TWI630452B - 攝像模組及攝像模組之組裝方法 - Google Patents

攝像模組及攝像模組之組裝方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種攝像模組，包括基板、感應晶片、電子元件、底板以及鏡頭組件。感應晶片設置於基板之第一表面上，而電子元件設置於基板之第二表面上。底板覆蓋於基板之第二表面，且底板具有底板開孔，使電子元件藉由底板開孔而被收納底板內。鏡頭組件覆蓋於基板之第一表面，由於電子元件設置於基板之第二表面，故鏡頭組件不覆蓋電子元件。因此，可選用小體積的基板，以縮小攝像模組之體積。

Description

攝像模組及攝像模組之組裝方法
本發明係關於一種攝像模組，尤其係關於應用於可攜式電子裝置之攝像模組。
具有拍攝功能之行動通訊裝置以及個人數位助理器(Personal Digital Assistant，PDA)等可攜式電子裝置日益普及，且因應可攜式電子裝置便於攜帶的特性，拍攝功能已成為可攜式電子裝置中的基本功能，亦即可攜式電子裝置中會設置有攝像模組。
接下來說明攝像模組之結構。請同時參閱圖1以及圖2，圖1係為習知攝像模組之外觀結構示意圖，而圖2係為習知攝像模組之結構剖面示意圖。攝像模組1包括殼體10、感應元件11、鏡頭組件12以及複數電子元件13，感應元件11之功能為接收來自攝像模組1之外的外部光束L而形成影像。感應元件11包括感應晶片111以及電路板112， 感應晶片111固定於電路板112上，其功能為接收外部光束L而形成影像，且感應晶片111具有感應區域1111。而電路板112連接於感應晶片111以及鏡頭組件12，其功能為承載感應晶片111於其上。
圖1以及圖2中，鏡頭模組12覆蓋感應元件11，使得外部光束L可經過鏡頭模組12而投射至感應元件11之感應區域1111上，而鏡頭組件12包括鏡頭模組121以及固定架122。鏡頭模組121位於感應晶片111之上方且對準於感應晶片111，固定架122之功能為承載鏡頭模組121且覆蓋電路板112而與電路板112連接。其中，複數電子元件13設置於電路板112上且被固定架122覆蓋於鏡頭組件12之內部。殼體10包覆鏡頭模組12以避免受損。根據上述攝像模組1之結構可知，當外部光束L通過鏡頭模組121而投射至感應晶片111之感應區域1111時，感應晶片111可產生相對應的影像。
隨著時代的演進，使用者對於可攜式電子裝置的拍攝功能日益重視，同時亦要求可攜式電子裝置的體積輕薄化。可攜式電子裝置的體積輕薄化即表示可攜式電子裝置內部的空間將會減少，使得攝像模組將難以被設置於可攜式電子裝置內。而於要求攝像模組之高性能的前提下，降低可攜式電子裝置之體積亦非易事。以圖2之攝像模組1為例說明，欲縮小攝像模組1之體積，可藉由縮小電路板112之體積而實現之。然而，電路板112上設置有複數電子元件13，故電路板112之體機無法縮小。
因此，需要一種可實現體積輕薄化之攝像模組。
本發明之目的在於提供一種可實現體積輕薄化之攝像模組。
本發明之另一目的在於提供一種體積輕薄化的攝像模組之組裝方法。
於一較佳實施例中，本發明提供一種攝像模組，包括一基板、一感應晶片、一電子元件、一底板以及一鏡頭組件。該感應晶片設置於該基板之一第一表面上，且電性連接於該基板。該電子元件設置於該基板之一第二表面上。該底板覆蓋於該基板之該第二表面，且該底板具有一底板開孔，使該電子元件藉由該底板開孔而被收納該底板內。該鏡頭組件覆蓋於該基板之該第一表面；其中，該鏡頭組件不覆蓋該電子元件。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種攝像模組，包括一基板、一感應晶片、一鏡頭組件以及一黏著劑。該感應晶片設置於該基板之一第一表面上，且包括一銲線部，用以電性連接於該基板。該鏡頭組件覆蓋於該基板之該第一表面，且該鏡頭組件包括一凹陷部，用以容納該銲線部於其中。該黏著劑設置於該凹陷部與該基板之間，且部份包覆該銲線部，用以密封該鏡頭組件以及該基板。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種攝像模組之組裝方法，包括以下步驟：步驟(A)：設置一電子元件於一基板之一第二表面上、步驟(B)：覆蓋一底板於該基板之該第二表面，且顯露該電子元件於該底板之外、步驟(C)：設置一感應晶片於該基板之一第一表面上、以及步驟(D)：覆蓋一鏡頭組件於該基板之該第一表面，以形成該攝像模組。
