(57)【要約】【課題】小型化及び高性能化を実現できるカメラモジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】このカメラモジュールは、複数のレンズ、該複数のレンズの下部に配列される基板、該基板の上面に形成されて、赤外線を遮断する赤外線遮断剤、及び、基板の下面に配置されて、複数のレンズを通って入射する光イメージを電気的な信号に変換するイメージセンサーを含む構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズと、
前記複数のレンズの下部に配列される基板と、
前記基板の上面に形成されて、赤外線を遮断する赤外線遮断剤と、
前記基板の下面に配置されて、前記複数のレンズを通って入射する光イメージを電気的な信号に変換するイメージセンサーと、を含むカメラモジュール。
【請求項２】
前記基板の下面に形成されて、前記基板を通って入射する前記光イメージが反射されることを防止する反射防止剤をさらに含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記基板の前記反射防止剤上には、回路パターンが形成され、前記回路パターンには、前記イメージセンサーの電気的な信号を外部に伝達するソルダーボールが形成される、請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記基板の前記赤外線遮断剤上には回路パターンが形成され、前記回路パターンには素子が装着される、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記基板には上面と下面とを電気的に連結するビアホールが形成され、
前記基板の上面と前記イメージセンサーとは、前記ビアホールにより電気的に連結される、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記基板は、ガラス材質である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
入射する光イメージを電気的な信号に変換するイメージセンサーを含むカメラモジュールの製造方法であって、
（ａ）前記イメージセンサーの上部に配置される基板の上面に、赤外線を遮断する赤外線遮断剤をコーティングする段階と、
（ｂ）前記赤外線遮断剤上に、金属成分を用いて第１回路パターンを形成する段階と、
（ｃ）前記基板の下面と上面とを貫通するビアホールを形成する段階と、
（ｄ）前記ビアホールを介して前記イメージセンサーの上面が前記基板の上面と電気的に連結されるように、前記イメージセンサーを前記基板の下面に付着する段階と、
を含むカメラモジュールの製造方法。
【請求項８】
前記（ａ）段階の後に、
前記基板の下面に、前記基板を通って入射する前記光イメージの反射を防止する反射防止剤を形成する段階をさらに含む、請求項７に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記（ｂ）段階の後に、
前記反射防止剤上に、金属成分を用いて第２回路パターンを形成する段階と、
前記第２回路パターンの一部に、前記イメージセンサーの電気的な信号を外部に伝達するソルダーボールを形成する段階と、
をさらに含む、請求項８に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記（ｃ）段階の後に、
前記第１回路パターンに素子を装着する段階をさらに含む、請求項７に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記基板は、ガラス材質である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のカメラモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用端末機などに装着されるカメラモジュール及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型パーソナルコンピューター、カメラフォン、ＰＤＡ、スマートディバイス、トイ（toy）等の多種多様なマルチメディア分野、さらには監視カメラやビデオテープレコーダの情報端末などの画像入力機器用として小型のカメラモジュールの需要が増えてきている。
【０００３】
特に、モバイルフォンにおいて、デザインは売上げに莫大な影響を与える要素とされており、小さいサイズのカメラモジュールが要求されている。
【０００４】
該カメラモジュールは、ＣＣＤやＣＭＯＳのイメージセンサーチップを用いて製造するもので、対象物をレンズを通ってイメージセンサーチップに集光し、光信号を電気信号に変換して、ＬＣＤディスプレイ装置などのディスプレイ媒体に表示されるように映像を伝達する。
【０００５】
一般に、カメラモジュールの高さは、レンズの高さ（TTL：Through The Lens）、イメージセンサーの高さ及び印刷回路基板の厚さの和となる。ＴＴＬが高いほどカメラの解像度が向上するので、カメラモジュールの小型化及び高性能化を図る上で、一定カメラモジュールの高さにおいてＴＴＬが十分に確保されなければならない。
【０００６】
しかしながら、従来のカメラモジュールではイメージセンサーが印刷回路基板（PCB：Print Circuit Board）の上面に付着されており、これは、カメラモジュールの小型化及び高性能化に妨げとなってきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、小型化及び高性能化を実現できるカメラモジュール及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一特徴によれば、複数のレンズと、前記複数のレンズの下部に配列される基板と、前記基板の上面に形成されて、赤外線を遮断する赤外線遮断剤と、前記基板の下面に配置されて、前記複数のレンズを通って入射する光イメージを電気的な信号に変換するイメージセンサーと、を含むカメラモジュールが提供される。
【０００９】
