TWI594627B - 攝影模組 - Google Patents

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Description

攝影模組
本發明主張關於2012年06月22日申請之韓國專利案號10-2012-0067327之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明之非限制性示例實施例係有關一種攝影模組。
一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)係為一種元件，可藉由連接電子組件間的電子電路來提供一控制訊號及電力。近來，發展出一種可使用一制動器來進行自動對焦功能之攝影模組。為驅動制動器，可經由將一AF端子(Auto Focus Terminal；自動對焦端子)(正極(positive pole))和一PCB自動對焦墊(PCB auto focus pad)電性連接，來控制該制動器。
該制動器需要透過與設置一影像感測器之一PCB相連接來接收一控制訊號及電力；為達此目的，一般將用以進行佈線功能(wiring function)之一分立接線板(connection board)***該制動器與該PCB之間。
然而，當需要另外提供接線板時，便須製造接線板，因而在控制庫存時便會產生麻煩，進而使攝影模組的尺寸不利地隨接線板之體積而增加。
因此，本發明之目的在於提供一種具有改良結構之攝影模組；其中，當一電子組件射出成型時，一電子電路形成於不另外具有一分 立PCB部分之一表面上。
為解決上述問題，本發明之一示例實施例係提供一種攝影模組，其係包括：一印刷電路板設置一影像感測器；一外殼(housing)，設置於該印刷電路板之一上表面上，且其中包括至少一個或一個以上之透鏡；一制動器(actuator)，位於該外殼之上；以及一電子電路圖案層(electronic circuit pattern layer)，形成於該外殼之一非外露表面(non-exposed surface)上。
較佳地(但非必要)，該外殼可包括一透鏡支架，其中設置有至少一個或一個以上之透鏡。
較佳地(但非必要)，該電子電路圖案層可形成於該透鏡支架。
較佳地(但非必要)，該電子電路圖案層可形成於與設置於該外殼之一內表面之該透鏡支架相對之一表面上。
較佳地(但非必要)，該外殼之中可直接設置至少一個或一個以上之透鏡。
較佳地(但非必要)，該電子電路圖案層可形成於與設置於該外殼之一內表面之該透鏡相對之一表面上。
較佳地(但非必要)，該電子電路圖案層可與該PCB之一終端單元(terminal unit)連接。
較佳地(但非必要)，該電子電路圖案層可與一制動器終端(actuator terminal)連接。
較佳地(但非必要)，該電子電路圖案層之一端可與該制動器終端連接，而另一端與該PCB之該終端單元連接。
較佳地(但非必要)，該制動器可形成至少兩個或兩個以上之連接終端(connection terminal)。
較佳地(但非必要)，一連接終端可與一正端(plus terminal)相連接，而另一連接終端可與一接地端(ground terminal)相連接。
較佳地(但非必要)，該連接終端可以下述其中任一種方式與該電子電路圖案層電性連接：一焊接法(soldering)；一銲線接合法(wire bonding)；一導電環氧樹脂接合法(conductive epoxy bonding)；以及一直接連接法(direction connection method)。
較佳地(但非必要)，該PCB之該終端單元可以下述其中任一種方式與該電子電路圖案層電性連接：一焊接法；一銲線接合法；一導電環氧樹脂接合法；以及一直接連接法。
較佳地(但非必要)，該制動器可執行下述任一種功能：一自動對焦功能(auto focusing function)；一防止手震功能(handshake prevention function)；一快門功能(shutter function)；以及一變焦功能(zoom function)。
較佳地(但非必要)，該制動器可藉由調整通過鏡片光線的折射率來調整該影像感測器所擷取之一影像之焦距。
