CN107786784A - 镜头组件及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镜头组件及其制作方法，包括透镜模块、外壳、第一胶体以及电路板模块。透镜模块具有顶部与支架，支架从顶部延伸出且穿设于外壳以组装于电路板模块，而顶部连接于外壳的上缘。外壳位于顶部与电路板模块之间。第一胶体黏接支架、外壳与电路板模块。其具备简单结构与简化的组装工具但能有效提高组装后的光学校能与结构强度。

Description

镜头组件及其制作方法

技术领域

本发明是有关于一种镜头组件及其制作方法。

背景技术

近来随着科技的进步，各种电子装置均设计为轻薄外型而具有易于携带的特性，以便于使用者可随时随地通过电子装置进行移动商务或娱乐休闲等事务。以图像获取装置为例，图像获取装置近期广泛地应用于各种领域，例如智能手机、平板电脑以及穿戴式装置等便携式电子装置上，其具有体积小且方便携带的优点，使用者可以于需要时随时进行图像获取工作且储存拍摄而获得的图像。

一般来说，图像获取装置的主要组成通常包含有外部的镜筒、设置于内部的光学镜片以及感测元件，而其中会对光学镜头组的光学效能造成直接影响的，除光学镜片光学设计的优劣外，另一方面就是光学镜片与感测元件之间相对位置的误差，当误差越小时，则表示越接近设计时的预设状态，而致使光学镜头组之能更为接近理想。

但，随着图像获取装置越趋于小型化的设计，无疑地也增加了其组装过程的困难度。因此，如何提供简单但能提高组装品的光学效能的相关结构与工序，实为本领域的人员需仔细思考的。

发明内容

本发明提供一种镜头组件及其制作方法，其具备简单结构与简化的组装工具但能有效提高组装后的光学校能与结构强度。

本发明的镜头组件，包括透镜模块、外壳(housing)、第一胶体以及电路板模块。透镜模块具有顶部与支架(stand)，支架从顶部延伸出。透镜模块的支架穿设于外壳，且顶部连接于外壳的上缘。支架穿过外壳而组装于电路板模块，以使外壳位于顶部该电路板模块之间。第一胶体黏接支架、外壳与电路板模块。

本发明的镜头组件的制作方法，包括将透镜模块的支架穿设于外壳中，其中透镜模块的顶部连接于外壳的上缘，而透镜模块的支架抵接于电路板模块上；以及通过底层填充(underfill)封装技术以第一胶体粘接支架、外壳与电路板模块。

在本发明的一实施例中，上述的镜头组件还包括第二胶体，设置在顶部与外壳的上缘之间。

在本发明的一实施例中，上述的电路板模块包括电路板，外壳的下缘与电路板之间存在间隙。第一胶体适于从间隙该支架、外壳与电路板所形成的接着空间内。

在本发明的一实施例中，上述的电路板模块还包括配置在电路板上的图像感测元件。顶部通过外壳的开孔而正对于图像感测元件。图像感测元件位于上述的接着空间内。

在本发明的一实施例中，上述的支架在电路板模块上的正投影呈现开放轮廓。

在本发明的一实施例中，上述的支架包括从顶部延伸出的多个柱体，而电路板模块具有多个盲孔。柱体对应地组装于盲孔。

在本发明的一实施例中，上述的第一胶体填充于电路板模块上被柱体所环绕的区域。

在本发明的一实施例中，上述的支架是从顶部延伸出的墙体。电路板模块具有盲孔槽。墙体对应地组装于盲孔槽。

在本发明的一实施例中，上述的支架具有缺口，所述第一胶体通过缺口而填充于电路板模块上被支架所环绕的区域。

在本发明的一实施例中，上述镜头组件的制作方法还包括：通过球栅阵列封装(Ball Grid Array,BGA)技术将图像感测元件配置于电路板上而形成上述的电路板模块。

在本发明的一实施例中，当上述的支架穿设外壳时，以第二胶体接着在顶部与外壳的上缘之间。

在本发明的一实施例中，上述的第二胶体是以预固化(pre-curing)接着顶部于外壳的上缘。

在本发明的一实施例中，上述的支架包括从顶部延伸出的多个柱体，所述镜头组件的制作方法还包括：在进行底层填充封装技术时，以第一胶体填充于电路板模块上被柱体所环绕的区域。