綜言之，本發明攝像模組之組裝方法將複數電子元件設置於基板之第二表面上，與習知技術中將電子元件設置於基板之第一表面的作法相比，本發明方法所組裝完成的攝像模組可採用較小體積的基板， 故攝像模組可具有較小的體積，以實現體積之輕薄化。另外，本發明方法更於固定架與以及基板之間的間隙設置黏著劑，以密封固定架以及基板。同時，黏著劑可部份包覆感應晶片之銲線部，以穩固基板與感應晶片之間的電性連接。
1、2‧‧‧攝像模組
10‧‧‧殼體
11‧‧‧感應元件
12、25‧‧‧鏡頭組件
13‧‧‧黏著元件
21‧‧‧基板
22、111‧‧‧感應晶片
23‧‧‧電子元件
24‧‧‧底板
26‧‧‧第一黏著劑
27‧‧‧第二黏著劑
28‧‧‧第三黏著劑
112‧‧‧電路板
121、252‧‧‧鏡頭模組
122、251‧‧‧固定架
211‧‧‧基板之第一表面
212‧‧‧基板之第二表面
213‧‧‧基板之第一側
214‧‧‧基板之第三側
221‧‧‧銲線部
222、1111‧‧‧感應區域
241‧‧‧底板開孔
2511‧‧‧凹陷部
g‧‧‧間隙
A、B、C、D、D*、D1~D6‧‧‧步驟
L‧‧‧外部光束
圖1係習知攝像模組之外觀結構示意圖。
圖2係習知攝像模組之結構剖面示意圖。
圖3係本發明攝像模組於一較佳實施例中之外觀結構示意圖。
圖4係本發明攝像模組於一較佳實施例中另一視角之外觀結構示意圖。
圖5係本發明攝像模組於一較佳實施例中之結構剖面示意圖。
圖6係本發明攝像模組之組裝方法於一較佳實施例中之流程示意圖。
圖7A~圖7D係本發明攝像模組於一較佳實施例中被組裝之結構示意圖。
圖8係本發明攝像模組之組裝方法於另一較佳實施例中之流程示意圖。
鑑於習知技術之問題，本發明提供一種攝像模組以及攝像模組之組裝方法，以解決習知技術之缺陷。首先說明本發明攝像模組之結構，請同時參閱圖3、圖4以及圖5，圖3係為本發明攝像模組於一較佳實施例中之外觀結構示意圖，圖4係為本發明攝像模組於一較佳實施例中另一視角之外觀結構示意圖，而圖5係為本發明攝像模組於一較佳實施例中之結構剖面示意圖。攝像模組2包括基板21、感應晶片22、複數電子元件23、底板24以及鏡頭組件25。感應晶片22設置於基板21之第一表面211上，且電性連接於基板21，其中，感應晶片22包括複數銲線部221以及感應區域222，複數銲線部221係以銲線(Wire Bonding)方式而形成，且可藉由複數銲線部221而電性連接於基板21。複數電子元件23則設置於基板21之第二表面212上且電性連接於基板21。底板24覆蓋於基板21之第二表面212，且底板24具有複數底板開孔241，使得複數電子元件23可藉由複數底板開孔241而被收納於底板24內。於本較佳實施例中，基板21可採用軟硬複合板、銅箔基板(FR4 substrate)或陶瓷基板(Ceramic Substrate)。
鏡頭組件25覆蓋於基板21之第一表面211，以密封感應晶片22於鏡頭組件25以及基板21之間。其中，由於複數電子元件23設置於基板21之第二表面212上，故鏡頭組件25不覆蓋複數電子元件23。鏡頭組件25包括固定架251以及鏡頭模組252，固定架251覆蓋於基板21之第一表面211，而鏡頭模組252設置於固定架251上。其中，固定架251包括複數凹陷部2511，其設置於固定架252之下表面上，凹陷部2511可容納相對應的銲線部221於其中。於本較佳實施例中，鏡頭模組252係由複數透鏡所組成。
