CN107277309A - 摄像模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像模块，其包括一镜头驱动机构、一镜头单元、一电路板以及一感光元件。镜头单元设置于镜头驱动机构上，感光元件设置于电路板上。电路板包括一金属构件、一绝缘层以及一金属线路，其中绝缘层设置于金属构件和金属线路之间，且金属线路与感光元件电性连接。镜头驱动模块可驱动镜头单元相对于感光元件移动，且感光元件可捕捉通过镜头单元的光线。

Description

摄像模块

技术领域

本发明涉及一种摄像模块。更具体地来说，本发明涉及一种具有感光元件和电路板的摄像模块，其中感光元件设置于电路板上，且电路板具有一金属构件。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能手机或数码相机)皆具有照相或录影的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。

前述具有照相或录影功能的电子装置通常设有一驱动模块，以驱动一或多个光学镜片组沿着一光轴进行移动，进而达到自动对焦(autofocus)且/或变焦(zoom)的功能。光线可穿过前述光学镜片组在一感光元件上成像。

因此，前述驱动模块和感光元件的平面度十分重要。然而，现有的感光元件通常以印刷电路板承载，而容易在组装或移动时发生弯曲的情形，造成平面度降低。

发明内容

为了解决上述现有的问题点，本发明提供一种摄像模块，包括一镜头驱动机构、一镜头单元、一电路板以及一感光元件。镜头单元设置于镜头驱动机构上，感光元件设置于电路板上。电路板包括一金属构件、一绝缘层以及一金属线路，其中绝缘层设置于金属构件和金属线路之间，且金属线路与感光元件电性连接。镜头驱动模块可驱动镜头单元相对于感光元件移动，且感光元件可捕捉通过镜头单元的光线。

本发明一实施例中，前述金属构件的厚度大于该绝缘层和该金属线路的厚度总和。

本发明一实施例中，前述金属构件的厚度介于0.10mm～0.35mm。

本发明一实施例中，前述金属线路通过模塑互联物件的方式形成于绝缘层上。

本发明一实施例中，前述金属线路通过镀膜的方式形成于绝缘层上。

本发明一实施例中，前述金属构件和金属线路具有相同的热膨胀系数。

本发明一实施例中，前述感光元件贴附于绝缘层上。

本发明一实施例中，前述摄像模块还包括多个镜头驱动机构、多个镜头单元以及多个感光元件，多个所述镜头单元分别设置于多个所述镜头驱动机构上，且多个所述感光元件设置于电路板上，其中多个所述镜头单元的位置分别对应于多个所述感光元件的位置。

本发明一实施例中，前述摄像模块还包括一底座，设置于感光元件和镜头单元之间。

本发明一实施例中，前述底座还包括金属基底、电性连接镜头驱动机构的第一导电层以及设置于金属基底和第一导电层之间的第一绝缘层。

本发明一实施例中，前述金属基底的厚度大于该第一绝缘层和该第一导电层的厚度总和。

本发明一实施例中，前述金属基底的厚度介于0.10mm～0.35mm。

本发明一实施例中，前述底座还包括一第二绝缘层和一第二导电层，其中第二绝缘层形成于金属基底之上，第一绝缘层和第二绝缘层位于金属基底的相反面，且第二导线层形成于第二绝缘层之上。

本发明一实施例中，前述金属基底的厚度大于第二绝缘层和第二导电层的厚度总和。

本发明一实施例中，前述第二导线层与感光元件电性连接。

本发明一实施例中，前述第一导电层和第二导电层通过模塑互联物件的方式分别形成于第一绝缘层和第二绝缘层上。

本发明一实施例中，前述金属基底、第一导电层和第二导电层具有相同的热膨胀系数。

本发明一实施例中，前述摄像模块还包括一壳体，围绕镜头驱动机构并具有一金属材质。

本发明一实施例中，前述壳体与底座以焊接方式彼此连接。

附图说明

图1为表示本发明一实施例的电子装置示意图。

图2为表示本发明一实施例的摄像模块***图。

图3为表示本发明一实施例的感光元件和电路板的示意图。

图4为表示图3中沿A-A方向的剖视图。

图5为表示本发明一实施例中的底座的示意图。

图6为表示本发明另一实施例中的底座的示意图。

图7为表示本发明另一实施例的摄像模块示意图。

【符号说明】

10 摄像模块

20 电子装置

100 壳体

200 镜头驱动机构

210 镜头承载座

211 容置空间

212 内凹结构

220 框体

221 收容部

222 凹槽

230 第一电磁驱动组件

240 第二电磁驱动组件

250 第一弹性元件

251 内圈段

252 外圈段

260 第二弹性元件

261 内圈段

262 外圈段

270 线圈平板

280 吊环线

290 位置检测器

300 镜头单元

400 底座

410 金属基底

420 第一绝缘层

430 第一导电层

440 第二绝缘层

450 第二导电层

500 感光元件

600 电路板

610 金属构件

611 开口

620 绝缘层

621 开口

630 金属线路

O1 开口

O2 开口

具体实施方式

以下说明本发明实施例的摄像模块。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本发明，并非用以局限本发明的范围。

