 즉, 휴대용 단말기에 등에 장착되어야 했던 2개의 카메라 모듈을 대체하여 1개의 카메라 모듈이 제공됨으로써 휴대용 단말기의 소형화 및 부품 절감에 기여할 수 있다.
이하, 도 1을 참고하여 제1 실시예 구성에 대해 설명한다.
기판(10)은 이미징면(22, 32)에 대응하는 면적보다 크게 관통부(12)가 형성되어 있다. 관통부(12)는 테두리가 닫혀있는 홀 형태이거나 테두리 중 일 측면이 개방된 형태일 수 있으며, 이미징면(22, 32)보다 큰 면적으로 관통부(12)가 형성된 것이라면 어떤 형태여도 무방하다.
기판(10)은 세라믹 기판이나 인쇄회로기판(PCB,Printed Circuit Board)이 사용될 수 있으며, 제1, 2 이미지센서(20, 30)로부터 이미지 신호를 수신하여 이미지 데이터를 처리하는 신호 처리부(도시되지 않음) 및 제1, 2 이미지센서에 전력을 공급하는 전력공급부(도시되지 않음)가 실장되어 더 포함될 수 있다.
또한, 기판(10)은 관통부(12)의 테두리를 따라 단턱부(14)가 형성되어 있으며, 단턱부(14)는 하기의 제1, 2 이미지센서(20, 30)가 용이하게 실장될 수 있도록 제1, 2 이미지센서(20, 30)의 너비에 대응되도록 형성된다.
제1 이미지센서(20)는 기판(10)과 전기적으로 연결되고, 관통부(12)의 관통 방향 중 일방으로 이미징면(22)이 향하도록 하여 관통부(12)의 테두리에 실장된다. 또한, 제2 이미지센서(30)도 기판(10)과 전기적으로 연결되고, 관통 방향 중 타방으로 이미징면(32)이 향하도록 하여 관통부(12)의 테두리에 실장된다. 여기서, 제1 이미지센서(20) 및 제2 이미지센서(30)는 각각 CCD 센서 또는 CMOS 센서일 수 있다.
구체적으로, 제1 이미지센서(20)는 기판(10)의 단턱부(14)에 플립 칩 본딩(flip chip bonding)되어 제1 이미지센서(20)의 전극이 기판(10)의 전극에 직접적으로 전기 접속되도록 할 수 있다. 또한, 제2 이미지센서(30)의 경우 제1 이미지센서(20)에 다이 본딩됨으로써 접착 고정되고, 기판(10)과는 금 또는 구리 등의 와이어(16)에 의해 와이어 본딩됨으로써 전기적으로 접속될 수 있다.
제1 광학부(40)는 제1 이미지센서(20) 하부인 일방으로 배열되는 다수의 렌즈(42)를 포함하고, 아울러 모듈 케이스(44)를 더 포함할 수 있다. 다수의 렌즈(42)는 오토포커싱에 사용되는 렌즈, 손떨림 보정을 위해 구동되는 렌즈 등 다양한 렌즈(42)가 광축 정렬되어 렌즈 어레이를 구성할 수 있으며, 본 실시예에서는 간략하게 도시하였다. 또한, 모듈 케이스(44)도 다수의 렌즈(42)에 대해서는 실장 케이스로서 역할을 하고, 제1 이미지센서(20)에 대해서는 암실 역할을 할 수 있도록 구성한다.
제2 광학부(50)도 제2 이미지센서(30) 상부인 일방으로 배열되는 다수의 렌즈(52)를 포함하고 모듈 케이스(54)도 더 포함할 수 있으며, 제1 광학부(40)에 포함된 다수의 렌즈(42) 및 모듈 케이스(44)와 동일한 기능 및 역할을 한다.
<제2 실시예 >
도 2는 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제2 실시예의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 중복되는 한도에서 설명을 생략한다. 제2 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10), 제1 이미지센서(20), 제2 이미지센서(30), 제1 광학부(40) 및 제2 광학부(50)를 포함한다. 다만, 제1 이미지센서(20) 및 제2 이미지센서(30)의 기판(10)과의 접속 구성에서 차이가 있다.
