CN104580859A - 摄像头模组的装配方法和摄像头模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像头模组的装配方法和由该方法装配的摄像头模组。摄像头模组的装配方法包括如下步骤：1，将镜头模块和图像传感器芯片装配为一体，所述图像传感器芯片可相对镜头模块调整位置；2，调整所述图像传感器芯片至镜头模块的焦平面，矫正所述镜头模块和图像传感器芯片的倾斜度，固定所述镜头模块与图像传感器芯片；3，将所述图像传感器芯片焊接或键合至电路板。此装配方法使用普通的安装设备就能精确地对摄像头模组进行组装，克服了以往需要采用高精度的安装设备才能精确组装的困难。由此装配方法装配的摄像头模组具有高质量成像效果，尤其是对于高像素的摄像头模组，能够使其图像四周的成像质量显著提高。

Description

摄像头模组的装配方法和摄像头模组

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种摄像头模组的装配方法和摄像头模组。

背景技术

摄像头模组广泛应用于消费类数码产品，如2G，3G手机、笔记本电脑、汽车行业的车载摄像头和安防行业的监控摄像头。

以往的摄像头模组的装配方法是：

步骤1，将图像传感器芯片焊接到电路板上，形成第一个部件；

步骤2，将镜头模块与套筒模块组装，形成第二个部件；

步骤3，将第一个部件和第二个部件组装，从而形成一个完整的摄像头模组。

此种摄像头模组的装配方法有如下缺点：对于摄像头模组而言，需要使用高精密的安装设备才能进行上述步骤3的精确安装，否则将影响到摄像头模组的成像效果，进而装配而成的摄像头模组的成品合格率不高；尤其是对于高像素的摄像头模组，使用普通的安装设备很难较好地完成上述步骤3的精确安装，使得高像素的摄像头模组的成像效果受到较大影响，所成图像的成像质量较差，尤其是图像四周的成像质量明显不好。

对于按照以往步骤装配的摄像头模组，其缺点如下：普通的安装设备往往难以精确地将各个模块装配在一起，由此导致摄像头模组的成像效果较差，尤其对于高像素的摄像头模组，成像效果受到的影响更大，成像质量难以保证，尤其是图像四周的成像质量明显不好。

发明内容

为克服上述摄像头模组的装配方法所存在的缺陷，本发明的一个目的在于：提供一种能够采用普通安装设备对摄像头模组进行装配的方法，有效提高摄像头模组的成品合格率，保证摄像头模组有高质量的成像效果，尤其是对于高像素的摄像头模组，能够使其图像四周的成像质量显著提高。

与此相应，本发明的另一个目的在于：提供一种摄像头模组，其具有高质量的成像效果，尤其是对于高像素的摄像头模组，能够使其图像四周的成像质量显著提高。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种摄像头模组的装配方法，包括如下步骤：

步骤1，将镜头模块和图像传感器芯片装配为一体，所述图像传感器芯片可相对镜头模块调整位置；

步骤2，调整所述图像传感器芯片至镜头模块的焦平面，矫正所述镜头模块和图像传感器芯片的倾斜度，固定所述镜头模块与图像传感器芯片；

步骤3，将所述图像传感器芯片焊接或键合至电路板。

根据本发明的摄像头模组的装配方法有如下的有益效果：在步骤1中首先将镜头模块和图像传感器芯片装配为一体，并且图像传感器芯片可相对镜头模块调整位置，在这种情况下，由于镜头模块和图像传感器芯片都处于自由状态而不受任何约束，因此使用普通的安装设备就可以对两者进行精确的组装。同样，在步骤2中，使用普通的安装设备就可以调整好镜头模块和图像传感器芯片的相对位置关系，并精确地将镜头模块与图像传感器芯片固定在一起。在步骤3中，将所述图像传感器芯片焊接或键合至电路板，也就是最后再进行焊接或键合，由于之前步骤已经将需要进行精确定位的操作步骤进行完毕，最后一步进行焊接或键合的操作不会影响之前步骤中已经获得的装配精度。由上述步骤1至3组成的本发明的摄像头模组的装配方法使用普通的安装设备就能精确地对摄像头模组进行组装，克服了现有技术中摄像头模组的装配方法需要采用高精度的安装设备的不足。