較佳地(但非必要)，該制動器可包括以下任何一個：一微型制動器(micro actuator)、一液晶透鏡(liquid crystal lens)、一非微型制動器(如一壓電聚合物透鏡(piezoelectric polymer lens)、一矽型制動器(silicone type actuator)以及一液體透鏡(liquid lens))。
根據本發明一示例性實施例之攝影模組係具有功效優點在於：可藉由形成一電子電路圖案層於一電子組件之一表面上(亦即，藉由形成一電子電路於射出成型之電子組件之一表面上)，來以一低成本製造出該電子組件。
另一功效優點在於：因製程難度的降低，可製造出具有一高預定水準之可靠度之產品，以在不影響工人工作效率之前提下降低製造成本。
10‧‧‧PCB
11‧‧‧影像感測器
12‧‧‧終端單元
20‧‧‧外殼
21‧‧‧支架終端單元
22‧‧‧空間單元
30‧‧‧制動器
100‧‧‧電子電路圖案層
120‧‧‧導電層
圖1係根據本發明一示例性實施例，繪示一攝影模組之一立體示意圖；圖2係繪示圖1中一PCB之一立體示意圖；圖3、4係分別繪示圖1中一支架件之一立體圖及一立體仰視圖；以及圖5係根據本發明另一示例性實施例，繪示一攝影模組之一 立體分解圖。
《最佳模式》
於此，將配合所附圖式，詳細說明根據本發明示例性實施例之攝影模組。
圖1係根據本發明一示例性實施例，繪示一攝影模組之一立體示意圖；圖2係繪示圖1中一PCB之一立體示意圖；圖3、4係分別繪示圖1中一支架件之一立體圖及一立體仰視圖；以及圖5係根據本發明另一示例性實施例，繪示一攝影模組之一立體分解圖。
請參閱圖1至4，根據本發明一示例性實施例之一攝影模組可包括：一PCB 10；一外殼20；一制動器30；以及一電子電路圖案層100，形成於外殼20之一內表面。
請參閱圖2，一影像感測器11可被安裝於PCB 10接近中心附近之位置，且複數個終端單元12可形成於PCB 10上。終端單元12係形成於與堆疊於PCB 10之一上表面上之外殼20相對之一表面，且係提供以對應一支架終端單元21(holder terminal unit)；其中，當外殼20與PCB 10之上表面耦接時，終端單元12與支架終端單元21電性連接。
除影像感測器11以外，PCB 10之上仍可設置各種電子組件，且其可由如：FR-4(織玻璃(woven glass)、環氧樹脂(epoxy))、FR-5(織玻璃(woven glass)、環氧樹脂(epoxy))、及陶瓷等材料形成。終端單元12係較佳地透過一焊接法來與支架終端單元21連接。然而，本發明並不限定於此；可以銲線接合法、銀膠連結法(AG epoxy bonding)、或者導電環氧樹脂接合法來進行連接，或者亦可使用物理上直接連結之方法。
外殼20可設置於PCB 10之一上表面上，且可包括至少一個或一個以上之透鏡鏡片。如圖3、4所示，外殼20之中心可形成有一空間單元22(space unit)，其係安裝可用以設置透鏡之一透鏡支架。空間單元22之形狀可提供對應於該透鏡支架之形狀。根據本發明一示例性實施例，空間單元22可具有一圓柱形。外殼20可包括至少一個或更多添加物，且 可與施加至少一或更多熱及光之任何一者時其物理性質會改變之材料來射出成型。若有需要，外殼20可為一體成型結構：一基底上設置一紅外線截斷濾光器(Infrared Cut Filter，IFCF)。
外殼20可具有一圓柱形空間單元22之一立方體形。然而，本發明並不限定於此；外殼20之形狀可隨該透鏡支架之形狀及尺寸而改變。舉一非限制性示例，當各自具有不同直徑之透鏡係依設置在該透鏡支架上之透鏡之放大率的不同來安裝時，外殼20可具有一多階層透鏡支架(multistage lens holder)形狀，其中各階層係依據相對應之透鏡直徑(lens diameter)而具有不同的直徑。
電子電路圖案層100可形成於外殼20之一非外露表面上。
根據本發明之一示例性實施例，電子電路圖案層100可形成於該透鏡支架上、與該透鏡支架相對之一表面上、或者與外殼20之透鏡相對之一表面上(當外殼20係直接地設置至少一個或一個以上之透鏡時)。
請參閱圖3，根據本發明之一示例性實施例，電子電路圖案層100可形成於空間單元22之一表面上，其係為一非外露表面，設置於外殼20之內，用做為攝影模組之一鏡筒或一相機外殼。此時，因電子電路圖案層100形成於設置複數個透鏡之位置，或者形成於該透鏡支架做為外殼20之一內部部分，故當攝影模組完成組裝時，電子電路圖案層100並不會曝露在外殼20之外。