本発明の他の特徴によれば、入射する光イメージを電気的な信号に変換するイメージセンサーを含むカメラモジュールの製造方法が提供される。この方法は、前記イメージセンサーの上部に配置される基板の上面に、赤外線を遮断する赤外線遮断剤をコーティングする段階と、前記赤外線遮断剤上に、金属成分を用いて第１回路パターンを形成する段階と、前記基板の下面及び上面を貫通するビアホールを形成する段階と、前記ビアホールを介して前記イメージセンサーの上面が前記基板の上面と電気的に連結されるように前記イメージセンサーを前記基板の下面に付着する段階と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施例では、基板の上面に赤外線遮断剤をコーティングすることによって、従来のＩＲフィルターを省くことができ、一つの基板がＩＲフィルターの役割と印刷回路基板の役割を兼ねるため、カメラモジュールのコストを下げることができる。
【００１１】
また、本発明の実施例では、ソルダーボールの形成高さによって形成される空間にイメージセンサーを収容することによって、従来のようにイメージセンサーのためのカメラモジュールの厚さを割り当てる必要がなく、よって、イメージセンサーに割り当てられる厚さだけカメラモジュールの厚さが減少するため、カメラモジュールの小型化、高性能化を図ることができる。
【００１２】
なお、本発明の実施例では、フリップチップボンディングによりイメージセンサーと基板とを電気的に連結することによって、ダイボンディング（die bonding）及びワイヤーボンディング（wire bonding）のような別の工程を行わずに済み、製造時間を短縮し、工程収率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例によるカメラモジュールの断面図である。
【図２】本発明の実施例によるカメラモジュールの製造方法を示すフローチャートである。
【図３Ａ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｂ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｃ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｄ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｅ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｆ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｇ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｈ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【図３Ｉ】図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、様々な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるもので、以下、本発明の特定実施例を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、これらの実施例は、本発明を限定するためのものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる変更、均等物及び代替物はいずれも本発明に含まれるものと理解すべきである。
【００１５】
第１、第２などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために用いることができるが、これらの構成要素がこの用語により限定されることはない。これらの用語は、ある構成要素を他の構成要素と区別するために用いられるわけである。
【００１６】
例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない限度内で、第２構成要素は第１構成要素と命名することができ、同様に、第１構成要素も第２構成要素と命名することができる。
【００１７】
ある構成要素が他の構成要素に「連結」または「接続」されていると記載されている場合には、他の構成要素に直接連結または直接接続されている場合を意味することもでき、両構成要素の間に別の構成要素を介在して連結または接続されている場合を意味することもできる。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」または「直接接続」されているとした場合には、両構成要素の間に別の構成要素が存在しないものと理解しなければならない。
【００１８】
本出願で使った用語は、単に特定の実施例を説明するためのもので、本発明を限定するためのものではない。単数の表現は、文脈上明示しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを表すためのもので、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除するものとして理解してはならない。
【００１９】
以下、本発明の実施例によるカメラモジュール及びその製造方法について、図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その重複説明は省略するものとする。
【００２０】
図１は、本発明の実施例によるカメラモジュールの断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本発明のカメラモジュールは、レンズバレル１０、ホルダー２０、基板３０、イメージセンサー４０を含む。
【００２２】
レンズバレル１０は、複数のレンズ１を固定、保護する手段であり、レンズバレル１０の内側には被写体の光イメージを入射させうる複数のレンズ１が含まれている。
【００２３】
ホルダー２０は、レンズバレル１０の外周面にその内周面が対向しているもので、基板３０とイメージセンサー４０を保護するケースとしての役割も果たす。
【００２４】
基板３０は、ガラス（Glass）からなり、基板３０の上面には、赤外線を遮断するＩｒ（iridium）成分の赤外線遮断剤３１がコーティングされており、基板３０の下面には、基板３０を通って入射する光イメージが反射されることを防止するためのＡｒ（argon）成分の反射防止剤３２がコーティングされている。
【００２５】