可选地，所述电路板为柔性电路板、印刷电路板或陶瓷电路板。针对不同的场合，选择合适的电路板，有利于摄像头模组更好地工作和延长寿命。

可选地，所述图像传感器芯片包括图像感应区与环绕图像感应区的焊盘区域，将所述焊盘区域电性连接于延伸出图像传感器芯片外部的金属导线。此优选方案使得图像传感器芯片的焊盘区域能够通过电性连接于金属导线而与图像传感器芯片外部的其他组件灵活且方便地进行连接。

进一步地，所述金属导线电性连接于所述电路板的焊盘区域。此进一步的优选方案说明了用于图像传感器芯片外部连接的焊盘区域可以有多种形式，并且不限于所列举的这些焊盘区域。

可选地，所述图像传感器芯片包括图像感应区与环绕图像感应区的焊盘区域，通过CSP(Chip Scale Package)芯片尺寸封装工艺、TSV(Through Silicon Vias)通过硅片通道工艺将所述焊盘区域通过焊料凸点电性连接于所述电路板的焊盘区域。此优选方案采用了CSP、TSV工艺，能够增加焊接的精确性和可靠性。

可选地，所述步骤2中，通过点胶、灌胶、画胶或上述任意方式的组合将所述镜头模块与图像传感器芯片固定，从而可以根据具体情况而选择合适的固定方式，具有很强的灵活性。

较优地，所述步骤2具体包括：将所述图像传感器芯片电气连接至测试设备，根据输出图像数据或图像参数，调整所述图像传感器芯片至镜头模块的焦平面，矫正所述镜头模块和图像传感器芯片之间的倾斜度，并将所述镜头模块和图像传感器芯片固定。

进一步地，所述输出图像参数包括：清晰度参数、图像解像力参数等，以定量描述精确定位的准确数据。

可选地，所述步骤3具体包括：采用快速焊接方式将图像传感器芯片焊接至电路板，避免镜头模块受热物理变形。快速焊接方法的采用，能够使得电路板以及其它各种电子元件最小程度地受到电焊时所发出的热量的影响，从而提高整个模组的运行可靠性。

进一步地，所述快速焊接方式为：利用热气流焊、激光焊、热压焊或超声波焊，将所述图像传感器芯片快速焊接至电路板。由此可以根据电路板的具体情况加以选择使用，有效地保证焊接质量，从而提高整个模组的运行可靠性。

本发明还提供了一种摄像头模组，包括其中设置有图像传感器芯片的成像模块、套筒模块和镜头模块，所述镜头模块安置于所述套筒模块中，对应于套筒模块并相对于光轴方向运动，其中所述成像模块与套筒模块之间设置有间隙，以适于调整所述图像传感器芯片至镜头模块的焦平面。

根据本发明的摄像头模组具有如下的有益效果：本发明的摄像头模组的装配方法使用普通的安装设备就能精确地对摄像头模组进行组装，克服了现有技术中摄像头模组的装配方法需要采用高精度的安装设备的不足，本发明的装配方法简单易行，易于调整图像传感器芯片至镜头模块的焦平面，易于矫正镜头模块和图像传感器芯片的倾斜度，以保证摄像头模组装配完成后的光学性能，本发明的装配步骤使得所述摄像头模组具有高质量的成像效果，尤其是对于高像素的摄像头模组，能够使其图像四周的成像质量显著提高。

进一步地，在所述摄像头模组中，套筒模块通过台阶面或卡扣结构与所述成像模块装配为一体，在所述套筒模块和成像模块的接触部位设置热敏胶。此种优化的装配方法能够利用热敏胶在温度升高时体现出粘性的特点，使得成像模块粘结至套筒模块更为可控及可靠。

