CN110719383A - 摄像头模组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像头模组及其制造方法，其摄像头模组包括电路板、感光元件、胶框、支架以及设置在支架上的滤光片；感光元件设置在电路板上并与电路板电信号连接，胶框由粘接胶在电路板上固化形成，胶框围绕感光元件设置并覆盖感光元件的边缘，支架设置在胶框上并通过胶框粘接在电路板上，电路板、胶框、支架以及滤光片形成一个将感光元件围绕其中的封闭空间；摄像头模组还包括通过注塑成型形成在电路板上的塑封框架，塑封框架在封闭空间形成之后形成，塑封框架与支架形成一个整体。本发明的摄像头模组能够减小摄像头模组的尺寸，并减小摄像头模组内部颗粒污染的风险，还增加了摄像头模组的可靠性。

Description

摄像头模组及其制造方法

技术领域

本发明涉及摄像装置，更具体地说，涉及一种小型化摄像头模组及其制造方法。

背景技术

随着技术的发展，摄像头模组的成像能力在逐渐提高，体积在逐渐减小，其被广泛应用于需要获取影像的领域，诸如个人消费电子产品、汽车、监控、医学等领域。摄像头模组通常包括感光元件、电路板、支架、滤光片、以及镜头组件。感光元件通过粘晶(Die Bond)、打金线(Wire Bond)工艺安装到电路板上，滤光片和支架安装到电路板上感光元件的上方，镜头组件安装到支架上，滤光片位于镜头组件和感光元件之间，并安装在支架中部。但是，这种结构的摄像头模组的尺寸较大，不符合当今电子产品轻、薄、小的发展趋势，且存在摄像头内部颗粒脏污的风险，产品可靠性也有待进一步加强。

为了减小摄像头模组的尺寸，模塑工艺被引入到摄像头模组领域，通过模塑工艺在电路板上一体成型形成支架。通过这样的方式，能够减小摄像头模组的尺寸，但是在注塑过程中，由于感光元件是暴露的，仍然存在被脏污的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摄像头模组及其制造方法，以减小摄像头模组的尺寸，并减小摄像头模组内部颗粒污染风险。

一方面，本发明提供了一种摄像头模组，该摄像头模组包括电路板、感光元件、胶框、支架以及设置在支架上的滤光片；所述感光元件设置在所述电路板上并与所述电路板电信号连接，所述胶框由粘接胶在所述电路板上固化形成，所述胶框围绕所述感光元件设置并覆盖所述感光元件的边缘，所述支架设置在所述胶框上并通过所述胶框粘接在所述电路板上，所述电路板、胶框、支架以及滤光片形成一个将所述感光元件围绕其中的封闭空间；所述摄像头模组还包括通过注塑成型形成在所述电路板上的塑封框架，所述塑封框架在所述封闭空间形成之后形成，所述塑封框架与所述支架形成一个整体。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，所述塑封框架形成于所述支架的外侧，并与所述电路板、感光元件、胶框、支架及滤光片形成一个整体。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，所述支架超出所述胶框的部分与所述电路板超出所述胶框的部分以及所述胶框的外侧形成填充空间，所述塑封框架注塑成型时注塑材料填充所述填充空间。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，所述支架的侧面设有排气通道，所述排气通道在所述塑封框架注塑成型之前由粘接胶填充。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，所述塑封框架覆盖所述支架的上表面。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，所述感光元件与所述电路板通过引线形成电信号连接，形成所述胶框的粘接胶覆盖所述引线，使得所述引线嵌入到粘接胶固化后形成的所述胶框内。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，所述电路板上设置有电子元器件，所述电子元器件设置在所述感光元件的周围，并由所述塑封框架包覆。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，形成所述胶框的粘接胶覆盖所述电子元器件的一部分，所述胶框位于所述电子元器件的一部分上。

在本发明的摄像头模组的一实施例中，所述摄像头模组还包括设置在所述支架上方或塑封框架上方的镜头组件。

另一方面，本发明提供了一种摄像头模组制造方法，该摄像头模组制造方法至少包括以下步骤：

将感光元件设置在电路板上；

在所述电路板上点粘接胶，所述粘接胶围绕所述感光元件设置并覆盖所述感光元件的边缘；

将带有滤光片的支架放置在所述粘接胶上，并使所述粘接胶固化形成胶框，所述电路板、胶框、支架以及滤光片形成一个将所述感光元件围绕其中的封闭空间；

将带有所述支架的所述电路板放入注塑模具中，通过注塑成型在所述电路板上形成塑封框架，所述塑封框架与所述支架形成一个整体。

在本发明的摄像头模组制造方法的一实施例中，所述塑封框架形成于所述支架的外侧，并与所述电路板、感光元件、胶框、支架及滤光片形成一个整体。

在本发明的摄像头模组制造方法的一实施例中，所述支架超出所述胶框的部分与所述电路板超出所述胶框的部分以及所述胶框的外侧形成填充空间，所述塑封框架注塑成型时注塑材料填充所述填充空间。