另外，根據本發明之一示例性實施例，電子電路圖案層100可形成於具有空間單元22之透鏡支架之表面上，或者於透鏡支架之內部，如此一來，電子電路圖案層100不會曝露在外殼20之外；相關詳細內容將在下文中說明。
請參閱圖1，制動器30可設置於外殼20之一內表面，藉此為攝影模組添加一變焦功能。儘管未繪示，制動器30可被設置於外殼20之一上表面或一底面上。然而，制動器30安裝之位置並不限定於上述結構，而是可以在允許範圍內隨不同設計而更動。
制動器30之一終端單元(未繪示)可與形成外殼20或透鏡支架之電子電路圖案層100電性連接；其中，電子電路圖案層100可與PCB 10之終端單元電性連接。在導電層120被形成於電子電路圖案層100之一上表面上之情況下，電子電路圖案層100可由金屬材料製成之一導電層120(請詳圖3)接收電力或一控制訊號。
制動器30可以各種不同形式而為不同需求之裝置所用，且可為以下其中任何一個：一壓電/聚合物透鏡(piezoelectric/polymer lens)、一光闌(optical diaphragm)、一液晶微透鏡(liquid crystal micro lens)一微型制動器(micro actuator)、一微型壓電制動器(micro piezoelectric actuator)、一微型雙晶制動器(micro bimorph actuator)、一微型熱制動器(micro thermal actuator)、一微型磁力制動器(micro magnetic actuator)、一微型液體制動器(micro liquid actuator)、一非微型制動器(non-micro type actuator)、一矽型制動器(silicone type actuator)、以及一液體透鏡(liquid lens)；或者上述任何組合構成之制動器。
再則，制動器30可使用至少一個或一個以上之透鏡來執行由影像感測器所擷取之一影像之自動對焦功能、防手震功能、快門功能、以及變焦功能。同時，制動器30可提供有至少兩個或兩個以上之連接終端，以與一正端及一接地端相連接；其中，該連接終端可透過焊接法、銲線接合法、及銀膠連結法來與電子電路圖案層100相連接。
可形成複數個連接終端(包含至少兩個或兩個以上之連接終端)，其中一連接終端可與正端相連接，而另一連接終端可與接地端相連接。制動器30在光軸對準(optical axis alignment)及鏡片制動(lens actuation)之過程中易受到震動影響，故需要設置於外殼20內以牢固地固定在支撐鏡片之透鏡支架上；若可能的話，較佳地，得以使用焊接法或導線接合來連接連接終端。另外，與制動器30之一訊號交換(signal exchange)亦需要透過電子電路圖案層100來進行；因為藉由製造用以交換訊息之分立PCB或分立FPCB，去除了使用一複雜配線或額外安裝一分立基板(如一PCB)或一分立FPCB麻煩的緣故，可以製造出成本低廉之產品。
同時，形成電子電路圖案層100之技術係稱為一表面導電圖案形成技術，其主要係可分為三類。
首先，第一種方法稱為透過雙重成型(dual forming)之一圖案 化方法(patterning method)，其係使用彼此不同之合成樹脂(synthetic resin)材料來射出成型形成外殼20之一部分以及形成電子電路圖案層100之一部分；也就是說，外殼20係使用一絕緣材料以射出成型，而形成電子電路圖案層100之部分係以易電鍍金屬合成樹脂材料射出成型，外殼20係射出成型，而電子電路圖案層100係使用一後製程(post processing)(如電鍍)來完成。
第二種方法係為：外殼20係以包含對光及熱反應之添加物來射出成型，且透過對射出成型之外殼20進行一表面圖案化製程(surface patterning process)(如雷射微影製程(laser lithography))，來形成一配線圖案於將形成電子電路圖案層100之一部分上。也就是說，如上所述，根據本發明一示例實施例之外殼20係藉由與包含至少一個或更多添加物，若施加熱及光其中至少之一時物理性質會變形之材料一起射出成型。