附图说明

图1是根据本发明一种优选实施方式的摄像头模组的主视图。

图2是图1所示摄像头模组的底部立体图。

图3是图1所示摄像头模组的另一个角度的立体图。

具体实施方式

下面结合图1至图3，先对本发明的摄像头模组的装配方法进行描述。

本发明的摄像头模组的装配方法包括三个步骤：

步骤1，将镜头模块1和图像传感器芯片4装配为一体，所述图像传感器芯片4可相对镜头模块1调整位置。此步骤中，将镜头模块1和图像传感器芯片4装配为一体，并且图像传感器芯片4可相对镜头模块1调整位置，在这种情况下，由于镜头模块1和图像传感器芯片4都处于自由状态而不受任何约束，因此使用普通的安装设备就可以对两者进行精确的组装。

步骤2，调整所述图像传感器芯片4至镜头模块1的焦平面，矫正所述镜头模块1和图像传感器芯片4的倾斜度，固定所述镜头模块1与图像传感器芯片4。此步骤中，调整所述图像传感器芯片4至镜头模块1的焦平面，矫正所述镜头模块1和图像传感器芯片4的倾斜度，从而固定所述镜头模块1与图像传感器芯片4，由此使用普通的安装设备就可以调整好镜头模块1和图像传感器芯片4的相对位置关系，并精确地将镜头模块1与图像传感器芯片4固定在一起。

步骤3，将所述图像传感器芯片4焊接或键合至电路板5。此步骤中，将所述图像传感器芯片4焊接或键合至电路板5，也就是最后再进行焊接或键合，由于之前步骤已经将需要进行精确定位的操作步骤进行完毕，最后一步进行焊接或键合的操作不会影响之前步骤中已经获得的装配精度。

由本发明的步骤1、2、3组成的摄像头模组的装配方法使用普通的安装设备就能精确地对摄像头模组进行组装，克服了背景技术中的以往的摄像头模组的装配方法中需要采用高精度的安装设备才能精确地进行步骤3的第一个部件和第二个部件的组装。

较优地，所述的电路板5为柔性电路板、印刷电路板或陶瓷电路板。针对不同的场合，选择合适的电路板，有利于摄像头模组更好地工作和延长寿命。

较优地，所述的图像传感器芯片4包括图像感应区与环绕图像感应区的焊盘区域，将所述焊盘区域电性连接金属导线并延伸出图像传感器芯片4外部。此优选方案使得焊盘区域能够通过电性连接金属导线与图像传感器芯片4外部的其他组件灵活且方便地进行连接。进一步地，所述金属导线电性连接于所述电路板5的焊盘区域。此进一步的优选方案说明了多种可以用于图像传感器芯片4外部连接的焊盘区域，并且不限于所列举的这些焊盘区域。

较优地，所述的图像传感器芯片4包括图像感应区与环绕图像感应区的焊盘区域，通过CSP、TSV工艺将所述焊盘区域通过焊料凸点电性连接于所述电路板5的焊盘区域。此优选方案采用了CSP、TSV工艺，能够增加焊接的精确性和可靠性。

较优地，所述的步骤2中，通过点胶、灌胶、画胶或上述任意方式的组合固定所述镜头模块1与图像传感器芯片4。此优选方案的各种组合固定方式可以根据具体情况而定，具有很强的灵活性。

较优地，所述的步骤2具体包括：将所述图像传感器芯片4电气连接至测试设备，根据输出图像数据或图像参数，调整所述图像传感器芯片4至镜头模块1的焦平面，矫正所述镜头模块1和图像传感器芯片4之间的倾斜度，将所述镜头模块1和图像传感器芯片4固定。此优选方案中采用了电气连接的方式将所述图像传感器芯片4连接至测试设备，根据输出图像数据或图像参数，能够十分精确地调整图像传感器芯片4至镜头模块1的焦平面，并且能够十分精确地矫正所述镜头模块1和图像传感器芯片4之间的倾斜度，从而使所述镜头模块1和图像传感器芯片4的固定非常精确到位。进一步地，所述输出图像参数包括：清晰度参数、图像解像力参数等。清晰度参数和图像解像力参数都能准确地定量描述精确定位的准确数据。