需特別說明的是，本發明攝像模組2更包括第一黏著劑 26、第二黏著劑27以及第三黏著劑28。第一黏著劑26設置於感應晶片22之感應區域222的外圍處，以結合感應晶片22以及固定架251。第二黏著劑27設置於複數凹陷部2511與基板21之間，且可部份包覆相對應之銲線部221，因此，可藉由第二黏著劑27穩固銲線部221且可密封固定架251以及基板21。第三黏著劑28則設置於固定架251與鏡頭模組252之間，以結合固定架251以及鏡頭模組252。
接下來說明本發明攝像模組之組裝方法的詳細步驟。請參閱圖6，其為本發明攝像模組之組裝方法於一較佳實施例中之流程示意圖。本發明攝像模組之組裝方法包括以下步驟：
步驟A：設置電子元件於基板之第二表面上。
步驟B：覆蓋底板於基板之第二表面。
步驟C：設置感應晶片於基板之第一表面上。
步驟D：覆蓋鏡頭組件於基板之第一表面，以形成攝像模組。
其中，步驟D包括：
步驟D1：設置第一黏著劑於感應晶片之感應區域的外圍處。
步驟D2：覆蓋鏡頭組件之固定架於基板之第一表面。
步驟D3：設置第二黏著劑於基板與固定架之間的間隙。
步驟D4：設置鏡頭組件之鏡頭模組於固定架上。
接下來說明本發明攝像模組之組裝方法的運作情形。請同時參閱圖6以及圖7A~圖7D，圖7A~圖7D係為本發明攝像模組於一較佳實施例中被組裝之結構示意圖。當進行攝像模組2之組裝工作開始時，首先進行步驟A：設置複數電子元件23於基板21之第二表面212上，其中，複數電子元件23係以表面黏著技術(SMT)而設置於基板21之第二表面212上，且複數電子元件23分別電性連接於基板21。接下來， 進行步驟B：覆蓋底板24於基板21之第二表面212，且使複數電子元件23穿過相對應的底板開孔241，以收納複數電子元件23於底板24內。其中，底板24亦以表面黏著技術而設置於基板21之第二表面212上。基板21、底板24以及複數電子元件23之結合情形係如圖7A所示。
於底板24與基板21結合之後，進行步驟C：設置感應晶片22於基板21之第一表面211上，且利用感應晶片22之複數銲線部221電性連接於基板21。感應晶片22與基板21之結合情形係如圖7B所示，且圖7B顯示出複數銲線部221分別設置於基板21之第一側213以及基板21之第三側214上。接下來進行步驟D1：設置第一黏著劑26於感應晶片22之感應區域222的外圍處，亦如圖7B所示。
第一黏著劑26設置完成之後，覆蓋鏡頭組件25之固定架251於基板21之第一表面211，亦即進行步驟D2。其中，固定架251藉由第一黏著劑26而部份與感應晶片22黏合。圖7C顯示出固定架251與基板21之結合情形，且固定架251之複數凹陷部2511與基板21之第一側213以及基板21之第三側214分別形成複數間隙g。接下來進行步驟D3：設置第二黏著劑27於基板21與固定架251之間的間隙g，如圖7D所示。第二黏著劑27可部份包覆複數銲線部221，以提升銲線部221之穩固性，另一方面，亦可藉由第二黏著劑27而密封固定架251以及基板21，以避免灰塵進入攝像模組2之內部而與感應晶片22接觸。
最後，進行步驟D4：設置鏡頭組件25之鏡頭模組252於固定架251上，以形成攝像模組2，如圖5所示。圖5顯示出第三黏著劑28設置於固定架251與鏡頭模組252之間，以結合固定架251以及鏡頭模組252。其中，步驟D4中鏡頭模組252係以主動對準(Active Alignment)方式設置於固定架251上。
需特別說明的是，本發明攝像模組之鏡頭組件亦可採用固定架與鏡頭模組為一體成型的結構，如此一來，本發明攝像模組之組裝方法的運作情形會略有不同。請參閱圖8，其為本發明攝像模組之組裝方法於另一較佳實施例中之流程示意圖。本發明攝像模組之組裝方法包括以下步驟：
步驟A：設置電子元件於基板之第二表面上。
步驟B：覆蓋底板於基板之第二表面。
步驟C：設置感應晶片於基板之第一表面上。
步驟D*：覆蓋鏡頭組件於基板之第一表面，以形成攝像模組。
其中，步驟D*包括：
步驟D1：設置第一黏著劑於感應晶片之感應區域的外圍處。
步驟D5：覆蓋鏡頭組件於基板之第一表面。
步驟D6：設置第二黏著劑於基板與鏡頭組件之間的間隙。
