TWI620975B - 攝像模組 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種攝像模組，包括一鏡頭驅動機構、一鏡頭單元、一電路板、以及一感光元件。鏡頭單元設置於鏡頭驅動機構上，感光元件設置於電路板上。電路板包括一金屬構件、一絕緣層、以及一金屬線路，其中絕緣層設置於金屬構件和金屬線路之間，且金屬線路與感光元件電性連接。鏡頭驅動模組可驅動鏡頭單元相對於感光元件移動，且感光元件可捕捉通過鏡頭單元之光線。

Description

攝像模組

本發明係有關於一種攝像模組。更具體地來說，本發明有關於一種具有感光元件和電路板的攝像模組，其中感光元件設置於電路板上，且電路板具有一金屬構件。

隨著科技的發展，現今許多電子裝置(例如智慧型手機或數位相機)皆具有照相或錄影的功能。這些電子裝置的使用越來越普遍，並朝著便利和輕薄化的設計方向進行發展，以提供使用者更多的選擇。

前述具有照相或錄影功能之電子裝置通常設有一驅動模組，以驅動一或多個光學鏡片組沿著一光軸進行移動，進而達到自動對焦(autofocus)且/或變焦(zoom)的功能。光線可穿過前述光學鏡片組在一感光元件上成像。

因此，前述驅動模組和感光元件的平面度十分重要。然而，現有的感光元件通常係以印刷電路板承載，而容易在組裝或移動時發生彎曲之情形，造成平面度降低。

為了解決上述習知之問題點，本發明提供一種攝像模組，包括一鏡頭驅動機構、一鏡頭單元、一電路板、以及一感 光元件。鏡頭單元設置於鏡頭驅動機構上，感光元件設置於電路板上。電路板包括一金屬構件、一絕緣層、以及一金屬線路，其中絕緣層設置於金屬構件和金屬線路之間，且金屬線路與感光元件電性連接。鏡頭驅動模組可驅動鏡頭單元相對於感光元件移動，且感光元件可捕捉通過鏡頭單元之光線。

本發明一實施例中，前述金屬構件之厚度大於該絕緣層和該金屬線路之厚度總和。

本發明一實施例中，前述金屬構件之厚度介於0.10mm~0.35mm。

本發明一實施例中，前述金屬線路係藉由模塑互聯物件之方式形成於絕緣層上。

本發明一實施例中，前述金屬線路係藉由鍍膜之方式形成於絕緣層上。

本發明一實施例中，前述金屬構件和金屬線路具有相同的熱膨脹係數。

本發明一實施例中，前述感光元件貼附於絕緣層上。

本發明一實施例中，前述攝像模組更包括複數個鏡頭驅動機構、複數個鏡頭單元以及複數個感光元件，該些鏡頭單元分別設置於該些鏡頭驅動機構上，且該些感光元件設置於電路板上，其中該些鏡頭單元之位置分別對應於該些感光元件之位置。

本發明一實施例中，前述攝像模組更包括一底座，設置於感光元件和鏡頭單元之間。

本發明一實施例中，前述底座更包括金屬基底、電性連接鏡頭驅動機構之第一導電層、以及設置於金屬基底和第一導電層之間的第一絕緣層。

本發明一實施例中，前述金屬基底之厚度大於該第一絕緣層和該第一導電層之厚度總和。

本發明一實施例中，前述金屬基底之厚度介於0.10mm~0.35mm。

本發明一實施例中，前述底座更包括一第二絕緣層和一第二導電層，其中第二絕緣層形成於金屬基底上，第一絕緣層和第二絕緣層位於金屬基底之相反面，且第二導線層形成於第二絕緣層上。

