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TWI641873B - 攝像模組 - Google Patents

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TWI641873B
TWI641873B TW106108888A TW106108888A TWI641873B TW I641873 B TWI641873 B TW I641873B TW 106108888 A TW106108888 A TW 106108888A TW 106108888 A TW106108888 A TW 106108888A TW I641873 B TWI641873 B TW I641873B
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driving component
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Inventor
胡朝彰
范振賢
Original Assignee
台灣東電化股份有限公司
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Abstract

本揭露提供一攝像模組，其包括：一底座、一電磁驅動組件及一鏡頭組件。該底座包括一金屬構件；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上；以及一第一導電層，形成於該絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動。

Description

攝像模組
本揭露係關於一種攝像模組，特別係關於一種包括具有金屬構件之底座的攝像模組。
電子產品通常配置有一驅動模組，以驅動一構件進行一定距離上之移動。舉例而言，具拍攝功能的電子產品上通常設有一驅動模組，以配置用於驅動一或多個鏡頭組件沿著一垂直光軸之方向或者沿著一平行光軸之方向進行移動。
傳統驅動模組中通常包括一軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board)，以電性連結外部電路至內部電子元件。然而，為維持軟性印刷電路板的平整度，軟性印刷電路板需設置於一塑膠材料製成的底座之上。由於塑膠材料製造技術限制，底座具有一定程度的厚度，不利於驅動模組薄形化發展。
另一方面，由於軟性電路板與底座結合的過程中，兩個元件的相對位置可能產生位置偏差，不利良率控制。另外，上述組裝過程相當耗時，亦不利產能提昇。
本揭露之一目的在於提供一種微型化鏡頭驅動模組，其配置用於提供一動力，以驅動一鏡頭組件沿著一垂直光軸 之方向或者沿著一平行光軸之方向進行移動。
根據本揭露之一實施例，上述攝像模組包括一底座、一電磁驅動組件及一鏡頭組件。該底座包括一金屬構件；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上；以及一第一導電層，形成於該第一絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動。
在上述實施例中，該金屬構件之厚度大於該第一絕緣層和該第一導電層之厚度總和。
在上述實施例中，該金屬構件之厚度介於0.10mm~0.35mm。
在上述實施例中，該底座更包括一第二絕緣層和一第二導線層。第二絕緣層形成於該金屬構件之上，且該第一絕緣層和該第二絕緣層位於該金屬構件之相反面。第二導線層形成於該第二絕緣層之上。
在上述實施例中，該攝像模組更包括一光感測元件，且該第二導線層與該光感測元件電性連接。
在上述實施例中，該導電層係透過模塑互聯物件之方式而圖案化於該絕緣層之上。並且，該絕緣層包括雷射可激活的熱塑性塑膠。
在上述實施例中，該第一導電層係透過鍍膜之方式形成於該第一絕緣層之上。
在上述實施例中，該底座更包括一外絕緣層及一保 護層，該外絕緣層設置於該第一導電層之上，且該保護層設置於該外絕緣層之上，其中該第一絕緣層和該外絕緣層分別為非導電膠。
在上述實施例中，該攝像模組更包括一殼體，圍繞該電磁驅動組件並具有一金屬材質，且該殼體與該底座以焊接方式彼此連接。
在上述實施例中，該該金屬構件和該第一導電層具有相同的熱膨脹係數。
在上述實施例中，該電磁驅動組件更包括一鏡座、一上彈片及一下彈片。該鏡座具有一通道，且該鏡頭組件設置於該通道內。該上彈片及該下彈片分別設置於該鏡座之相對二側。該驅動線圈透過該上彈片或該下彈片電性連結至該第一導電層。
在上述實施例中，攝像模組更包括複數個吊環線，該等吊環線連結該上彈片至該底座。