구체적으로, 제1 실시예에서 제2 이미지센서(30)와 기판(10)과의 연결을 위해 와이어 본딩의 구성을 취한 반면, 제2 실시예에서는 제2 이미지센서(30)가 기판(10)의 단턱부(14) 상부 테두리에 접착고정되고, 더욱이 기판(10)과의 전기적 접속을 위해 솔더 크림(18)이 사용된다. 이러한 구성으로 제2 실시예에서도 하나의 기판(10)에 2개의 이미지센서(20, 30)를 실장할 수 있게 된다. 그 밖의 구성은 제1 실시예와 동일하며 그 구성의 기능 및 작용도 동일하다.
상기와 같은 듀얼 카메라 모듈의 제1, 2 실시예는 휴대 전화기, PDA(Personal Digital Assistant), DMB 등과 같은 휴대용 단말기에 내장되어 양방향 촬상 기능이 제공될 수 있는 휴대용 단말기가 용이하게 구성될 수 있을 것이다.
< 듀얼 카메라 모듈 제조방법>
<제1 실시예 제조방법>
도 3a 내지 도 3c는 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제1 실시예 구성중 기판에 이미지센서를 실장하는 제조 공정을 순차적으로 나타낸 공정단면도이다. 듀얼 카메라 모듈 제1 실시예의 제조방법은, 도 3a를 참고하면, 우선, 제1 이미지센서(20)가 관통부(12)가 형성된 기판(10)의 테두리 단턱부(14)에 이미징면(22)이 하부를 향하도록 하여 플립 칩 본딩된다(S110).
다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 이미지센서(30)가 이미징면(32)이 상부를 향하도록 하여 제1 이미지센서(20)의 상부에 다이 본딩된다(S120).
다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제2 이미지센서(30)가 기판(10)과의 사이에서 와이어(16) 연결을 통해 와이어 본딩됨으로써(S130) 기판(10)에 듀얼 카메라 모듈의 제1 실시예 구성중 이미지센서(20, 30)를 실장하는 제조 공정이 수행될 수 있다.
물론, 이후 제1 이미지센서(20) 하부 및 제2 이미지센서(30) 상부 각각에 다수의 렌즈(42, 52)를 포함하는 제1 광학부(40) 및 다수의 렌즈(42, 52)를 포함하는 제2 광학부(50)가 배치됨으로써(S140) 도 1에 도시된 바와 같은 듀얼 카메라 모듈의 제1 실시예가 완성될 수 있다.
<제2 실시예 제조방법>
도 4a 내지 도 4c는 본 발명인 듀얼 카메라 모듈 제2 실시예 구성중 기판에 이미지센서를 실장하는 제조 공정을 순차적으로 나타낸 공정단면도이다. 듀얼 카메라 모듈 제2 실시예의 제조방법은, 도 4a를 참고하면, 우선, 제1 이미지센서(20)가 관통부(12)가 형성된 기판(10)의 테두리 단턱부(14)에 이미징면(22)이 하부를 향하도록 하여 플립 칩 본딩된다(S210).
다음, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 제2 이미지센서(30)가 이미징면(32)이 상부를 향하도록 하여 제1 이미지센서(20)와 이격되어 단턱부(14)의 상부 테두리에 솔더 크림(18)에 의해 접착됨으로써(S220) 기판(10)에 듀얼 카메라 모듈의 제2 실시예 구성중 이미지센서(20, 30)를 실장하는 제조 공정이 수행될 수 있다.