本發明一實施例中，前述金屬基底之厚度大於第二絕緣層和第二導電層之厚度總和。

本發明一實施例中，前述第二導線層與感光元件電性連接。

本發明一實施例中，前述第一導電層和第二導電層係藉由模塑互聯物件之方式分別形成於第一絕緣層和第二絕緣層上。

本發明一實施例中，前述金屬基底、第一導電層和第二導電層具有相同的熱膨脹係數。

本發明一實施例中，前述攝像模組更包括一殼體，圍繞鏡頭驅動機構並具有一金屬材質。

本發明一實施例中，前述殼體與底座以焊接方式彼此連接。

10‧‧‧攝像模組

20‧‧‧電子裝置

100‧‧‧殼體

200‧‧‧鏡頭驅動機構

210‧‧‧鏡頭承載座

211‧‧‧容置空間

212‧‧‧內凹結構

220‧‧‧框體

221‧‧‧收容部

222‧‧‧凹槽

230‧‧‧第一電磁驅動組件

240‧‧‧第二電磁驅動組件

250‧‧‧第一彈性元件

251‧‧‧內圈段

252‧‧‧外圈段

260‧‧‧第二彈性元件

261‧‧‧內圈段

262‧‧‧外圈段

270‧‧‧線圈平板

280‧‧‧吊環線

290‧‧‧位置偵測器

300‧‧‧鏡頭單元

400‧‧‧底座

410‧‧‧金屬基底

420‧‧‧第一絕緣層

430‧‧‧第一導電層

440‧‧‧第二絕緣層

450‧‧‧第二導電層

500‧‧‧感光元件

600‧‧‧電路板

610‧‧‧金屬構件

611‧‧‧開口

620‧‧‧絕緣層

621‧‧‧開口

630‧‧‧金屬線路

O1‧‧‧開口

O2‧‧‧開口

第1圖係表示本發明一實施例之電子裝置示意圖。

第2圖係表示本發明一實施例之攝像模組***圖。

第3圖係表示本發明一實施例之感光元件和電路板的示意圖。

第4圖係表示第3圖中沿A-A方向之剖視圖。

第5圖係表示本發明一實施例中之鏡頭承載座的仰視圖。

第5圖係表示本發明一實施例中之底座的示意圖。

第6圖係表示本發明另一實施例中之底座的示意圖。

第7圖係表示本發明另一實施例之攝像模組示意圖。

以下說明本發明實施例之攝像模組。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定 義。

首先請參閱第1圖，本發明一實施例之攝像模組10可裝設於一電子裝置20內，用以照相或攝影，其中前述電子裝置20例如可為智慧型手機或是數位相機。在照相或攝影時，攝像模組10可接收光線並成像，前述成像可傳送至設置於電子裝置20中的處理器(未圖示)，並藉由前述處理器進行影像的後處理。

如第2圖所示，前述攝像模組10主要包括一殼體100、一鏡頭驅動機構200、一鏡頭單元300、一底座400、一感光元件500、以及一電路板600。其中，殼體100和底座400可組合為中空的盒體，且鏡頭驅動機構200可被殼體100所圍繞，使鏡頭驅動機構200、鏡頭單元300和底座400容置於前述盒體中。感光元件500和電路板600設置於盒體之一側，且殼體100和底座400分別具有開口O1、O2，光線可依序通過開口O1、鏡頭單元300和開口O2而抵達感光元件500，以在感光元件500上成像。

前述鏡頭驅動機構200包括一鏡頭承載座210、一框體220、至少一第一電磁驅動組件230、至少一第二電磁驅動組件240、一第一彈性元件250、一第二彈性元件260、一線圈平板270、複數條吊環線280、以及複數個位置偵測器290。

鏡頭承載座210具有一容置空間211和一內凹結構212，其中容置空間211形成於鏡頭承載座210之中央，而內凹結構212則形成於鏡頭承載座210之外壁面並環繞容置空間211。鏡頭單元300可固定於鏡頭承載座210上且容置於容置空間211中，而第一 電磁驅動組件230則可設置於內凹結構212中。

框體220具有一收容部221和複數個凹槽222。前述鏡頭承載座210被收容於收容部221中，而第二電磁驅動組件240則被固定於凹槽222中並鄰近於前述第一電磁驅動組件230。

第一彈性元件250和第二彈性元件260分別設置於鏡頭承載座210/框體220之相反側，使鏡頭承載座210/框體220位於第一彈性元件250和第二彈性元件260之間。第一彈性元件250之內圈段251連接鏡頭承載座210，且第一彈性元件250之外圈段252連接前述框體220。同樣的，第二彈性元件260之內圈段261連接鏡頭承載座210，且第二彈性元件260之外圈段262連接框體220。如此一來，鏡頭承載座210可藉由前述第一彈性元件250和第二彈性元件260而被懸掛於框體220的收容部221中，且其在Z軸方向的移動幅度亦可被第一、第二彈性元件250、260限制。