在上述實施例中，該金屬構件為矩形，該等吊環線穿設該金屬構件之四角隅，複數個連結材料設置於該金屬構件的下表面，並分別連結該等吊環線。
1‧‧‧鏡頭驅動模組
2‧‧‧電磁驅動組件
3‧‧‧鏡頭組件
5‧‧‧攝像模組
6‧‧‧電路板
7‧‧‧光感測元件
8‧‧‧黏膠
10‧‧‧殼體
101‧‧‧上殼件
102‧‧‧側殼件
12、12a、12b‧‧‧底座
120‧‧‧開口
121‧‧‧金屬構件
122‧‧‧凹陷
123、123a、123b‧‧‧第一絕緣層
123b’‧‧‧第二絕緣層
124a、124b‧‧‧外絕緣層
125、125a、125b‧‧‧第一導電層
126a‧‧‧第二導電層
127a、127b‧‧‧保護層
128b‧‧‧保護層
14‧‧‧感側元件
16‧‧‧線圈基板
160‧‧‧開口
162‧‧‧驅動線圈(OIS驅動線圈)
164‧‧‧驅動線圈(OIS驅動線圈)
166‧‧‧凹陷
18‧‧‧可動部
20‧‧‧框體
201‧‧‧側框體
22‧‧‧上彈片
24‧‧‧下彈片
26‧‧‧鏡座
261‧‧‧通道
28‧‧‧驅動線圈(對焦驅動線圈)
30‧‧‧磁性元件
32‧‧‧吊環線
34‧‧‧連結材料
O‧‧‧光軸
第1圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動模組之結構爆炸圖。
第2圖顯示本揭露之部分實施例之底座之剖面示意圖。
第3圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動模組沿對角線所視的之部分元件之側視圖。
第4圖顯示本揭露之部分實施例之底座之剖面示意圖。
第5圖顯示本揭露之部分實施例之底座之剖面示意圖。
第6圖顯示本揭露之部分實施例之攝像模組之剖面圖。
以下將特舉數個具體之較佳實施例，並配合所附圖式做詳細說明，圖上顯示數個實施例。然而，本揭露可以許多不同形式實施，不局限於以下所述之實施例，在此提供之實施例可使得揭露得以更透徹及完整，以將本揭露之範圍完整地傳達予同領域熟悉此技藝者。
需了解的是，為特別描述或圖示之元件可以此技術人士所熟知之各種形式存在。此外，當某層在其它層或基板「上」時，有可能是指「直接」在其它層或基板上，或指某層在其它層或基板上，或指其它層或基板之間夾設其它層。
此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。
在此，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此 給定的數量為大約的數量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含「約」、「大約」之含義。
第1圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動模組1之結構爆炸圖。鏡頭驅動模組1包括一電磁驅動組件2、一鏡頭組件3、一殼體10、以及一底座12。電磁驅動組件2係配置用於承載鏡頭組件3並驅動鏡頭組件3相對於底座12移動。根據本揭露之部分實施例，電磁驅動組件2包括一感測元件14、一線圈基板16及一可動部18。電磁驅動組件2之元件可依照需求進行增加或減少，並不僅以此實施例為限。
殼體10具有一金屬材質，並包括一上殼件101及一側殼件102。上殼件101為矩形，側殼件102自上殼件101之邊緣朝底座12延伸並可藉由焊接方式連結至底座12。殼體10及底座12定義一內部空間以容置電磁驅動組件2之其餘元件。
第2圖顯示底座12之剖面圖，在部分實施例中，底座12包括一金屬構件121、一第一絕緣層123及一第一導電層125。金屬構件121的形狀對應上殼件101的形狀。一開口120形成於金屬構件121的中心。複數個凹陷122位於開口120的邊緣，且每一凹陷122內設置有導電接點。在部分實施例中，金屬構件121在平行鏡頭組件3之光軸O的方向上的厚度係介於0.10mm至0.35mm之間。金屬構件121的材料可包括鋁或銅或其組合。
第一絕緣層123形成於金屬構件121之上。在部分實施例中，第一絕緣層123係透過模內嵌件射出成形(Insert Molding) 的方式與金屬構件121連接。或者，第一絕緣層123係透過金屬與塑膠奈米化結合(Nano Molding Technology,NMT)技術與金屬構件121連接。第一絕緣層123可包括雷射可激活的熱塑性塑膠，如聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)或聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate,PBT)。