除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。

首先请参阅图1，本发明一实施例的摄像模块10可装设于一电子装置20内，用以照相或摄影，其中前述电子装置20例如可为智能手机或是数位相机。在照相或摄影时，摄像模块10可接收光线并成像，前述成像可传送至设置于电子装置20中的处理器(未图示)，并通过前述处理器进行影像的后处理。

如图2所示，前述摄像模块10主要包括一壳体100、一镜头驱动机构200、一镜头单元300、一底座400、一感光元件500以及一电路板600。其中，壳体100和底座400可组合为中空的盒体，且镜头驱动机构200可被壳体100所围绕，使镜头驱动机构200、镜头单元300和底座400容置于前述盒体中。感光元件500和电路板600设置于盒体的一侧，且壳体100和底座400分别具有开口O1、O2，光线可依序通过开口O1、镜头单元300和开口O2而抵达感光元件500，以在感光元件500上成像。

前述镜头驱动机构200包括一镜头承载座210、一框体220、至少一第一电磁驱动组件230、至少一第二电磁驱动组件240、一第一弹性元件250、一第二弹性元件260、一线圈平板270、多条吊环线280以及多个位置检测器290。

镜头承载座210具有一容置空间211和一内凹结构212，其中容置空间211形成于镜头承载座210的中央，而内凹结构212则形成于镜头承载座210的外壁面并环绕容置空间211。镜头单元300可固定于镜头承载座210上且容置于容置空间211中，而第一电磁驱动组件230则可设置于内凹结构212中。

框体220具有一收容部221和多个凹槽222。前述镜头承载座210被收容于收容部221中，而第二电磁驱动组件240则被固定于凹槽222中并邻近于前述第一电磁驱动组件230。

第一弹性元件250和第二弹性元件260分别设置于镜头承载座210/框体220的相反侧，使镜头承载座210/框体220位于第一弹性元件250和第二弹性元件260之间。第一弹性元件250的内圈段251连接镜头承载座210，且第一弹性元件250的外圈段252连接前述框体220。同样的，第二弹性元件260的内圈段261连接镜头承载座210，且第二弹性元件260的外圈段262连接框体220。如此一来，镜头承载座210可通过前述第一弹性元件250和第二弹性元件260而被悬挂于框体220的收容部221中，且其在Z轴方向的移动幅度亦可被第一、第二弹性元件250、260限制。

通过前述第一电磁驱动组件230和第二电磁驱动组件240之间的电磁感应，镜头承载座210以及设置于镜头承载座210上的镜头单元300可被驱动而相对于框体220沿Z轴方向移动。举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件230可为围绕镜头承载座210的容置空间211的驱动线圈，而第二电磁驱动组件240则可包括至少一磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件230)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁感应，如此一来即可带动镜头承载座210及设置于其上的镜头单元300相对于框体220沿Z轴方向移动，进而相对于感光元件500沿Z轴方向移动，以达成调整焦距的目的。

于一些实施例中，第一电磁驱动组件230可为磁铁，而第二电磁驱动组件240可为驱动线圈。

请继续参阅图2，前述线圈平板270设置于底座400上。同样的，当电流流经线圈平板270时，线圈平板270和前述第二电磁驱动组件240(或第一电磁驱动组件230)之间将产生电磁感应，使镜头承载座210和框体220相对于线圈平板270沿X轴方向及/或Y轴方向移动，进而带动镜头单元300相对于感光元件500沿X轴方向及/或Y轴方向移动，以达到晃动补偿的目的。

于本实施例中，摄像模块10包括四条吊环线280，分别设置于线圈平板270的四个角落并连接前述线圈平板270、底座400以及第一弹性元件250。当镜头承载座210和镜头单元300沿X轴方向及/或Y轴方向移动时，这些吊环线280可限制其移动幅度。此外，由于吊环线280包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此亦可作为导体使用，例如电流可经由底座400和吊环线280流入第一电磁驱动组件230。