在本发明的摄像头模组制造方法的一实施例中，所述支架的侧面设有排气通道，所述排气通道在所述塑封框架注塑成型之前由粘接胶填充。

在本发明的摄像头模组制造方法的一实施例中，所述感光元件与所述电路板通过引线形成电信号连接，形成所述胶框的粘接胶覆盖所述引线，使得所述引线嵌入到粘接胶固化形成的所述胶框内。

在本发明的摄像头模组制造方法的一实施例中，所述粘接胶为热固胶。

实施本发明的摄像头模组及其制造方法，具有以下有益效果：本发明的摄像头模组在塑封框架注塑成型之前先由电路板、胶框、支架以及滤光片形成一个将感光元件围绕其中的封闭空间，在减小摄像头模组尺寸的同时，可以避免塑封框架注塑成型时颗粒污染到感光元件，还可以避免感光元件因受压造成受损的风险。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明的摄像头模组的一实施例的立体示意图；

图2是图1所示的摄像头模组的主视示意图；

图3是图2中A-A剖面示意图；

图4是图2中B-B剖面示意图；

图5是根据本发明摄像头模组的一实施例的分解示意图；

图6是根据本发明的摄像头模组的一实施例的剖面示意图；

图7是根据本发明的摄像头模组的一实施例的另一剖面示意图；

图8是根据本发明的摄像头模组的电路板上设置感光元件后的示意图；

图9是根据本发明的摄像头模组的电路板上点粘接胶后的示意图；

图10是根据本发明的摄像头模组的支架安装在粘接胶上之后的示意图；

图11是根据本发明的摄像头模组的塑封框架形成电路板上之后的示意图；

图12是根据本发明的摄像头模组的塑封框架注塑成型过程的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

下面详细描述本发明的摄像头模组及其制造方法的实施例，这些实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的摄像头模组及其制造方法的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图4所示，为根据本发明的摄像头模组的一实施例的示意图。在该实施例中，摄像头模组包括电路板1、感光元件2、胶框4、支架5以及设置在支架5上的滤光片7。其中感光元件2设置在电路板1上并与电路板1电信号连接，在本实施例中，感光元件2通过表面贴装(Surface Mount Technology，SMT)和板上芯片封装(Chips on Board,COB)制程贴到电路板1上，感光元件2通过引线8与电路板1形成电信号连接，引线8优选金线，但也可以是银线、铜线等其他导线。胶框4是通过点胶工艺将粘接胶点在电路板1上然后固化形成的，该粘接胶可以是热固化胶，比如环氧树脂，当然，也可以其他热固化胶或光固化胶等。在本实施例中，粘接胶围绕感光元件2连续地点在电路板1上，使得粘接胶固化后形成的胶框4围绕感光元件2设置并覆盖感光元件2的边缘23以及电路板1的环绕感光元件2的区域11。感光元件2包括位于中间部分的感光区域21以及位于边缘部分的非感光区域22，胶框4覆盖的边缘23位于非感光区域22。滤光片7先贴在支架5上，粘接胶点在电路板1上之后，将支架贴在粘接胶上，然后等粘接胶固化后，支架5通过胶框4粘接在电路板上，形成一半成品。由于电路板1上的胶框4形成半封闭空间，组装支架5到电路板1上时，电路板1、胶框4、支架5以及滤光片7形成的空间内的气压会增强，后续工艺时，由于受热，内部空气膨胀也会有导致胶框4裂开的风险，为克服该问题，可以在支架5的侧面设有排气通道51，以在支架5组装到电路板1上时，以及后续胶框4烘烤固化时排气。排气通道51设置在支架的侧面而不是顶面，可以避免在后续用粘接胶填充排气通道51时粘接胶流到感光元器件2上的风险。

在本实施例中，摄像头模组还包括通过注塑成型形成在电路板1上的塑封框架3，塑封框架3是在封闭空间24形成之后形成，塑封框架3至少包覆支架5的一部分。具体地，塑封框架3是将上面形成的半成品装入到注塑模具中，通过注塑成型工艺在电路板1的上侧以及支架5的外侧由注塑材料形成，塑封框架3与支架5形成一个整体，塑封框架3可以包裹支架5的一部分。塑封框架3注塑成型后，塑封框架3与电路板1、感光元件2、胶框4、支架5及滤光片7形成一个整体。注塑材料可以是热固性塑料，塑封框架3注塑成型后，再经过热固化制程，使塑封框架3完全固化。