第一導電層125形成於第一絕緣層123之上。在本實施例中，第一導電層125係透過模塑互聯物件(Molded Interconnect Device,MID)之方式而圖案化於第一絕緣層123之上，例如透過雷射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)、微體積化製程技術(Microscopic Integrated Processing Technology,MIPTEC)、雷射誘導金屬化技術(Laser Induced Metallization,LIM)、雷射印刷重組技術(Laser Restructuring Print,LRP)、氣懸膠噴印製程(Aerosol Jet Process)、或雙料射出(Two-shot molding method)。在部分實施例中，第一導電層125係透過鍍膜方式形成於第一絕緣層123之上。第一導電層125係直接暴露於底座12之外側並面向可動部18。在部分實施例中，第一導電層125之部分係形成於凹陷122的內壁面，並且部分導電層125的部份係形成於金屬構件121的四個角隅。
需特別說明的是，前述金屬構件121於光軸O方向上的厚度係大於第一導電層125和第一絕緣層123於光軸O方向上的厚度總和，因此底座12將具有足夠的硬度以維持底座12的平整。於本實施例中，金屬構件121和第一導電層125可具有相同的熱膨脹係數，因此在底座12受熱時，金屬構件121和第一導電層125之 間不會產生相對位移。
參照第1圖，感測元件14係配置用於感測磁性元件30的磁場變化。在部分實施例中，感測元件14係設置於金屬構件121之上並電性連結第一導電層125。感測元件14可為一霍爾感測器(Hall Sensor)。
線圈基板16設置於底座12之上，且包括一基座161及複數個驅動線圈，例如：二個驅動線圈162及二個驅動線圈164。一開口160形成於基座161的中心。複數個凹陷166形成於開口160的邊緣，且每一凹陷166內設置有導電接點。凹陷166的數量及設置位置係對應於凹陷122的數量及設置位置。線圈基板16結合底座12後，每一凹陷166內塗佈有導電材料，以電性導通線圈基板16至底座12上的第一導電層125。
驅動線圈162、164設置於基座161之上，並透過上述導電材料電性連結於第一導電層125。在部分實施例中，二個驅動線圈162係分別相鄰底座12在X方向上二個相對側邊設置。另外，二個驅動線圈164係分別相鄰底座12在Y方向上二個相對側邊設置。
可動部18係配置用於承載鏡頭組件3，使鏡頭組件3可相對於底座12移動。在部分實施例中，可動部18包括框體20、上彈片22、下彈片24、鏡座26、驅動線圈28、複數個磁性元件(例如：四個磁性元件30)及複數個吊環線(例如：四個吊環線32)。
框體20包括四個側框件201繞光軸O依序相連，每一 側框件201包括一容置槽202形成於其上。鏡座26受框體20所圍繞。一通道261穿設鏡座26，且鏡頭組件3設置於通道261當中。在部分實施例中，上彈片22及下彈片24係分別設置於框體20與鏡座26在平行光軸O方向上之相對二側，使鏡座26可沿垂直方向(Z方向)相對框體20移動。
參照第3圖並搭配參考第1圖，每一吊環線32連結於可動部18與底座12之間，使可動部18可相對於底座12於垂直光軸O的方向上進行移動。在部分實施例中，吊環線32之一端係連結於設置於可動部18之上彈片22，且吊環線32之另一端連結底座12並電性連結於第一導電層125(第1、2圖)。在部分實施例中，吊環線32係穿設金屬構件121的角隅之一，且吊環線32的末端係透過一連結材料34固定於底座12的下表面(金屬構件121的下表面，相反於形成第一絕緣層123之上表面)。
參照第1圖，驅動線圈28為一圍繞於鏡座26之外側面上之環形結構，並配置供一電流通過，以產生磁場帶動鏡座26相對於底座12進行移動。在部分實施例中，驅動線圈28係電性連結於上彈片22，來自外部之電流流經吊環線32與上彈片22並傳送至驅動線圈28。
為清楚說明，以下內容中將驅動線圈28稱作「對焦驅動線圈」，並且將驅動線圈162、164稱作「OIS(optical image stabilization)驅動線圈」。
四個磁性元件30分別為一磁鐵，並設置於四個側框 件201的容置槽202內。藉由框體20進行定位，四個磁性元件30對應對焦驅動線圈28設置，並且四個磁性元件30對應OIS驅動線圈162、164設置，其中磁性元件30之一極(例如：N極)面向鏡座26，且磁性元件30之另一極(例如：S極)面向側殼件102。