ここで、赤外線遮断剤３１及び反射防止剤３２は、基板３０に回路パターン３３を形成する過程でエッチング溶液により損傷しないように十分厚い厚さとする。
【００２６】
このように、基板３０の上面に赤外線遮断剤３１をコーティングすることによって、従来のようにＩＲフィルターを別に設ける必要がなく、一つの基板３０がＩＲフィルターの役割と印刷回路基板の役割を兼ねることができる。その結果、カメラモジュールのコストを下げることができる。
【００２７】
基板３０の上面及び下面には、適用される機器に応じて様々な回路パターン３３が形成されており、上面の回路パターンと下面の回路パターンとを電気的に連結するように、基板３０には基板３０の上面及び下面を貫通する複数のビアホール（via hole）３４が形成されている。
【００２８】
回路パターン３３は、銅（Ｃｕ）のような金属成分を基板３０の上面及び下面に蒸着またはスパッタリングした後にエッチングすることで形成される。
【００２９】
そして、基板３０には、上面と下面とを電気的に連結するための複数のビアホール３４が形成されており、基板３０の上面の一側には、ドライバーＩＣ（Integrated Circuit）のような素子５０を装着することができる。素子５０は、能動素子または受動素子のいずれかにすればよい。
【００３０】
基板３０の下面の一側には、ソルダーボール（solder ball）６０が形成されており、ソルダーボール６０は、カメラモジュールの外部と電気的に連結されて、イメージセンサー４０から出力される映像信号を別の媒体に転送する。
【００３１】
イメージセンサー４０は、基板３０の下面においてソルダーボール６０の形成された部分以外の空間であるイメージセンサー収容部７０に収容され、基板３０とはフリップチップボンディング（flip chip bonding）により電気的に連結される。この場合、イメージセンサー収容部７０の深さは、ソルダーボール６０の形成高さによって可変する。
【００３２】
このように、ソルダーボール６０の形成高さによって形成される空間にイメージセンサー４０を収容することによって、従来のようにイメージセンサー４０の収容のためのカメラモジュールの厚さを割り当てる必要がなく、したがって、イメージセンサー４０に割り当てられる厚さ分だけカメラモジュールの厚さが減少し、カメラモジュールの小型化、高性能化を実現することができる。
【００３３】
図２は、本発明の実施例によるカメラモジュールの製造方法を示すフローチャートであり、図３Ａ乃至図３Ｉは、図２のフローチャートに従う製造工程を示す図である。
【００３４】
図２及び図３Ａに示すように、まず、ガラス材質の基板３０の上面にはＩｒ成分の赤外線遮断剤３１をコーティングし、基板３０の下面にはＡｒ成分の反射防止剤３２をコーティングする（Ｓ２０１）。この時、赤外線遮断剤３１及び反射防止剤３２は、基板３０に回路パターン３３を形成する過程でエッチング溶液により損傷しない程度に十分に厚く形成する。
【００３５】
図３Ｂに示すように、銅（Ｃｕ）のような金属成分３３−１を、基板３０の上面及び下面に蒸着またはスパッタリングする（Ｓ２０２）。
【００３６】
そして、図３Ｃに示すように、所望の回路パターン３３のみが残されるように、エッチング溶液を用いて金属成分をエッチングする（Ｓ２０３）。
【００３７】
ここで、エッチング溶液は、金属成分のみをエッチングし、赤外線遮断剤３１及び反射防止剤３２はエッチングしない溶液とする。
【００３８】
図３Ｄに示すように、基板３０の上面回路パターン３３と下面回路パターン３３とを連結するために、レーザードリル（laser drill）を用いて複数のビアホール３４を形成する（Ｓ２０４）。
【００３９】
図３Ｅに示すように、銅（Ｃｕ）のような金属成分によってビアホール３４を無電解メッキする（Ｓ２０５）。
【００４０】
ビアホール３４をメッキした後には、図３Ｆに示すように、回路パターン３３にニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）のような金属成分３５をメッキする（Ｓ２０６）。
【００４１】
続いて、図３Ｇに示すように、基板３０の下面にソルダーボール６０をバンピング（bumping）する（Ｓ２０７）。
【００４２】
図３Ｈに示すように、基板３０の上面において回路パターン３３の一側には、表面実装技術（SMT：Surface Mount Technology）を用いてドライバーＩＣのような素子５０を装着する（Ｓ２０８）。
【００４３】
続いて、図３Ｉに示すように、基板３０の下面においてソルダーボール６０の形成高さによって形成されたイメージセンサー収容部７０に、イメージセンサー４０が収容され、イメージセンサー４０は、フリップチップボンディングにより基板３０と電気的に連結される（Ｓ２０９）。
【００４４】
フリップチップボンディングは、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）、ＮＣＦ（Non Conductive Film）、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）、ＮＣＰ（Non Conductive Paste）のうちのいずれかの工程とすることができる。
【００４５】
最後に、図３Ａ乃至図３Ｉ工程により形成された基板３０及びイメージセンサー４０をホルダー２０に実装することで、図１に示すような本発明の実施例によるカメラモジュールが完成する。
【００４６】
本発明では、フリップチップボンディングによりイメージセンサー４０と基板３０とを電気的に連結することによって、ダイボンディング及びワイヤーボンディングのような別の工程を省くことができ、その分、製造時間を短縮し、工程収率を向上させることができる。
【００４７】
以上では本発明の実施例について詳細に説明したが、これらの実施例に本発明の権利範囲が限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念に基づく当業者による様々な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
2011123497.tif 000011
【図３Ｈ】
2011123497.tif 000012
【図３Ｉ】
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