藉由前述第一電磁驅動組件230和第二電磁驅動組件240之間的電磁感應，鏡頭承載座210以及設置於鏡頭承載座210上的鏡頭單元300可被驅動而相對於框體220沿Z軸方向移動。舉例而言，於本實施例中，第一電磁驅動組件230可為圍繞鏡頭承載座210之容置空間211的驅動線圈，而第二電磁驅動組件240則可包括至少一磁鐵。當電流通入驅動線圈(第一電磁驅動組件230)時，驅動線圈和磁鐵之間將產生電磁感應，如此一來即可帶動鏡頭承載座210及設置於其上的鏡頭單元300相對於框體220沿Z軸方向移動，進而相對於感光元件500沿Z軸方向移動，以達成調整焦距 之目的。

於一些實施例中，第一電磁驅動組件230可為磁鐵，而第二電磁驅動組件240可為驅動線圈。

請繼續參閱第2圖，前述線圈平板270設置於底座400上。同樣的，當電流流經線圈平板270時，線圈平板270和前述第二電磁驅動組件240(或第一電磁驅動組件230)之間將產生電磁感應，使鏡頭承載座210和框體220相對於線圈平板270沿X軸方向及/或Y軸方向移動，進而帶動鏡頭單元300相對於感光元件500沿X軸方向及/或Y軸方向移動，以達到晃動補償的目的。

於本實施例中，攝像模組10包括四條吊環線280，分別設置於線圈平板270之四個角落並連接前述線圈平板270、底座400以及第一彈性元件250。當鏡頭承載座210和鏡頭單元300沿X軸方向及/或Y軸方向移動時，這些吊環線280可限制其移動幅度。此外，由於吊環線280包含金屬材料(例如銅或其合金等)，因此亦可作為導體使用，例如電流可經由底座400和吊環線280流入第一電磁驅動組件230。

前述位置偵測器290係設置於底座400上，藉由偵測第二電磁驅動組件240之位移來確定鏡頭承載座210和鏡頭單元300於X軸方向以及Y軸方向上的位置。

舉例而言，前述位置偵測器290可為霍爾效應感測器(Hall Sensor)、磁阻效應感測器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效應感測器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效應感測器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate)。

如第3、4圖所示，電路板600具有三層結構，包括一金屬構件610、一絕緣層620、以及一金屬線路630，其中絕緣層620設置於金屬構件610和金屬線路630之間。感光元件500貼附在絕緣層620上，並與金屬線路630電性連接。此外，金屬構件610和絕緣層620分別具有彼此對齊且外觀大致相同的開口611、621，感光元件500可透過這些開口611、621捕捉通過鏡頭單元300的光線。

需特別說明的是，金屬構件610於Z軸方向的厚度係大於絕緣層620和金屬線路630於Z軸方向的厚度總和，因此電路板600將具有足夠的硬度以維持電路板600的平整，避免感光元件500產生歪斜。金屬構件610的厚度例如可介於0.10mm至0.35mm。此外，金屬構件610之下方表面係直接暴露而未被其他元件所覆蓋，藉此可提升電路板600的散熱效率。金屬構件610和金屬線路630可具有相同的熱膨脹係數，因此在電路板600受熱時，金屬構件610和金屬線路630之間不會產生相對位移。

於本實施例中，金屬線路630係透過模塑互聯物件(Molded Interconnect Device,MID)之方式形成於絕緣層620上，例如透過雷射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)、微體積化製程技術(Microscopic Integrated Processing Technology,MIPTEC)、雷射誘導金屬化技術(Laser Induced Metallization, LIM)、雷射印刷重組技術(Laser Restructuring Print,LRP)、氣懸膠噴印製程(Aerosol Jet Process)、或雙料射出(Two-shot molding method)。於一些實施例中，金屬線路630亦可透過鍍膜方式形成於絕緣層620上。

請參閱第5圖，於本實施例中，底座400包括一金屬基底410、一第一絕緣層420、一第一導電層430、一第二絕緣層440、以及一第二導電層450。第一絕緣層420和第二絕緣層440分別形成於金屬基底410的相反面，且第一導電層430形成於第一絕緣層420上，第二導電層450形成於第二絕緣層440上。第一導電層430可與吊環線280電性連接，且第二導電層450可與感光元件500電性連接。

同樣的，金屬基底410於Z軸方向的厚度係大於第一絕緣層420和第一導電層430於Z軸方向的厚度總和，且大於第二絕緣層440和第二導電層450於Z軸方向的厚度總和，前述金屬基底410的厚度例如可介於0.10mm至0.35mm。金屬基底410、第一導電層430和第二導電層450可具有相同的熱膨脹係數，以避免底座400受熱時產生相對位移。