電磁驅動組件2作動時，控制模組(圖未示)提供驅動電流至OIS驅動線圈162、164。於是，可動部18的位置可以透過OIS驅動線圈162、164與磁性元件30之磁力作用而相對底座12在垂直光軸O的方向上移動。另一方面，欲改變鏡頭組件3之對焦位置時，控制模組(圖未示)提供驅動電流至對焦驅動線圈28。於是，鏡座26的位置可以透過對焦驅動線圈28與磁性元件30之磁力作用而相對底座12在平行光軸O的方向上移動。
在上述電磁驅動組件2作動過程中，感測元件14持續感測磁性元件30的磁場變化，並回送可動部18以及/或者鏡座26相對底座12之位置至控制模組進行計算(圖未示)，以形成閉合迴路控制(closed-loop control)。
應當理解的是，本揭露之底座12之形式並不限於上述實施例，以下提出本揭露之底座之多種示範性實施例。
第4圖顯示底座12a之剖面示意圖，在第4圖所示之實施例中，與第1、2圖所示之實施例相同或相似之特徵將施予相同之標號，且其特徵將不再說明，以簡化說明內容。
根據本揭露之部分實施例，底座12a包括一金屬構件121、一第一絕緣層123a、一外絕緣層124a、一第一導電層125a 及一保護層127a。第一絕緣層123a和外絕緣層124a可為非導電膠。第一導電層125a藉由第一絕緣層123a固定於金屬構件121之上，且保護層127a藉由外絕緣層124a固定於導電層125a之上。保護層127a可具有一或多個開口暴露出導電層125a，以進行電性連結。
第5圖顯示底座12b之剖面示意圖，在第5圖所示之實施例中，與第1、2圖所示之實施例相同或相似之特徵將施予相同之標號，且其特徵將不再說明，以簡化說明內容。
根據本揭露之部分實施例，底座12b包括一金屬構件121、一第一絕緣層123b、一第二絕緣層123b’、二個外絕緣層124b、一第一導電層125b、一第二導電層126b及二個保護層127b、128b。第一絕緣層123b和第二絕緣層123b’分別形成於金屬構件121的相反面上，且第二導電層126b形成於第二絕緣層123b’上。第一絕緣層123b、第二絕緣層123b’和外絕緣層124b可為非導電膠。第一導電層125b藉由第一絕緣層123b固定於金屬構件121之上表面之上，且保護層127b藉由外絕緣層124b固定於第一導電層125b之上。另外，第二導電層126b藉由第二絕緣層123b’固定於金屬構件121之下表面之上，且保護層128b藉由外絕緣層124b固定於第二導電層126b之上。保護層127b、128b可分別具有一或多個開口暴露出對應的第一、第二導電層125b、126b，以進行電性連結。
同樣的，第一導電層125b和第二導電層126b可藉由模塑互聯物件或鍍膜方式分別形成於第一絕緣層123b和第二絕緣 層123b’之上，且第一導電層125b、第二導電層126b和金屬構件121可具有相同之熱膨脹係數。
第6圖顯示本揭露之部分實施例之攝像模組5之示意圖。根據本揭露之部分實施例，攝像模組5包括上述任一實施例之鏡頭驅動模組1、一電路板6及一光感測元件7。
在部分實施例中，一光感測元件7例如互補式金氧半場效電晶體(CMOS)感測器，係設置於電路板6之上。鏡頭驅動模組1設置於電路板6之上，其中鏡頭組件3的光軸O對齊於光感測元件7，且底座12直接面對電路板6。在部分實施例中，底座12與電路板6係透過黏膠8進行固定，黏膠8直接接觸底座12的金屬構件與電路板6。應注意的是，當攝像模組5包括第5圖所示的底座12b時，第二導電層126b可與電路板6上的光感測元件7電性連接。
於一些實施例中，當攝像模組5包括第5圖所示的底座12b時，可省略前述電路板6並將光感測元件7直接貼附於底座12b的下方，以減少攝像模組1的高度。
本揭露描述的多樣實施例相較現存技術提供多種優點。舉例而言，本揭露目前的多個實施例中，攝像模組藉由一包括金屬構件的底座取代傳統塑膠材質的底座，以降低攝像模組的整體高度，並同時提昇底座的結構強度。
此外，在本揭露目前的多個實施例中，由於攝像模組省略設置傳統驅動模組的軟性電路板，將導電線路直接形成至底座內部，因此攝像模組部品數量減少。於是，組裝吊環線至本 揭露的底座的時間將明顯較組裝吊環線與習知軟性印刷電路板的時程縮短，同時也增加產品良率。
並且，在金屬構件作為鏡頭驅動模組的最底面的實施例當中，由於金屬構件與膠材的連結強度優於與塑膠材質與膠材的連結強度，因此鏡頭驅動模組可以牢靠的透過膠材連結至攝像模組的電路板上。同時，吊環線也可牢靠的透過連結材料連結至底座。於是，攝像模組的可靠度因此增加。
應當理解的是，不必在此討論本發明的所有優點，其他實施例可具有其他優點，且所有實施例不需具有特定優點。
雖然本揭露已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

