TWI793505B

TWI793505B - 攝像頭模組及電子設備

Info

Publication number: TWI793505B
Application number: TW110101848A
Authority: TW
Inventors: 李明勳
Original assignee: 新煒科技有限公司
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2023-02-21
Also published as: TW202230013A

Abstract

一種攝像頭模組及電子設備，該攝像頭模組包括線路板、支架及電子元件。所述支架設於所述線路板上。所述電子元件嵌入所述支架的內部和/或設置於所述支架的內側壁，所述電子元件與所述線路板電性連接。本發明提供的攝像頭模組將電子元件嵌入支架內部和/或設置於支架的內表面，藉由合理的線路佈局，能夠極大提高攝像頭模組的空間利用率，有利於攝像頭模組的小型化。

Description

攝像頭模組及電子設備

本發明涉及光學鏡頭領域，尤其涉及一種攝像頭模組及電子設備。

隨著人們對於相機模組的要求越來越高，相機模組內所需的電子元件(例如驅動晶片、電容、電感及電阻等)數量也越來越多。

一般相機模組在設計時，感光晶片放置在PCB的中心，感光晶片外側會設置相應的電子元件，當電子元件越來越多後，相機模組的尺寸被增加的電子元件限制而無法縮小，不符合相機模組越來越趨於輕薄短小的發展趨勢。

有鑑於此，有必要提供一種提高模組空間利用率，有利於縮小模組整體尺寸的攝像頭模組。

另，本發明還提供一種包含上述攝像頭模組的電子設備。

本發明提供了一種攝像頭模組，包括：線路板、支架及電子元件。所述支架設於所述線路板上。所述電子元件嵌入所述支架的內部和/或設置於所述支架的內側壁，所述電子元件與所述線路板電性連接。

本申請實施方式中，所述電子元件設置於所述支架的內側壁，且所述支架與所述電子元件之間設置有第一導電層或第一FPC板，所述電子元件藉由所述第一導電層或第一FPC板與所述線路板電性連接。

本申請實施方式中，所述支架對應所述第一FPC板設置有出線口，所述線路板對應所述出線口設置有第一開窗，所述線路板的線路層由所述第一開窗露出，所述第一FPC板穿過所述出線口延伸至所述支架的外側，並於所述第一開窗處與所述線路板的線路層電性連接。

本申請實施方式中，所述第一導電層為導電膠層。

本申請實施方式中，所述支架上設置有安裝口，所述安裝口由所述支架與所述線路板接觸的端面朝向遠離所述線路板的方向凹陷所形成，所述電子元件設置於所述安裝口內。

本申請實施方式中，所述線路板對應所述安裝口設置有第二開窗，所述線路板的線路層由所述第二開窗露出，所述電子元件藉由第二導電層於所述第二開窗處與所述線路板的線路層電性連接。

本申請實施方式中，所述電子元件包括電源端和接地端，所述電源端藉由所述第二導電層與所述線路板電性連接，所述接地端藉由所述支架實現接地，所述支架具有導電性。

本申請實施方式中，所述電子元件藉由固定部嵌入所述支架的內部。

本申請實施方式中，所述固定部為第二FPC板或金屬片。

本申請還提供一種電子設備，包括如上所述的攝像頭模組。

相較於習知技術，本申請提供的攝像頭模組將電子元件嵌入支架內部和/或設置於支架的內表面，藉由合理的線路佈局，能夠極大提高攝像頭模組的空間利用率，有利於攝像頭模組的小型化。