较优地，所述的步骤3具体包括：采用快速焊接方式将图像传感器芯片4焊接至电路板5，避免镜头模组受热物理变形。快速焊接方法的采用，能够使得电路板5以及其它各种电子元件最小程度地受到电焊时所发出的热量的影响，从而提高整个模组的运行可靠性。进一步地，所述快速焊接方式为：利用热气流焊、激光焊、热压焊或超声波焊，将所述图像传感器芯片4快速焊接至电路板5。此进一步的优选快速焊接方式分为至少四种，可以根据电路板5的具体情况加以选择使用，有效地保证焊接质量，从而提高整个模组的运行可靠性。

图1、图2和图3示出了本发明的摄像头模组的装配方法装配而成的摄像头模组，包括成像模块2，其中置有图像传感器芯片4、套筒模块3、镜头模块1，安置于所述套筒模块3中，对应于套筒模块3并相对于光轴方向运动，所述成像模块2与套筒模块3之间设置有间隙，以适于调整所述图像传感器芯片4至镜头模块1的焦平面。所述的摄像头模组具有高质量的成像效果，尤其是对于高像素的摄像头模组，能够使其图像四周的成像质量显著提高。进一步地，在所述的摄像头模组中，套筒模块3通过台阶面或卡扣结构与所述成像模块2装配为一体，在所述套筒模块3和成像模块2的接触部位设置热敏胶。此种优化的装配方法能够使得整个摄像头模组各个模块之间的接合更为可靠。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1.一种摄像头模组的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将镜头模块和图像传感器芯片装配为一体，所述图像传感器芯片可相对所述镜头模块调整位置；

步骤2，调整所述图像传感器芯片至所述镜头模块的焦平面，矫正所述镜头模块和所述图像传感器芯片的倾斜度，固定所述镜头模块与所述图像传感器芯片；

步骤3，将所述图像传感器芯片焊接或键合至电路板。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述电路板为柔性电路板、印刷电路板或陶瓷电路板。

3.根据权利要求1所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述图像传感器芯片包括图像感应区与环绕所述图像感应区的焊盘区域，所述步骤3中，将所述焊盘区域电性连接于延伸出所述图像传感器芯片外部的金属导线。

4.根据权利要求3所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述步骤3中，所述金属导线电性连接于所述电路板的焊盘区域。

5.根据权利要求1所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述图像传感器芯片包括图像感应区与环绕所述图像感应区的焊盘区域，所述步骤3中，通过CSP、TSV工艺将所述焊盘区域通过焊料凸点电性连接于所述电路板的焊盘区域。

6.根据权利要求1所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述步骤2中，通过点胶、灌胶、画胶或上述任意方式的组合将所述镜头模块与所述图像传感器芯片固定。

7.根据权利要求1所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：将所述图像传感器芯片电气连接至测试设备，根据输出图像数据或图像参数，调整所述图像传感器芯片至所述镜头模块的焦平面，矫正所述镜头模块和所述图像传感器芯片之间的倾斜度，并将所述镜头模块和所述图像传感器芯片固定。

8.根据权利要求7所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述输出图像参数包括：清晰度参数、图像解像力参数。

9.根据权利要求1所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：采用快速焊接方式将所述图像传感器芯片焊接至所述电路板，避免所述镜头模块受热物理变形。

10.根据权利要求9所述的摄像头模组的装配方法，其特征在于，所述快速焊接方式为：利用热气流焊、激光焊、热压焊或超声波焊，将所述图像传感器芯片快速焊接至所述电路板。

11.一种按照权利要求1-10所述的方法装配的摄像头模组，包括：

成像模块，其上设置有图像传感器芯片；

套筒模块；

镜头模块，其被安置于所述套筒模块中，对应于所述套筒模块并相对于光轴方向运动；

其中，所述成像模块与所述套筒模块之间设置有间隙，以适于调整所述图像传感器芯片至所述镜头模块的焦平面。

12.根据权利要求11所述的摄像头模组，其特征在于，所述套筒模块通过台阶面或卡扣结构与所述成像模块装配为一体，在所述套筒模块和所述成像模块的接触部位设置热敏胶。