在半成品放入注塑成型模具之前，需要用粘接胶将排气通道51填充，此时，电路板1、胶框4、支架5以及滤光片7形成一个将感光元件2围绕其中的封闭空间24，由于感光元件2封闭在该封闭空间24中，在后续塑封支架3注塑成型工艺中，可以避免感光元件2受到颗粒污染，或由于受到压力而受损，例如细微受损而导致功能受损或经过信赖性实验时出现功能或其它问题。

在本实施例中，支架5超出胶框4的部分与电路板1超出胶框4的部分以及胶框4的外侧形成填充空间41，塑封框架3注塑成型时注塑材料填充该填充空间41。塑封框架3可以覆盖支架5的上表面，当然，在另外的实施例中，塑封框架3可以不覆盖支架5的上表面。

在本实施例中，感光元件2与电路板1通过引线8形成电信号连接，形成胶框4的粘接胶在点胶时覆盖引线，使得引线嵌入到粘接胶固化后形成的胶框4内，胶框4固化之后可以保护引线8，保证感光元件2与电路板1之间的电信号连接是可靠的。电路板1上设置有电子元器件6，电子元器件6设置在感光元件2的周围，这些电子元器件6在塑封框架3注塑成型时被注塑材料包覆，注塑材料固化后形成的塑封框架3将这些电子元器件6包覆在其中，这样可以保护电子元器件6，提高摄像头模组的可靠性。当电子元器件6比较靠近感光元件2时，形成胶框4的粘接胶也会覆盖到这些电子元器件6的一部分，这样形成的胶框4会覆盖电子元器件6的一部分。

在本实施例中，摄像头模组还包括设置在支架5上方或塑封框架3上方的镜头组件9，镜头组件9可以是变焦镜头或定焦镜头。

参看图5至图7，为本发明的摄像头模组的一实施例的示意图。需要理解的是，图5所示的摄像头模组的分解示意图，仅仅是出于示意摄像头模组的结构的需要，实际上，在胶框4固化之后，支架5与电路板1由胶框4粘接在一起，是不可拆分的，在塑封框架3固化之后，塑封框架3与电路板1、感光元件2、胶框4、支架5及滤光片7形成一个整体，也是不可拆分的。

在本发明的摄像头模组中，由于支架5是通过胶框4粘接在电路板1上，并由塑封框架3包覆，不再需要使用支撑脚接触到电路板1，故而可以减小摄像头模组的尺寸。由于在塑封框架3注塑成型之前，先由电路板1、胶框4、支架5以及滤光片7在感光元件2的上方形成一个封闭空间24，将感光元件2封闭在该封闭空间24中，故而可以在塑封框架3的注塑成型时，避免感光元件2受到颗粒污染，或由于受到压力而受损。采用注塑成型形成塑封框架3，可以更好的控制摄像头模组的平面度，并且由于塑封框架3与支架5及电路板1紧密结合，还可以获得良好的散热效果。

在本发明中，除了提供上述摄像头模组之外，还提供了上述摄像头模组的制造方法。本发明的摄像头模组的制造方法至少包括以下步骤：

将感光元件2设置在电路板1上；

在电路板1上点粘接胶，粘接胶围绕感光元件2设置并覆盖感光元件2的边缘23；

将带有滤光片7的支架5放置在粘接胶上，并使粘接胶固化形成胶框4，电路板1、胶框4、支架5以及滤光片7形成一个将感光元件2围绕其中的封闭空间24；

将带有支架5的电路板2放入注塑模具中，通过注塑成型在电路板1上形成塑封框架3，塑封框架3与支架5形成一个整体，塑封框架3可以至少包裹支架5的一部分。

具体地，感光元件2通过表面贴装(Surface Mount Technology，SMT)和板上芯片封装(Chips on Board,COB)制程贴到电路板1上，感光元件2通过引线8与电路板1形成电信号连接，引线8优选金线，但也可以是银线、铜线等其他导线。图8示出了电路板1上贴装感光元件2之后的示意图。

在电路板1上贴装感光元件2之后，通过点胶工艺在感光元件2的周围点粘接胶。粘接胶覆盖连接感光元件2和电路板1的引线8，引线8在粘接胶固化后嵌入到粘接胶固化形成的胶框4中。具体地，可以将电路板1放在固定夹具上，在电路板1上的感光芯片2的周围区域点热固性粘接胶，粘接胶的材质可以是环氧树脂，胶水粘稠度在4000～80000mpa.s左右。点胶后粘接胶所占宽度可以是0.05～0.2mm,高度可以是0.2～0.8mm。粘接胶需要连续，不能有断裂，粘接胶也不能溢到感光元件2的感光区域21内。点完粘接胶之后的电路板1如图9所示。