100,200,300:攝像頭模組

1:線路板

11:第一開窗

12:控制器

13:出線口

14:第二開窗

2:支架

21:基座部

211,214:第一側壁

212:第一腔體

213:槽體

215:安裝口

22:鏡筒部

221:第二側壁

222:第二腔體

23:臺階部

3:電子元件

4:感光晶片

5:鏡頭

6:第一導電層

7:導電膠

8:第一FPC板

81:線路

9:第二FPC板

10:第二導電層

20:熱固膠層

a:電性接觸點

圖1是本申請一實施方式提供的攝像頭模組100的結構示意圖。

圖2是本申請一實施方式提供的攝像頭模組100藉由第一FPC板引出線路一實施方式的結構示意圖。

圖3是本申請一實施方式提供的攝像頭模組100藉由第一FPC板引出線路另一實施方式的結構示意圖。

圖4是本申請一實施方式提供的攝像頭模組100中第一FPC板的結構示意圖。

圖5是本申請一實施方式提供的攝像頭模組100中第一側壁設置槽體的結構示意圖。

圖6是本申請另一實施方式提供的攝像頭模組200的結構示意圖。

圖7是本申請另一實施方式提供的攝像頭模組200中電子元件直立放置的結構示意圖。

圖8是本申請圖7中提高的攝像頭模組200的線路板上未安裝支架時的側視圖。

圖9是本申請另一實施方式提供的攝像頭模組200中電子元件藉由支架接地的結構示意圖。

圖10是本申請圖9中提高的攝像頭模組200的線路板上未安裝支架時的側視圖。

圖11是本申請另一實施方式提供的攝像頭模組200中電子元件電源端和接地端電性傳導路徑的示意圖。

圖12是本申請又一實施方式提供的攝像頭模組300的結構示意圖。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

需要說明的是，當組件被稱為“固定於”另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是“設置於”另一個組件，它可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

以下所描述的系統實施方式僅僅是示意性的，所述模組或電路的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式。此外，顯然“包括”一詞不排除其他單元或步驟，單數不排除複數。系統請求項中陳述的多個單元或裝置也可以由同一個單元或裝置藉由軟體或者硬體來實現。第一，第二等詞語用來表示名稱，而並不表示任何特定的順序。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

傳統的攝像頭模組在設計過程中，電子元件通常被放置在線路板上且容置於支架的內側，當攝像頭模組的功能越來越多後，所需要的電子元件的數量越來越多，無疑會增加整體支架的尺寸，不利於攝像頭模組的輕薄短小化。本申請為了縮小攝像頭模組的尺寸，針對電子元件的安裝採取了三種方式，第一方案是將電子元件設置於支架的內側壁，充分利用支架內側壁的空間，提升攝像頭模組內部的空間利用率；第二方案是將電子元件嵌入支架的內部，充分利用支架本身的空間，提升整體模組的空間利用率，進而有利於縮小整體攝像頭模組的尺寸；協力廠商案是結合上述兩種方式，根據不同電子元件的尺寸，將一些電子元件設置在支架的內側壁，另一些電子元件嵌入支架的內部，實現攝像頭模組空間利用率的最大化，從而有效縮小整體攝像頭模組的體積，有利於攝像頭模組的輕薄短小化。

請參閱圖1至圖5，為本申請第一實施方案提供的攝像頭模組100，該攝像頭模組100包括線路板1、支架2和電子元件3，該支架2設置於該線路板1上。該電子元件3設置於該支架2的內側壁，該電子元件3與該線路板1電性連接。

另，該攝像頭模組100還包括感光晶片4和鏡頭5，該感光晶片4設置於該線路板1上且容置於該支架2內部，該鏡頭5設置於該支架2上，且該鏡頭5位於該感光晶片4的感光路徑上。

如圖1所示，該支架2大致呈圓柱中空體，其包括基座部21及與基座部21連接的鏡筒部22。該基座部21及鏡筒部22均為中空主體，且基座部21的橫截面尺寸大於鏡筒部22的橫截面尺寸。該基座部21包括第一側壁211，該鏡筒部22包括第二側壁221。該第一側壁211圍設形成第一腔體212，該第二側壁221圍設形成第二腔體222。該第一側壁211與第二側壁221之間形成有一個臺階部23。該感光晶片4位於該第一腔體212內，該鏡頭5位於該第二腔體 222內。該電子元件3設置於該第一側壁211的內表面。具體地，該電子元件3設置於該第一側壁211的內表面，此時，需要考慮如何實現該電子元件3與該線路板1的電性連接。