應注意的是，殼體100可具有金屬材質，以降低攝像模組10對電子裝置20中其他電子元件產生的電磁干擾。由於前述底座400包括金屬基底410，因此可利用焊接之方式將底座400與殼體100連接，而不會因為焊接產生塑料融化及接腳歪斜之情形。

如第6圖所示，於另一實施例中，底座400亦可僅包 括金屬基底410、第一絕緣層420和第一導電層430，而省略第二絕緣層440和第二導電層450，以使攝像模組10於Z軸方向之高度降低。

請參閱第7圖，於另一實施例中，攝像模組10包括複數個殼體100、複數個鏡頭驅動機構200、複數個鏡頭單元300、複數個底座400、複數個感光元件500、以及一電路板600，其中設置於電路板上600的感光元件500對應於設置於鏡頭驅動機構200上之鏡頭單元300，故光線可穿過鏡頭單元300在感光元件500上成像。由於攝像模組10具有金屬構件610的前述電路板600，因此可使感光元件500大致共平面，以利攝像模組10同時獲取多個成像。

綜上所述，本發明提供一種攝像模組，其中攝像模組中的電路板可包括金屬構件、絕緣層和金屬線路，且金屬構件的厚度大於絕緣層和金屬線路的總厚度。由於金屬構件具有足夠的硬度，因此可提供感光元件良好的平面度，並可用以輔助感光元件的散熱。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此 處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

雖然本發明以前述數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。此外，每個申請專利範圍建構成一獨立的實施例，且各種申請專利範圍及實施例之組合皆介於本發明之範圍內。

Claims (19)

1. 一種攝像模組，包括：一鏡頭驅動機構；一鏡頭單元，設置於該鏡頭驅動機構上；一電路板，包括：一金屬構件；一金屬線路；以及一絕緣層，設置於該金屬構件和該金屬線路之間；以及一感光元件，設置於該電路板上並與該金屬線路電性連接，其中該鏡頭驅動機構可驅動該鏡頭單元相對於該感光元件移動，且該感光元件可捕捉通過該鏡頭單元之光線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬構件之厚度大於該絕緣層和該金屬線路之厚度總和。
3. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬構件之厚度介於0.10mm~0.35mm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬線路係藉由模塑互聯物件之方式形成於該絕緣層上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬線路係藉由鍍膜之方式形成於該絕緣層上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬構件和該金屬線路具有相同的熱膨脹係數。
7. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該感光元件貼 附於該絕緣層上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該攝像模組更包括複數個鏡頭驅動機構、複數個鏡頭單元以及複數個感光元件，該些鏡頭單元分別設置於該些鏡頭驅動機構上，且該些感光元件設置於該電路板上，其中該些鏡頭單元之位置分別對應於該些感光元件之位置。
9. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該攝像模組更包括一底座，設置於該感光元件和該鏡頭單元之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該底座更包括：一金屬基底；一第一導電層，電性連接該鏡頭驅動機構；以及一第一絕緣層，設置於該金屬基底和該第一導電層之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之攝像模組，其中該金屬基底之厚度大於該第一絕緣層和該第一導電層之厚度總和。
12. 如申請專利範圍第10項所述之攝像模組，其中該金屬基底之厚度介於0.10mm~0.35mm。
13. 如申請專利範圍第10項所述之攝像模組，其中該底座更包括：一第二絕緣層，形成於該金屬基底上，且該第一絕緣層和該第二絕緣層位於該金屬基底之相反面；以及一第二導電層，形成於該第二絕緣層上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之攝像模組，其中該金屬基底之厚度大於該第二絕緣層和該第二導電層之厚度總和。
15. 如申請專利範圍第13項所述之攝像模組，其中該第二導電層與該感光元件電性連接。
16. 如申請專利範圍第13項所述之攝像模組，其中該第一導電層和該第二導電層係藉由模塑互聯物件之方式分別形成於該第一絕緣層和該第二絕緣層上。
17. 如申請專利範圍第13項所述之攝像模組，其中該金屬基底、該第一導電層和該第二導電層具有相同的熱膨脹係數。
18. 如申請專利範圍第10項所述之攝像模組，其中該攝像模組更包括一殼體，圍繞該鏡頭驅動機構並具有一金屬材質。
19. 如申請專利範圍第18項所述之攝像模組，其中該殼體與該底座以焊接方式彼此連接。