外殼20係與包含添加物之材料一起射出成型；若曝露在光線之下時(藉此得以傳輸光線如雷射光束及/或熱)，在接收光線之部分會有物理性質的變化。亦即，若一雷射光束L入射以使一主體之一表面曝露在光及/或熱下，被曝露於雷射光束L之外殼20之該表面部分會在添加物的影響下產生物理變化。這是因為包含於外殼20中之添加物被雷射光束L及熱所蒸發或昇華，以改變添加物附近的材料(surrounding material)。該添加物可將外殼20受曝部分變成一可導電形態(conductible state)，或將其物理特性改變為，儘管不導電卻易塗覆、易電鍍之特性。該添加物之組成及曝光方法為熟悉此項技術人士眾所週知，且與本發明之主旨較無關連，故在此省略對其進一步的詳細說明。
因此，如圖中所示，藉由改變外殼20之表面的物理特性，電子電路圖案層100可形成在被曝露於雷射光束L之部分上。亦即，當雷射光束L以電子電路圖案之形狀照射於外殼20之表面上時，被曝露於雷射光束L之外殼20表面可形成，或者，儘管無法看見，然而具有電子電路圖案之電子電路圖案層100可被寫入。
當形成電子電路圖案層100時，本身可導電之電子電路圖案層100可直接設置表面黏著元件(Surface Mounted Devices，SMDs)或電子元 件。再則，可藉由使用金屬材料於電子電路圖案層100上進行層壓(lamination)，來額外形成一金屬層(未繪示)導電材料。亦即，電子電路圖案層100可藉由電鍍該金屬材料來形成，或可藉由將一導電材料塗覆於該表面上來構成。
同時，第三種方法係為另一技術，其係金屬化一整個表面，且對一非電路部分進行蝕刻、圖案化。亦即，外殼20之一整個表面被金屬化，留下一部分以形成電子電路圖案層100；一剩餘部分被蝕刻，而電子電路圖案層100係形成於外殼20之上。
同時，根據本發明示例實施例之技術來提供的電子電路圖案層100，其特徵為：電子電路圖案層100形成於由外界看不見之外殼20之一內表面上。此係為避免因干擾而導致的錯誤操作(erroneous operation)；因為，若電子電路圖案層100曝露在外殼20之外，攝影模組可能會因用以屏蔽電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)之屏蔽罩(shield can)之一金屬材料的干擾而產生錯誤操作的現象。
儘管未繪示，電子電路圖案層100可形成於安裝在外殼20內之透鏡支架之外的一表面上。在此情況下，因電子電路圖案層100被設置於外殼20中心之內表面上，故電子電路圖案層100不會曝露在外殼20外，而可具有與上述實施例相同的效果。
根據本發明示例實施例，因為電子電路圖案層100係形成於絕緣材料形成之外殼20非曝露之內表面或透鏡支架之一表面上，故不需要提供一絕緣材料於電子電路圖案層100與電磁干擾屏蔽元件之間；其中，因電磁干擾屏蔽元件之形狀可形成為對應於外殼20之形狀，且電磁干擾屏蔽元件可緊密地與外殼20相接觸，故攝影模組可被微型化。
同時，電子電路圖案層100亦可形成於外殼20之一曝露的外表面上；在此情況下，有鑑於用以包覆外殼20並屏蔽由攝影模組輸入或輸出之電磁波的電磁干擾屏蔽元件材料係為一導電物(如一金屬)，故較佳地，提供一足夠的距離或一絕緣材料於具有電磁干擾屏蔽元件之一空間。
儘管圖1中已繪示、說明外殼20形成攝影模組之外觀、而無一分立屏蔽元件存在，但亦可提供裝涉有一分立屏蔽元件40之外殼20， 如圖5所示。這是儘管金屬材料製成之屏蔽元件40耦接於此，攝影模組仍可在不需擔心短路下組裝的緣故；因為，如上所述，外殼20非曝露之內表面形成電子電路圖案層100。
儘管未繪示，然而除了以上所述之攝影模組例子外，亦可將一電子電路圖案層一體成型地形成於與一射出成型PCB相連接之其他電子元件上。在此情況下，可將SMDs或電子元件直接設置、耦接於形成在射出成型元件本體的電子電路圖案層上。若電子元件如前述般構成，則無須另外製造或耦接PCB，省去許多麻煩諸如另外將PCB耦接至電子元件本體並使用導線來連接等，進而減少所需要部件數量，降低製造成本。
上述關於本發明之內容被提出以使熟悉此項技藝人士能夠製造或使用本發明。關於本發明之各種修改與變化對於熟悉此項技藝人士而言為顯而易見，且本發明可被應用於各種其他修改及實施例，而沒有悖離本發明原理的精神及範疇。因此，本發明利用許多說明性實施例來描述實施例，但顯而易見，其並非用以限制本發明，而是能夠對本發明所揭示之原理及新穎功能範疇做出最寬之主張。