請參閱圖1至圖4，本方案給出了以下兩種具體實施方式將該電子元件3與該線路板1實現電性連接。

如圖1所示，一實施方式中，可以藉由在該第一側壁211的表面設置第一導電層6，並將該第一導電層6引至該線路板1與其電性連接，進而實現該電子元件3與該線路板1電性連接。此時，該線路板1位於該支架2的外側設置有相應的第一開窗11，該第一開窗11處露出相應銅層。該第一導電層6將引至該第一開窗11處，使該第一導電層6與該第一開窗11處的露銅實現電連接，後再藉由該線路板1的相應線路層實現統一控制該電子元件3的通斷電。

本實施方式中，當該第一導電層6引出該支架2外部後，需要與該第一開窗11處的露銅實現電性連接。具體可以採用焊接的方式，藉由焊接錫膏將該第一導電層6與該第一開窗11處的露銅實現電性連接。但由於錫焊接可能會燒傷該支架2，故還可以採用點導電膠7將引出的該第一導電層6連接至該第一開窗11內的露銅處，實現與該線路板1的線路層的電連接，最終藉由控制器12控制該電子元件3的通斷電。相比焊接方式，直接採用導電膠7進行連接，操作更簡單方便，且導電膠7不存在燒傷該支架2的隱患。

本實施方式中，該第一導電層6可以是導電膠層，也可以是導電金屬鍍層。具體地，該第一導電層6為導電膠層，該導電膠層既可以實現該電子元件3與該線路板1的電性連接，還可以實現該電子元件3在該第一側壁211內表面的固定。無需額外增加將該電子元件3固定在該第一側壁211的固定結構，電子元件3的安裝簡單方便，且不會佔用過多該支架2內側的空間。

本實施方式中，該第一導電層6為導電膠層時，該導電膠層是藉由鐳射直接成型技術(LDS)將導電膠成型於該支架2的第一側壁211的內表面，根據該電子元件3的設置位置，沿著該第一側壁211的內表面布導電膠形成該導電膠層，進而引出至該線路板1位於該支架2外側的第一開窗11的位置，以實現該電子元件3與該第一開窗11處的露銅電性連接。

可以理解的是，本申請可以根據該電子元件3的具體數量，具體設計該第一導電層6的設置形式。如果該電子元件3的數量只有一個，那麼只需要將該電子元件3藉由一條該第一導電層6引出該支架2實現與該線路板1的電連接。另外，為了實現該攝像頭模組100的多功能化，通常會在該攝像頭模組100內設置多個該電子元件3，此時，多個該電子元件3錯開分佈在該第一側壁211的內表面，將多個該電子元件3對應的該第一導電層6藉由線路佈局設計共同引出該支架2至該線路板1實現電連接。不同的該電子元件3實現電性引出時，關鍵在於，該支架2上的該第一導電層6的設計形式。如該第一導電層6採用導電膠層的形式，具體可藉由鐳射直接成型技術(LDS)精密地將導電膠層設置在該支架2的表面，同時控制相鄰的兩條該導電膠層之間保持一定距離，不會重疊在一起，由此分別將不同電子元件3的電性引導至該支架2的外側，並藉由該線路板1上的第一開窗11連接至該線路板1上的線路層，最終藉由該控制器12統一控制不同電子元件的通斷電。

請參閱圖2與圖4，結合參閱圖1，另一實施方式中，該電子元件3電性引出的方式是採用第一FPC板8的形式，該電子元件3藉由第一FPC板8與該線路板1電連接。該第一FPC板8上設置有用於實現電連接的線路81，藉由該線路81一端連接至該電子元件3，另一端連接至該線路板1，實現該電子元件3與該線路板1的線路層的電連接。將該線路81提前設置在該第一FPC板8上，再將該第一FPC板8貼在該第一側壁211的內表面上，在該第一側壁211靠近該線路板1的底部設置出線口13，將該第一FPC板8彎折引出至該支架2的外側，並引至該線路板1上。此時，同樣在該線路板1位於該支架2的外側設置相應的第一開窗11，該第一FPC板8上的線路81將引出至該第一開窗11處。另外，本實施方式藉由焊接或導電膠7將該第一FPC板8上的線路81的兩端與該電子元件3和該第一開窗11處的露銅電性連接。