前述位置检测器290设置于底座400上，通过检测第二电磁驱动组件240的位移来确定镜头承载座210和镜头单元300于X轴方向以及Y轴方向上的位置。

举例而言，前述位置检测器290可为霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(GiantMagnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(TunnelingMagnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)。

如第3、4图所示，电路板600具有三层结构，包括一金属构件610、一绝缘层620以及一金属线路630，其中绝缘层620设置于金属构件610和金属线路630之间。感光元件500贴附在绝缘层620上，并与金属线路630电性连接。此外，金属构件610和绝缘层620分别具有彼此对齐且外观大致相同的开孔611、621，感光元件500可通过这些开口611、621捕捉通过镜头单元300的光线。习知用以设置摄像模块中的电路板需要在塑料板上设置线圈或是线路，或是将线圈或是线路埋入塑料板中，因此相较于习知的电路板，本发明的前述电路板600的结构可有效地降低摄像模块10的厚度，以利摄像模块10的小型化。

需特别说明的是，金属构件610于Z轴方向的厚度大于绝缘层620和金属线路630于Z轴方向的厚度总和，因此电路板600将具有足够的硬度以及平整度，故可降低镜头单元300因组装摄像模块10产生的歪斜，并可避免感光元件500产生歪斜。金属构件610的厚度例如可介于0.10mm至0.35mm。此外，金属构件610的下方表面直接暴露而未被其他元件所覆盖，由此可提升电路板600以及感光元件500的散热效率。金属构件610和金属线路630可具有相同的热膨胀系数，因此在电路板600受热时，金属构件610和金属线路630之间不会产生相对位移。

于本实施例中，金属线路630通过模塑互联物件(Molded Interconnect Device,MID)的方式形成于绝缘层620上，例如通过雷射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)、微体积化工艺技术(Microscopic Integrated Processing Technology,MIPTEC)、雷射诱导金属化技术(Laser Induced Metallization,LIM)、雷射印刷重组技术(LaserRestructuring Print,LRP)、气悬胶喷印工艺(Aerosol Jet Process)、或双料射出(Two-shot molding method)。于一些实施例中，金属线路630亦可通过镀膜方式形成于绝缘层620上。

于一些实施例中，金属线路630和金属构件610具有相异的材料，其中金属构件610具有硬度较高的材料而金属线路630具有导电性和导热性较佳的材料。因此，金属线路630的硬度会低于金属构件610的硬度，且金属线路630的导电性和导热性会高于金属构件610的导电性和导热性。

请参阅图5，于本实施例中，底座400包括一金属基底410、一第一绝缘层420、一第一导电层430、一第二绝缘层440以及一第二导电层450。第一绝缘层420和第二绝缘层440分别形成于金属基底410的相反面，且第一导电层430形成于第一绝缘层420上，第二导电层450形成于第二绝缘层440上。第一导电层430可与吊环线280电性连接，且第二导电层450可与感光元件500电性连接。

同样的，金属基底410于Z轴方向的厚度大于第一绝缘层420和第一导电层430于Z轴方向的厚度总和，且大于第二绝缘层440和第二导电层450于Z轴方向的厚度总和，前述金属基底410的厚度例如可介于0.10mm至0.35mm。金属基底410、第一导电层430和第二导电层450可具有相同的热膨胀系数，以避免底座400受热时产生相对位移。

应注意的是，壳体100可具有金属材质，以降低摄像模块10对电子装置20中其他电子元件产生的电磁干扰。由于前述底座400包括金属基底410，因此可利用焊接的方式将底座400与壳体100连接，藉此增加底座400和壳体100间的连接强度，不易因摄像模块10受到冲击而彼此分离，且不会因为焊接产生塑料融化及接脚歪斜的情形。

如图6所示，于另一实施例中，底座400亦可仅包括金属基底410、第一绝缘层420和第一导电层430，而省略第二绝缘层440和第二导电层450，以使摄像模块10于Z轴方向的高度降低。由于底座400具有金属基底410，因此可具有良好的平面度。再者，由于金属基底410可邻近或接触感光元件500，因此可改善感光元件500的散热效率。

于一些实施例中，底座400更可包括一外绝缘层，且第一导电层430设置于外绝缘层和第一绝缘层420间，以避免第一导电层430与其他电子组件接触产生短路。应注意的是，外绝缘层上应设置有用以电性连接的开口。

请参阅图7，于另一实施例中，摄像模块10包括多个壳体100、多个镜头驱动机构200、多个镜头单元300、多个底座400、多个感光元件500以及一电路板600，其中设置于电路板上600的感光元件500对应于设置于镜头驱动机构200上的镜头单元300，故光线可穿过镜头单元300在感光元件500上成像。由于前述感光元件500皆设置于具有金属构件610的同一个电路板600上，因此可使感光元件500大致共平面，以利摄像模块10同时获取多个成像。