在本发明的一实施例中，上述的支架具有缺口，所述镜头组件的制作方法还包括：进行底层填充封装技术时，以第一胶体通过缺口填充于电路板模块上被支架所环绕的区域。

基于上述，在本发明的上述实施例中，透镜组件具有能穿过外壳且组装至电路板模块的支架，因此能通过第一胶体而一并将透镜模块、外壳与电路板模块同时固定。据此，能有效避免因构件逐层叠加而造成的组装公差，同时也能有效简化组装工序，以让镜头组件借此简单结构便能具备较佳的光学效果与结构强度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的一种镜头组件的示意图。

图2是图1的镜头组件的***图。

图3是图1的镜头组件的侧视图。

图4是本发明另一实施例的一种透镜模块的***图。

图5是图4的镜头组件的部分构件示意图。

图6示出本发明一实施例的镜头组件制作方法的流程图。

附图标号说明：

100、200：镜头组件；

110、210：透镜模块；

112、212：顶部；

114、214：支架；

120：外壳；

122：突出部；

122a：开孔；

124：基底；

130、230：电路板模块；

132、232：电路板；

132a：盲孔；

134：图像感测元件；

214a：缺口；

232a：盲孔槽；

d1：间隙；

E1：第一端；

E2：第二端；

E3：上缘；

E4：下缘；

G1：第一胶体；

G2：第二胶体；

S1：摄像面；

S01、S02：步骤。

具体实施方式

图1是依据本发明一实施例的一种镜头组件的示意图。图2是图1的镜头组件的***图。在此将图1中的局部构件予以虚线化，以能较清楚地辨识构件之间的相对关系。请同时参考图1与图2，在本实施例中，镜头组件100包括透镜模块110、外壳120、第一胶体G1以及电路板模块130，其中透镜模块110包括外部的结构件与配置其内的光学镜片，光学镜片具有摄像面S1以供收集光线而形成图像，而结构件实质上区分为顶部112与支架114，顶部112作为容纳前述光学镜片之用，支架114具有彼此相对的第一端E1与第二端E2，第一端E1连接于顶部，第二端E2从顶部112延伸出。在此，支架114是呈现位于顶部112下方的四个柱体。

外壳120包括基底124、位于其上的突出部122以及开孔122a，其中开孔122a贯穿突出部122与基底124。透镜模块110的支架114穿过开孔122a而组装至电路板模块130，以使组装后的外壳120实质上是位在电路板模块130与透镜模块110的顶部112之间。值得注意的是，正由于透镜模块110的支架114是结构组装至电路板模块130，因此便能通过进行底层填充(underfill)封装技术以对外壳120、电路板模块130及支架114通过第一胶体G1黏接而进行封装、固定的动作，如此，通过单一工序便能据以将所述结构组装完成并达到固定的效果。在图1中为了避免不易辨识，因此第一胶体G1仅以平面(2D)效果呈现。

图3是图1的镜头组件的侧视图。请同时参考图1至图3，进一歩地说，电路板模块130包括电路板132与封装其上的图像感测元件134，其中图像感测元件134例如是以球栅阵列封装(BGA)封装在电路板132上。电路板132具有多个盲孔132a环绕于图像感测元件134并对应前述支架114，也即支架114穿过开孔122a而以第二端E2插设于对应的盲孔132a，以让容置于顶部112的光学镜片能通过开孔122a而正对于电路板132上的图像感测元件134，让摄像面S1收集光线而形成的图像能顺利地被获取。

同时，透镜模块110的顶部112也通过第二胶体G2而接着于外壳120(突出部122)的上缘E3。据此，结合后的透镜模块110与外壳120，其中支架114露出外壳120的部分(即第二端E2的部分)大于盲孔132a的深度，因此让外壳120(基底124)的下缘E4会与电路板132之间存在间隙d1。据此，前述进行底层填充封装的过程中，第一胶体G1便能通过间隙d1而填充于外壳120的基底124、支架110与电路板132所形成的接着空间中，且为支架114所环绕。所述第一胶体G1同时也据以包围在图像感测元件134并覆盖图像感测元件134与电路板132的封装连接处，而对图像感测元件134提供有效地保护作用。在此，也由于盲孔132a的存在，因此填充于所述接着空间的第一胶体G1得以因此有得以溢胶的空间，同时也避免第一胶体G1溢出电路板模块130上的接着空间之外。