本實施方式中，根據該攝像頭模組100中包含的電子元件3的數量的不同，該第一FPC板8的設計形式也不同。當該攝像頭模組100中只包含一電子元件3時，只需要設置一條該第一FPC板8，該第一FPC板8上只需設置一條線路81，該第一FPC板8藉由該出線口13引出至該支架2的外側至該線路板1上的第一開窗11處，如圖2所示。當該攝像頭模組100中包含多個該電子元件3時，此時第一FPC板8在設計線路時可以將位置距離比較近的線路81設置在同一第一FPC板8上，將該第一FPC板8位於該第一側壁211的內側的部分切割開，分別引致各個電子元件3並與其電性連接，將該第一FPC板8位於該第一側壁211外側的部分不分開，直接伸出出線口13，如圖3與圖4所示。如果不同電子元件3的設置位置距離比較遠，無法藉由同一第一FPC板8引出，可以考慮分別將各個線路81設置在單獨的第一FPC板8上。可以理解的是，哪裡需要引出線路81，哪裡設置第一FPC板8，並不需要將該第一側壁211的內側壁全部設置成第一FPC板8，這種設計方式，靈活性更強，而且便於線路佈局。

採用第一FPC板8將電子元件3與線路板1進行電性連接的方式，成本較低，而且製作組裝方便，組裝時可以將電子元件3先固定在該第一FPC板8上，再將第一FPC板8整體貼合在該第一側壁211的內表面，整體貼合，便於電子元件3的安裝。

可以理解的是，在第一實施方案中，藉由採用以上兩種不同的方式實現該電子元件3設置於該第一側壁211的內表面時，該電子元件3不會干擾該感光晶片4感應藉由該鏡頭5進入該第一腔體212內的光線。另外，為了避免該電子元件3干擾該感光晶片4感光，可以將第一側壁211的局部內表面向外表面一側凹，以形成一槽體213，如圖5所示，將該電子元件3固定在該槽體213內，從而使尺寸較大的該電子元件3固定在第一側壁211的內表面不至於干擾該感光晶片4的感光，以及由於該電子元件3的存在導致的折射光斑等問題。

請參閱圖6至圖12，為本申請第二實施方案提供的攝像頭模組200，與第一實施方案的主要區別在於，該攝像頭模組200中將電子元件3嵌入該支架2的第一側壁214內部。需要說明的是，在本申請的精神或基本特徵的範圍內，適用於第一實施方案中的各具體方案也可以相應的適用於本實施方式中，為節省篇幅及避免重複起見，在此就不再贅述。

可以理解的是，該電子元件3嵌入到該第一側壁214內部的具體位置可以任意設計，根據嵌入位置的不同，電子元件3的電性引出方式會存在一定的差異。

具體地，本申請提供的攝像頭模組200中，該電子元件3嵌入的位置位於該第一側壁214靠近該線路板1一端的邊緣，即該第一側壁214靠近該線路板1的端面朝向遠離該線路板1的方向凹陷形成安裝口215，該電子元件3嵌入該安裝口215內。同時該線路板1對應該安裝口215設置有第二開窗14，該線路板1的線路層由該第二開窗14露出。該電子元件3藉由第二導電層10與該第二開窗14處的線路層電性連接。此方式，將該電子元件3直接固定在該線路板1上，同時又能充分利用該支架2內部空間，提高了該攝像頭模組200的空間利用率，有利於該攝像頭模組200的小型化。