  1. 一種攝像模組，包括：一電磁驅動組件；一鏡頭組件，設置於該電磁驅動組件上；以及一底座，包括：一金屬構件；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上；以及一第一導電層，形成於該第一絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動，且該金屬構件之厚度大於該第一絕緣層和該第一導電層之厚度總和。
  2. 一種攝像模組，包括：一電磁驅動組件；一鏡頭組件，設置於該電磁驅動組件上；以及一底座，包括：一金屬構件，該金屬構件之厚度介於0.10mm~0.35mm；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上；以及一第一導電層，形成於該第一絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動。
  3. 一種攝像模組，包括：一電磁驅動組件；一鏡頭組件，設置於該電磁驅動組件上；以及一底座，包括：一金屬構件；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上；一第一導電層，形成於該第一絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動；一第二絕緣層，形成於該金屬構件之上，且該第一絕緣層和該第二絕緣層位於該金屬構件之相反面；以及一第二導線層，形成於該第二絕緣層之上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之攝像模組，其中該攝像模組更包括一光感測元件，且該第二導線層與該光感測元件電性連接。
  5. 一種攝像模組，包括：一電磁驅動組件；一鏡頭組件，設置於該電磁驅動組件上；以及一底座，包括：一金屬構件；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上；以及一第一導電層，形成於該第一絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動，且該第一導電層係透過模塑互聯物件之方式而圖案化於該第一絕緣層之上。
  6. 一種攝像模組，包括：一電磁驅動組件；一鏡頭組件，設置於該電磁驅動組件上；以及一底座，包括：一金屬構件；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上並包括雷射可激活的熱塑性塑膠；以及一第一導電層，形成於該第一絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動。
  7. 一種攝像模組，包括：一電磁驅動組件；一鏡頭組件，設置於該電磁驅動組件上；以及一底座，包括：一金屬構件；一第一絕緣層，形成於該金屬構件之上；以及一第一導電層，形成於該第一絕緣層之上並與該電磁驅動組件電性連接，其中該電磁驅動組件可驅動該鏡頭組件相對於該底座移動，且該金屬構件和該第一導電層具有相同的熱膨脹係數。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中之任一項所述之攝像模組，其中該第一導電層係透過鍍膜之方式形成於該第一絕緣層之上。
  9. 如申請專利範圍第1至7項中之任一項所述之攝像模組，其中該底座更包括一外絕緣層及一保護層，該外絕緣層設置於該第一導電層之上，且該保護層設置於該外絕緣層之上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該第一絕緣層和該外絕緣層分別為非導電膠。
  11. 如申請專利範圍第1至7項中之任一項所述之攝像模組，其中該攝像模組更包括一殼體，圍繞該電磁驅動組件並具有一金屬材質。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之攝像模組，其中該殼體與該底座以焊接方式彼此連接。
  13. 如申請專利範圍第1至7項中之任一項所述之攝像模組，其中該電磁驅動組件更包括：一鏡座，具有一通道，且該鏡頭組件設置於該通道內；以及一上彈片及一下彈片，分別設置於該鏡座之相對二側，其中該電磁驅動組件透過該上彈片或該下彈片電性連結至該第一導電層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之攝像模組，其中該攝像模組更包括複數個吊環線，連結該上彈片至該底座。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之攝像模組，其中該金屬構件為矩形，該等吊環線穿設該金屬構件之四角隅，複數個連結材料設置於該金屬構件的下表面，並分別連結該等吊環線。
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