图6示出本发明一实施例的镜头组件制作方法的流程图。请参考图6，同时基于上述结构配置而进行构件组装的步骤描述如下：

首先在步骤S01中，通过将透镜模块110的支架114穿设于外壳120，其中透镜模块110的顶部112连接于外壳120的上缘，而透镜模块110的支架114抵接于电路板模块130。

详细而言，在本步骤中，首先将光学镜片与外部结构结合而形成透镜模块110，接着，将透镜模块110的支架114穿过外壳120的开孔122a，且同时以第二胶体G2接着在外壳120的上缘E3(标示于图3)与透镜模块110的顶部112之间。在此，第二胶体G2例如是光敏树脂(紫外线胶)，其能通过光线而固化以达到所需的接着效果。届此，透镜模块110与外壳120完成初步的组装。需提及的是，第二胶体G2在此是处于预固化(pre-curing)状态，也即透镜模块110与外壳120之间仍保持足以进行相对移动的裕度，以利于后续进行光学调校时的微调动作。

接着，将支架114的第二端E2插设于电路板132上所对应的盲孔132a中，同时也在外壳120的下缘E4及电路板132之间形成间隙d1。

接着在步骤S02中，通过底层填充封装技术以第一胶体G1粘接并固定支架114、外壳120与电路板模块130。

进一歩地说，在本步骤中，通过间隙d1而将第一胶体G1填充至电路板132、支架114与外壳120所形成的接着空间中，以让第一胶体G1能与所述结构接触并充满于接着空间中，所述接着空间被支架114所环绕，也因此包覆图像感测元件134与电路板132之间封装处。在此同时，透镜模块110与电路板132上的图像感测元件134之间也一并进行光学调校动作，同时也因透镜模块110与外壳120之间仍保持能相对移动的裕度，因此得以顺利地在此工序中进行组装对位的调整。

最后，据以固化第一胶体G1(例如以加热方式，但本实施例并不以此为限)，便完成透镜模块110、外壳120与电路板模块130的组装工序。基于上述而能明显得知，通过底层填充封装技术能将透镜模块110、外壳120与电路板模块130进行一次性的固定，同时透镜模块110与图像感测元件134也在此步骤之前即完成光学调校。如此一来，所述组装过程便能避免层叠式的多次组装而影响光学调校的效果。

另需提及的是，本实施例的支架114在电路板模块130上的正投影呈现开放轮廓，也即支架114实质上并非封闭结构，以利于进行底层填充封装时第一胶体G1的注入动作。

图4是本发明另一实施例的一种透镜模块的***图。图5是图4的镜头组件的部分构件示意图，在此省略外壳而得以清楚辨识相关构件。请同时参考图4与图5，与前述实施例不同的是，本实施例的镜头组件200中，透镜模块210包括顶部212与支架214，顶部212一如前述实施例，用以容置光学镜片而使其摄像面S1外露，而不同的是，支架214是从顶部212延伸出的墙体，而对应地，电路板模块230的电路板232具有盲孔槽232a，所述墙体对应地组装于盲孔槽232a。

再者，本实施例的支架214具有缺口214a，因而其在电路板模块230所在的虚拟平面上是呈开口式的圆形轮廓，所述盲孔槽232a也如前述轮廓而得以与支架214匹配。

据此，透镜模块210与外壳120的组装一如前述，在此便不再赘述。当进行底层填充封装时，第一胶体G1通过间隙(如前述实施例于图3所示)而从缺口214a处得以注入接着空间，且所述接着空间是被呈墙体的支架214所围绕，此举让本实施例的透镜模块210、外壳120与电路板模块230同样能达到与上述实施例相同的接着效果。

无论在何实施例，本发明的图像感测元件134是以球栅阵列封装(Ball GridArray,BGA)技术而配置于电路板132上，也即图像感测元件134与电路板132之间例如是以植入锡球而达到彼此间的电性连接关系，其已能从现有技术得知故不再赘述。在此需提及的是，由于所述球栅阵列封装的结构仍会因震动、外在环境或制程差异而存在裂解并导致图像品质变差的可能性，因此本实施例除了能够通过底层填充封装技术达成上述的接着效果外，还能通过底层填充封装技术隔绝锡球结构与外界接触并对所述锡球结构提供进一步的保护效果，同时也能够使接着后的外壳、电路板模块与镜头模块之间因第一胶体的固化而得以强化整体的结构强度。