本較佳實施例之攝像模組之組裝方法與前述較佳實施例大致上相同，該兩者之間的不同之處僅在於，因應一體成型的鏡頭組件，步驟D*僅需進行步驟D1、步驟D5以及步驟D6即可完成攝像模組之組裝，而不需進行鏡頭模組與固定架之間的組裝。
根據上述可知，本發明攝像模組之組裝方法將複數電子元件設置於基板之第二表面上，與習知技術中將電子元件設置於基板之第一表面的作法相比，本發明方法所組裝完成的攝像模組可採用較小體積的基板，故攝像模組可具有較小的體積，以實現體積之輕薄化。另外，本發明方法更於固定架與以及基板之間的間隙設置黏著劑，以密封固定架以及基板。同時，黏著劑可部份包覆感應晶片之銲線部，以穩固基板與感應晶片之間的電性連接。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

Claims (7)

  1. 一種攝像模組，包括：一基板；一感應晶片，設置於該基板之一第一表面上，該感應晶片包括一銲線部，用以藉由銲線方式而電性連接於該基板；一電子元件，設置於該基板之一第二表面上；一底板，覆蓋於該基板之該第二表面，且該底板具有一底板開孔，使該電子元件藉由該底板開孔而被收納於該底板內；以及一鏡頭組件，覆蓋於該基板之該第一表面且該鏡頭組件不覆蓋該電子元件，該鏡頭組件包括：一固定架，覆蓋於該基板之該第一表面；以及一鏡頭模組，設置於該固定架上；其中，該固定架包括一凹陷部，設置於該固定架之一下表面上，用以容納該銲線部於其中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，更包括一黏著劑，設置於該凹陷部與該基板之間，且部份包覆該銲線部，用以密封該固定架以及該基板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該電子元件以及該底板係以表面黏著技術(SMT)而設置於該基板之該第二表面上。
  4. 一種攝像模組之組裝方法，包括以下步驟：(A)設置一電子元件於一基板之一第二表面上；(B)覆蓋一底板於該基板之該第二表面；(C)設置一感應晶片於該基板之一第一表面上；以及(D)覆蓋一鏡頭組件於該基板之該第一表面，以形成該攝像模組；其中該感應晶片具有一銲線部，於該步驟(C)中，該感應晶片之該銲線部係藉由銲線方式而電性連接於該基板；以及，該步驟(D)包括： (D1)設置一第一黏著劑於該感應晶片之一感應區域之外圍處；(D2)覆蓋該鏡頭組件之一固定架於該基板之該第一表面；(D3)設置一第二黏著劑於該基板與該固定架之間之一間隙，使該第二黏著劑部份包覆該銲線部，且密封該固定架以及該基板；以及(D4)設置該鏡頭組件之一鏡頭模組於該固定架上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之攝像模組之組裝方法，其中，於該步驟(A)中，該電子元件係以表面黏著技術而設置於該基板之該第二表面上。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之攝像模組之組裝方法，其中，該底板具有一底板開孔，於該步驟(B)中，該底板係以表面黏著技術而設置於該基板之該第二表面上，且該電子元件藉由該底板開孔而被收納於該底板內。
  7. 一種攝像模組之組裝方法，包括以下步驟：(A)設置一電子元件於一基板之一第二表面上；(B)覆蓋一底板於該基板之該第二表面；(C)設置一感應晶片於該基板之一第一表面上；以及(D)覆蓋一鏡頭組件於該基板之該第一表面，以形成該攝像模組；其中該感應晶片具有一銲線部，於該步驟(C)中，該感應晶片之該銲線部係藉由銲線方式而電性連接於該基板；以及，該步驟(D)包括：(D1)設置一第一黏著劑於該感應晶片之一感應區域之外圍處；(D5)覆蓋該鏡頭組件於該基板之該第一表面；以及(D6)設置一第二黏著劑於該基板與該鏡頭組件之間之一間隙，使該第二黏著劑部份包覆該銲線部，且密封該攝像模組。
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