综上所述，本发明提供一种摄像模块，其中摄像模块中的电路板可包括金属构件、绝缘层和金属线路，且金属构件的厚度大于绝缘层和金属线路的总厚度。由于金属构件具有足够的硬度，因此可提供感光元件良好的平面度，并可用以辅助感光元件的散热。

再者，藉由前述具有金属构件的电路板以及具有金属基底的底座，可降低电磁波由摄像模块进出，进而大幅减少电磁干扰。另外，由于本发明提出的前述电路板和底座是以导电层(金属构件610、金属线路630、金属基底410、第一导电层430、第二导电层450)和非导电层(绝缘层620、第一绝缘层420、第二绝缘层440)交错排列的方式设置，金属边界可增加，因此可强化边界效应，再次降低电磁干扰。例如，电路板由下至上依序为金属构件610、绝缘层620、金属线路630，且在金属线路630上更可设置与金属线路630电性连接的电子元件(如感光组件500)，而底座由下至上则可依序为金属基底410、第一绝缘层420、第一导电层430，且在第一导电层430上更可设置与第一导电层430电性连接的电子元件(如位置检测器290)。

虽然本发明的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本发明揭示内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本发明使用。因此，本发明的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

虽然本发明以前述数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种摄像模块，其特征在于，包括：

一镜头驱动机构；

一镜头单元，设置于该镜头驱动机构上；

一电路板，包括：

一金属构件；

一金属线路；以及

一绝缘层，设置于该金属构件和该金属线路之间；以及

一感光元件，设置于该电路板上并与该金属线路电性连接，其中该镜头驱动机构可驱动该镜头单元相对于该感光元件移动，且该感光元件可捕捉通过该镜头单元的光线。

2.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属构件的厚度大于该绝缘层和该金属线路的厚度总和。

3.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属构件的厚度介于0.10mm～0.35mm。

4.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属线路通过模塑互联物件的方式形成于该绝缘层上。

5.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属线路通过镀膜的方式形成于该绝缘层上。

6.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属构件和该金属线路具有相同的热膨胀系数。

7.如权利要求1所述的摄像模块，其中该感光元件贴附于该绝缘层上。

8.如权利要求1所述的摄像模块，其中该摄像模块还包括多个镜头驱动机构、多个镜头单元以及多个感光元件，多个所述镜头单元分别设置于多个所述镜头驱动机构上，且多个所述感光元件设置于该电路板上，其中多个所述镜头单元的位置分别对应于多个所述感光元件的位置。

9.如权利要求1所述的摄像模块，其中该摄像模块还包括一底座，设置于该感光元件和该镜头单元之间。

10.如权利要求9所述的摄像模块，其中该底座还包括：

一金属基底；

一第一导电层，电性连接该镜头驱动机构；以及

一第一绝缘层，设置于该金属基底和该第一导电层之间。

11.如权利要求10所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度大于该第一绝缘层和该第一导电层的厚度总和。

12.如权利要求10所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度介于0.10mm～0.35mm。

13.如权利要求10所述的摄像模块，其中该底座还包括：

一第二绝缘层，形成于该金属基底之上，且该第一绝缘层和该第二绝缘层位于该金属基底的相反面；以及

一第二导电层，形成于该第二绝缘层之上。

14.如权利要求13所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度大于该第二绝缘层和该第二导电层的厚度总和。

15.如权利要求13所述的摄像模块，其中该第二导电层与该感光元件电性连接。

16.如权利要求13所述的摄像模块，其中该第一导电层和该第二导电层通过模塑互联物件的方式分别形成于该第一绝缘层和该第二绝缘层上。

17.如权利要求13所述的摄像模块，其中该金属基底、该第一导电层和该第二导电层具有相同的热膨胀系数。

18.如权利要求10所述的摄像模块，其中该摄像模块还包括一壳体，围绕镜头驱动机构并具有一金属材质。

19.如权利要求18所述的摄像模块，其中该壳体与该底座以焊接方式彼此连接。

20.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属线路和该金属构件具有相异的材料。

21.如权利要求20所述的摄像模块，其中该金属线路的导电性高于该金属构件的导电性。

22.如权利要求20所述的摄像模块，其中该金属线路的硬度低于该金属构件的硬度。

23.如权利要求20所述的摄像模块，其中该金属线路的导热性高于该金属构件的导热性。