将粘接胶通过点胶工艺设置在电路板1上之后，将装有滤光片7的支架5放置在粘接胶上，支架5可以是塑料支架，支架5与电路板1之间保持一定的距离。放置完支架5之后，进行粘接胶烘烤固化步骤，烘烤温度50～150℃，时间10～100分钟。粘接胶烘烤后固化，形成胶框4，至此，得到摄像头模组的半成品。由于电路板1上的胶框4形成半封闭空间，组装支架5到电路板1上时，电路板1、胶框4、支架5以及滤光片7形成的空间内的气压会增强，后续工艺时，由于受热，内部空气膨胀也会有导致胶框4裂开的风险，为克服该问题，可以在支架5的侧面设有排气通道51，以在支架5组装到电路板1上时，以及后续胶框4烘烤固化时排气。排气通道51设置在支架的侧面而不是顶面，可以避免在后续用粘接胶填充排气通道51时粘接胶流到感光元器件2上的风险。在将上述半成品放入到注塑模具10中之前，需要用粘接胶将排气通道51填充。胶框4与支架5、滤光片7以及电路板1形成封闭空间24，将感光元件2封闭在该封闭空间24内。图10示出了支架5放置在粘接胶上，粘接胶固化之后的示意图。

之后，将形成的上述半成品放入到注塑模具10中，将注塑材料加热融化后注入模腔，通过注塑成型形成塑封框架3，注塑成型形成塑封框架3的过程如图12所示。待塑封框架3成型之后取出，然后再放置到烤箱中，烘烤一段时间使形成塑封框架3的注塑材料完全固化。塑封框架3固化之后，塑封框架3与电路板1、感光元件2、胶框4、支架5及滤光片7形成一个整体，如图11所示。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些落入于本发明的保护之内。

Claims (15)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括电路板、感光元件、胶框、支架以及设置在支架上的滤光片；所述感光元件设置在所述电路板上并与所述电路板电信号连接，所述胶框由粘接胶在所述电路板上固化形成，所述胶框围绕所述感光元件设置并覆盖所述感光元件的边缘，所述支架设置在所述胶框上并通过所述胶框粘接在所述电路板上，所述电路板、胶框、支架以及滤光片形成一个将所述感光元件围绕其中的封闭空间；所述摄像头模组还包括通过注塑成型形成在所述电路板上的塑封框架，所述塑封框架在所述封闭空间形成之后形成，所述塑封框架与所述支架形成一个整体。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述塑封框架形成于所述支架的外侧，并与所述电路板、感光元件、胶框、支架及滤光片形成一个整体。

3.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述支架超出所述胶框的部分与所述电路板超出所述胶框的部分以及所述胶框的外侧形成填充空间，所述塑封框架注塑成型时注塑材料填充所述填充空间。

4.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述支架的侧面设有排气通道，所述排气通道在所述塑封框架注塑成型之前由粘接胶填充。

5.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述塑封框架覆盖所述支架的上表面。

6.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述感光元件与所述电路板通过引线形成电信号连接，形成所述胶框的粘接胶覆盖所述引线，使得所述引线嵌入到粘接胶固化后形成的所述胶框内。

7.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述电路板上设置有电子元器件，所述电子元器件设置在所述感光元件的周围，并由所述塑封框架包覆。

8.根据权利要求7所述的摄像头模组，其特征在于，形成所述胶框的粘接胶覆盖所述电子元器件的一部分，所述胶框位于所述电子元器件的一部分上。

9.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括设置在所述支架上方或塑封框架上方的镜头组件。

10.一种摄像头模组制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

将感光元件设置在电路板上；

在所述电路板上点粘接胶，所述粘接胶围绕所述感光元件设置并覆盖所述感光元件的边缘；

将带有滤光片的支架放置在所述粘接胶上，并使所述粘接胶固化形成胶框，所述电路板、胶框、支架以及滤光片形成一个将所述感光元件围绕其中的封闭空间；

将带有所述支架的所述电路板放入注塑模具中，通过注塑成型在所述电路板上形成塑封框架，所述塑封框架与所述支架形成一个整体。

11.根据权利要求10所述的摄像头模组制造方法，其特征在于，所述塑封框架形成于所述支架的外侧，并与所述电路板、感光元件、胶框、支架及滤光片形成一个整体。

12.根据权利要求10所述的摄像头模组制造方法，其特征在于，所述支架超出所述胶框的部分与所述电路板超出所述胶框的部分以及所述胶框的外侧形成填充空间，所述塑封框架注塑成型时注塑材料填充所述填充空间。

13.根据权利要求10所述的摄像头模组制造方法，特征在于，所述支架的侧面设有排气通道，所述排气通道在所述塑封框架注塑成型之前由粘接胶填充。

14.根据权利要求10所述的摄像头模组制造方法，特征在于，所述感光元件与所述电路板通过引线形成电信号连接，形成所述胶框的粘接胶覆盖所述引线，使得所述引线嵌入到粘接胶固化形成的所述胶框内。

15.根据权利要求10所述的摄像头模组制造方法，特征在于，所述粘接胶为热固胶。

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