該電子元件3在該安裝口215內的安裝方式有多種形式，以下根據每種不同的安裝形式進行具體說明。

請參閱圖7，一實施方式中，可以直接將電子元件3設置在該安裝口215內，該電子元件3藉由第二導電層10與該第二開窗14處的線路層電性連接。

本實施方式中，為了提高該電子元件3的穩定性，可以在該電子元件3與該安裝口215的側壁之間增加熱固膠進行黏接固定，增加熱固膠還可以填充該電子元件3與該安裝口215之間存在的縫隙，避免漏光。

本實施方式中，該第二導電層10可以是導電膠，還可以是錫膏。藉由導電膠黏接該電子元件3方便快捷。藉由焊錫固定該電子元件3時，電子元件3與線路板1的結合力更強，能夠提高電子元件3的穩定性，同時提高該支架2的側面推力強度，有利於提高整體攝像頭模組200的側面推力強度。

請參閱圖6，另一實施方式中，該電子元件3藉由一固定部安裝在該安裝口215內，本實施方式中，該固定部為第二FPC板9，該電子元件3朝向該線路板1一側，同時藉由第二導電層10實現該電子元件3與該線路板1的電性連接。採用該第二FPC板9的方式，可以方便電子元件3在該安裝口215內的對位貼合，提高貼合電子元件3後的第一側壁214的表面平整度。

本實施方式中，該第二FPC板9藉由熱固膠層20固定在該安裝口215內。

本實施方式中，該第二導電層10與上述實施方式採用相同的設計思路，在此不做過多贅述。

本實施方式中，該安裝口215貼裝該電子元件3後，若存在縫隙，可以採用填充熱固膠的方式進行填充，避免因縫隙的存在導致攝像頭模組200漏光。

可以理解的是，該固定部還可以是金屬片(圖未示)，便於該電子元件3的安裝，以及該第一側壁214的表面平整度。

請再次參閱圖6與圖7，在設計該安裝口215的開口大小時，可以根據實際電子元件3的數量及尺寸進行設計。

如圖6所示，當電子元件3的數量較少且尺寸較小時，可以採用橫放該電子元件3。該電子元件3的兩端分別為接電源端和接地端，此時，藉由兩第二導電層10和兩第二開窗14分別實現該電子元件3的接電源及接地。

如圖7所示，當電子元件3的數量較多，或電子元件3為長條形狀時，為了充分利用該支架2的第一側壁214的空間，可以將該電子元件3直立擺放，相應的該安裝口215設計成長條狀。此時該電子元件3的接電源端藉由一第二導電層10與該線路板1的第二開窗14處的線路層電性連接，進而實現與該線路板1上的控制器12電性連接，藉由該控制器12實現該電子元件3的通斷電；該電子元件3的接地端藉由該支架2實現接地。

其中，具體該電子元件3藉由該支架2實現接地的方式有三種。

如圖7與圖8所示，一種方式是，該支架2的第一側壁214設置鍍層或該支架2採用金屬製備，該電子元件3與該第一側壁214之間藉由導電膠7進行電性連接，該第一側壁214與該線路板1之間採用導電膠7進行電性連接，進而使該電子元件3藉由該第一側壁214間接與該線路板1電性連接實現接地，如圖7與圖8所示。此時，該第一側壁214與該線路板1之間可以全部採用導電膠7連接，還可以局部採用導電膠7連接，其餘部分採用熱固膠進行連接，其中，局部貼導電膠7有助於節約導電膠，降低成本。

如圖9與圖10所示，另一種方式是，可以藉由該支架2與攝像頭模組200的外部機殼(圖未示)的電性接觸點a，以實現電子元件3的接地。此時該支架2為金屬材質或該支架2的表面設置有金屬鍍層，以實現導電的功能。該電子元件3藉由該支架2與機殼的電性接觸點a實現接地，則該支架2與該線路板1之間可以採用常規熱固膠進行固定便可，無需使用導電膠，能夠有效降低成本。