综上所述，在本发明的上述实施例中，透镜组件具有能穿过外壳且组装至电路板模块的支架，因此能通过电路板模块在进行底层填充封装制程时，一并将透镜模块、外壳通过第一胶体而同时固定。据此，能有效避免逐层叠加的结构而造成的组装公差，同时也能有效简化组装工序，以让镜头组件借此简单结构便能具备较佳的光学效果。

在此，支架可依据所需而呈柱体或墙体，其均在电路板模块所在的虚拟平面上呈现非封闭轮廓，据以在进行底层填充封装时让第一胶体能顺利地注入接着空间，而有利于制程的进行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种镜头组件，包括：

一透镜模块，具有一顶部与一支架，所述支架从所述顶部延伸出；

一外壳，所述透镜模块的所述支架穿设于所述外壳，且所述顶部连接于所述外壳的上缘；

一电路板模块，所述支架穿过所述外壳并组装于所述电路板模块，且所述外壳位于所述顶部与所述电路板模块之间；以及

一第一胶体，黏接所述支架、所述外壳与所述电路板模块。

2.根据权利要求1所述的镜头组件，还包括一第二胶体，设置于所述顶部与所述外壳的上缘之间。

3.根据权利要求1所述的镜头组件，其中所述电路板模块包括一电路板，所述外壳的下缘与所述电路板之间存在一间隙，所述第一胶体经所述间隙填充于所述支架、所述外壳与所述电路板所形成的一接着空间内。

4.根据权利要求3所述的镜头组件，其中所述电路板模块还包括配置在所述电路板上的一图像感测元件，所述顶部通过所述外壳的一开孔而正对于所述图像感测元件，所述图像感测元件位于所述接着空间内。

5.根据权利要求1所述的镜头组件，其中所述支架在所述电路板模块上的正投影呈现开放轮廓。

6.根据权利要求1所述的镜头组件，其中所述支架包括从所述顶部延伸出的多个柱体，而所述电路板模块具有多个盲孔，所述多个柱体对应地组装于所述多个盲孔。

7.根据权利要求6所述的镜头组件，其中所述第一胶体填充于所述电路板模块上被所述多个柱体所环绕的区域。

8.根据权利要求1所述的镜头组件，其中所述支架是从所述顶部延伸出的一墙体，而所述电路板模块具有一盲孔槽，所述墙体对应地组装于所述盲孔槽。

9.根据权利要求1所述的镜头组件，其中所述支架具有一缺口，所述第一胶体通过所述缺口而填充于所述电路板模块上被所述支架所环绕的区域。

10.一种镜头组件的制作方法，用以制作如权利要求1所述的镜头组件，所述镜头组件的制作方法包括：

将所述透镜模块的所述支架穿设于所述外壳中，其中所述透镜模块的所述顶部连接于所述外壳的上缘，而所述透镜模块的所述支架抵接于所述电路板模块上；以及

通过底层填充封装技术以所述第一胶体粘接并固定所述支架、所述外壳与所述电路板模块。

11.根据权利要求10所述镜头组件的制作方法，还包括：

通过球栅阵列封装技术将一图像感测元件配置于一电路板上而形成所述电路板模块。

12.根据权利要求10所述镜头组件的制作方法，还包括：

当所述支架穿设所述外壳时，以一第二胶体接着在所述顶部与所述外壳的上缘之间。

13.根据权利要求12所述镜头组件的制作方法，其中所述第二胶体是以预固化接着所述顶部于所述外壳的上缘。

14.根据权利要求10所述镜头组件的制作方法，其中所述支架包括从所述顶部延伸出的多个柱体，所述镜头组件的制作方法还包括：

进行底层填充封装技术时，以所述第一胶体填充于所述电路板模块上被所述多个柱体所环绕的区域。

15.根据权利要求10所述镜头组件的制作方法，其中所述支架具有一缺口，所述镜头组件的制作方法还包括：

进行底层填充封装技术时，以所述第一胶体通过所述缺口填充于所述电路板模块上被所述支架所环绕的区域。