《產業利用性》
綜上所述，根據本發明一示例實施例之攝影模組具有產業利用性，其係可應用於一小尺寸攝影模組(適用於小體積可攜式電子裝置)，且可應用於僅有很小空間能夠佈線(wiring)、卻需要電性連接複數個電子元件之情況。
20‧‧‧外殼
22‧‧‧空間單元
100‧‧‧電子電路圖案層

Claims (15)

  1. 一種攝影模組，包括：一印刷電路板，設置一影像感測器，且包含一終端單元設置於該印刷電路板一上表面上；一外殼，設置於該印刷電路板之該上表面上，且包含一內圓柱面以形成透鏡容納部用以容納至少一個透鏡，且該外殼具有一底表面接觸於該印刷電路板之該上表面上；一制動器，耦接該外殼之上，且包括外圓柱面接觸該外殼的該內圓柱面；以及一電子電路圖案層，電性連接該印刷電路板的該終端單元及該制動器，其中該子電路圖案層包括一第一電子線沿該外殼的該內圓柱面形成及一第二電子線沿該外殼的該底表面形成，其中該第一電子線包括一第一部份沿著該外殼的該內圓柱面水平延伸及一第二部份連接該第一部份，其中該第一部份與該第二部份形成直角，其中該制動器的一制動器終端連接至該第一部份的一部份。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該外殼包括一透鏡支架，其設置至少一個或一個以上之透鏡。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之攝影模組，其中該電子電路圖案 層係形成於與設置於該外殼之一內表面之該透鏡支架相對之一表面上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該外殼中直接設置至少一個透鏡。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之攝影模組，其中該電子電路圖案層係形成於該外殼之內圓柱面以面向該透鏡。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該電子電路圖案層係與該PCB之一終端單元連接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該電子電路圖案層係與該制動器終端連接。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該電子電路圖案層之一端係與該制動器終端連接，而另一端係與該PCB之該終端單元連接。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該制動器係形成至少兩個或兩個以上之連接終端。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之攝影模組，其中一連接終端係與一正端相連接，一連接終端係與一接地端相連接。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之攝影模組，其中該連接終端係以下述其中任何一種方式與該電子電路圖案層電性連接：一焊接法；一銲線接合法；一導電環氧樹脂接合法；以及一直接連接 法。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該PCB之該終端單元係以下述其中任何一種方式與該電子電路圖案層電性連接：一焊接法；一銲線接合法；一導電環氧樹脂接合法；以及一直接連接法。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該制動器係執行下述任何一種功能：一自動對焦功能；一防手震功能；一快門功能；以及一變焦功能。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該制動器係藉由調整通過鏡片光線的折射率來調整該影像感測器所擷取之一影像之焦距。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該制動器係包括以下任何一個：一微型制動器、一液晶透鏡、一非微型制動器，而該非微型制動器為一壓電聚合物透鏡、一矽型制動器、以及一液體透鏡。
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