如圖11所示，又一種方式中，可以結合以上兩種接地方式實現該電子元件藉由該支架2接地的目的。具體地，本實施方式中，該電子元件3藉由該第二導電層10與該線路板1實現垂直電性連接，該電子元件3藉由該第一側壁214以及導電膠7與該線路板1導通實現接地，另外，該電子元件3還可藉由該第一側壁214與機殼的電性接觸點a實現接地。

以上第二實施方案中，將該電子元件3嵌入該支架2內，除了可以節約該攝像頭模組200的空間，有利於攝像頭模組200的小型化以外，該電子元件3放置在該安裝口215內，由於有該安裝口215的側壁的限位作用，有助於提高電子元件3在該安裝口215內的穩定性；電子元件3直立焊接在該線路板1上，且與該第一側壁214固定連接，提升了該支架2的側面推力強度，進而提高攝像頭模組200的側面推力強度。另外，採用電子元件3直立放置時，該第一側壁214的表面設置有鍍層，有利於提高整體攝像頭模組200的電磁遮罩能力，且設置有鍍層的該第一側壁214與外部機殼連接進而接地，可以使直立放置的蓋電子元件3在高頻率波時，將雜訊直接導至機殼，減少雜訊影響感光晶片4或其他元器件。

請參閱圖12，結合參閱圖1與圖7，為本申請第三實施方案提供的攝像頭模組300，與第一實施方案的主要區別在於，本方案攝像頭模組300結合了上述兩種方案中電子元件3的設置方式，將部分電子元件3嵌入該支架2的第一側壁214內部，同時將部分電子元件3設置在第一側壁214的內側壁。需要說明的是，在本申請的精神或基本特徵的範圍內，適用於第一實施方案中的各具體方案也可以相應的適用於本實施方式中，為節省篇幅及避免重複起見，在此就不再贅述。可以理解的是，根據電子元件3的不同功能及尺寸大小採用不同的安裝方式，例如電容或電阻等可以采直立式貼裝，直接將電容或電阻嵌入該第一側壁214的安裝口215內，一端藉由該第二導電層10電性連接固定至該線路板1的表面，另一端藉由導電膠7與該支架2電性連接，進一步藉由該支架2的鍍層或金屬支架2本身實現接地；而驅動晶片或記憶體等大尺寸偏平狀電子元件可以直接貼裝在該第一側壁214的內表面，藉由第一導電層6或第一FPC板8與該線路板1電性連接。根據電子元件3的實際情況，結合前述兩種設計方式，可以充分利用該支架2的第一側壁2114的空間，提升空間利用率，有利於縮小該攝像頭模組300的尺寸，同時配合合理的佈局以避免該電子元件影響該感光晶片4的感光，造成雜散光等問題，進而提升攝像頭品質。

本實施方式中，採用兩種電子元件3的貼裝方式時，可以根據電子元件3的具體位置分區塊佈局，實現電性引出，同時第一側壁214的表面鍍層也可以分區塊佈局。

將上述兩種電子元件3的設置方式結合在一起，不僅具有上述兩種安裝方式的優點，還可以最大限度縮小該攝像頭模組300，增加攝像頭模組300的側面推力強度，增加該攝像頭模組300整體貼合強度，減少掉頭風險。電子元件3貼合該第一側壁214可以增加電子元件3的散熱面積，傳統攝像頭模組是電子元件是單面接觸線路板實現散熱，而本申請電子元件3內崁入支架2可以多面接觸，實現接觸傳導散熱，相較於空氣傳導，散熱效率更高。由於電子元件3直立放置，支架2表面設置有鍍層，增加了攝像頭模組的電磁遮罩能力。同時也可以實現降噪的目的。結合兩種電子元件3的安裝方式，可以提升電子元件3的組裝精度，解決電子元件3與支架2的間隙問題，提升支架2的表面平整度，而且無需SMT製程，減少了攝像頭模組300組裝的流程。

本申請還提供了一種電子設備(圖未示)，包括如上所述的攝像頭模組(100、200、300)。

另外，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明請求項的保護範圍。

100:攝像頭模組