물론, 이후, 제1 이미지센서(20) 하부 및 제2 이미지센서(30) 상부 각각에 다수의 렌즈(42, 52)를 포함하는 제1 광학부(40) 및 다수의 렌즈(42, 52)를 포함하는 제2 광학부(50)가 배치되는 됨으로써(S230) 도 2에 도시된 바와 같은 듀얼 카메라 모듈의 제2 실시예가 완성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 기판
12: 관통부
14: 단턱부
16: 와이어
18: 솔더 크림
20: 제1 이미지센서
30: 제2 이미지센서
22, 32: 이미징면
40: 제1 광학부
50: 제2 광학부
42: 52: 다수의 렌즈
44, 54: 모듈 케이스

Claims (13)

  1. 관통부가 형성된 기판;
    상기 기판과 전기적으로 연결되고, 상기 관통부의 관통 방향 중 일방으로 이미징면이 향하도록 하여 상기 관통부의 테두리에 실장되는 제1 이미지센서;
    상기 기판과 전기적으로 연결되고, 상기 관통 방향 중 타방으로 이미징면이 향하도록 하여 상기 관통부의 테두리에 실장되는 제2 이미지센서;
    상기 제1 이미지센서 하부인 상기 일방으로 배열되는 다수의 렌즈를 포함하는 제1 광학부; 및
    상기 제2 이미지센서 상부인 상기 타방으로 배열되는 다수의 렌즈를 포함하는 제2 광학부;를 포함하는 듀얼 카메라 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 제1, 2 이미지센서로부터 이미지 신호를 수신하여 이미지 데이터를 처리하는 신호 처리부 및 상기 제1, 2 이미지센서에 전력을 공급하는 전력공급부를 더 포함하는 듀얼 카메라 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1, 2 이미지센서는 CCD 센서 또는 CMOS 센서인 듀얼 카메라 모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 관통부는 상기 테두리를 따라 단턱부가 형성되어 있는 것인 듀얼 카메라 모듈.
  5. 제 4항에 있어서,
    제1 이미지센서는 상기 단턱부에 플립 칩 본딩된 것인 듀얼 카메라 모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 이미지센서는 상기 제1 이미지센서와 다이 본딩된 것인 듀얼 카메라 모듈.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 이미지센서는 상기 제1 이미지센서와 이격되어 상기 단턱부의 상부 테두리에 접착된 것인 듀얼 카메라 모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광학부 및 상기 제2 광학부는 각각의 모듈 케이스를 포함하는 것인 듀얼 카메라 모듈.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 듀얼 카메라 모듈이 내장된 휴대용 단말기.
  10. 제1 이미지센서가 관통부가 형성된 기판의 테두리 단턱부에 이미징면이 하부를 향하도록 하여 플립 칩 본딩되는 단계(S110);
    제2 이미지센서가 이미징면이 상부를 향하도록 하여 상기 제1 이미지센서의 상부에 다이 본딩되는 단계(S120);
    상기 제2 이미지센서가 상기 기판과의 사이에서 와이어 연결을 통해 와이어 본딩되는 단계(S130); 및
    상기 제1 이미지센서 하부 및 상기 제2 이미지센서 상부 각각에 다수의 렌즈를 포함하는 제1 광학부 및 다수의 렌즈를 포함하는 제2 광학부가 배치되는 단계(S140);를 포함하는 듀얼 카메라 모듈의 제조방법.
  11. 제1 이미지센서가 관통부가 형성된 기판의 테두리 단턱부에 이미징면이 하부를 향하도록 하여 플립 칩 본딩되는 단계(S210);
    제2 이미지센서가 이미징면이 상부를 향하도록 하여 상기 제1 이미지센서와 이격되어 상기 단턱부의 상부 테두리에 접착되는 단계(S220); 및
    상기 제1 이미지센서 하부 및 상기 제2 이미지센서 상부 각각에 다수의 렌즈를 포함하는 제1 광학부 및 다수의 렌즈를 포함하는 제2 광학부가 배치되는 단계(S230);를 포함하는 듀얼 카메라 모듈의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제2 이미지센서 접착단계(S220)는,
    제2 이미지센서가 상기 단턱부의 상부 테두리에 솔더 크림으로 접착되는 단계인 듀얼 카메라 모듈의 제조방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 광학부 및 제2 광학부 배치단계(S230)에서,
    상기 제1 광학부 및 상기 제2 광학부는 각각의 모듈 케이스를 포함하는 것인 듀얼 카메라 모듈의 제조방법.
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