CN101017311A - 相机模块与形成该相机模块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种相机模块，其包括：一镜头；一感测组件，用来感测该镜头所聚集的光线；以及一固定模块，用来固定该镜头。该固定模块包括有一内墙，该内墙设置在该感测组件上。

Description

相机模块与形成该相机模块的方法

技术领域

本发明提供一种相机模块及形成该相机模块的方法，特别是一种具有内墙设置的相机模块以及形成该相机模块的方法。

背景技术

请参阅图1，图1是传统相机模块10的剖面示意图。相机模块10为应用于一微型化相机模块(compact camera module，CCM)的相机模块。相机模块10包括有一镜头12、一影像传感器(image sensor)14、一固定模块17、一红外线过滤片(IR filter)19、一基板20以及多条连接线(于图1中仅绘示两条连接线24与28)。镜头12用以聚集光线，而影像传感器14设置在基板20(例如印刷电路板(printed circuit board，PCB))上，其包括有一感测区域34，用来感测镜头12所聚集的光线。固定模块17设置在基板20上，用以固定镜头12。红外线过滤片19用以过滤掉不要的红外线成分，并只让所要波长的光线通过，此外，如图1所示，红外线过滤片19连接于固定模块17，且红外线过滤片19、固定模块17以及基板20构成一密闭空腔11。多条连接线24与28均连接于影像传感器14以及基板20，用来将影像传感器14所输出的感测讯号传递至基板20或将基板20所输出的控制讯号传递至影像传感器14。在制作工艺上通常是先将固定模块17、影像传感器14、红外线过滤片19、基板20以及连接线24与28封装成一镜座组，之后再将镜头12放置于该镜座组上。

一般而言，传统镜头模块10有下列缺点：

一、感光区域可能会受到微粒(particle)污染：在镜头模块10的制作工艺中需要利用助焊剂将一些组件，像是连接线24、28焊在基板20上，此时可能会于连接线24、28附近的基板20上遗留一些无法清除干净的残渣，该些无法清除干净的残渣存在于密闭空间11内，时间一久则可能会形成球状的微粒，因此，感光区域14可能会受到在密闭空间11内的微粒所污染，造成感测质量不佳。

二、感测区域的可靠度(reliability)可能因为水气渗入而下降：如图1所示，由固定模块17来支撑镜头12与红外线滤光片19，而此时的承压面的面积，也就是固定模块17与基板20的接合部分的面积非常窄，通常宽度约只有0.4mm，然而如此窄小的承压面却须承载镜头12、红外线滤光片19与固定模块17的全部重量，因此固定模块17与基板20的接合部分可能会产生裂缝，除了会造成相机模块10的结构不稳之外，水气亦较容易通过模块17与基板20的接合部分的裂缝而进入密闭空腔11，进而影响到感测区域14的功能。请参阅图2，图2为图1所示的固定模块17与基板20之间承压面的上视图，其中的斜线部分即为承压面。

三、封装良率较差：在将红外线滤光片19连结于固定模块17时，可能会造成空气卷动而使得原本在感测区域14附近的微粒掉到感测区域14上，造成封装良率变差；此外，在将固定模块17固定于基板20上时，容易压到连接线24、28，如此亦造成封装良率变差。

四、镜头尺寸受到固定模块大小的限制，不利于配合厂商需求以定制化或重制：在镜座组(其包括有固定模块17、影像传感器14、红外线过滤片19、基板20以及连接线24与28)的封装完成后，要进一步地将镜头12设置在该镜座组上时，镜头12的尺寸会受到固定模块17的限制，也就是说，若相机模块10想要改用另一尺寸的镜头，则无法在不破坏已封装好的该镜座组的情况下，直接将该另一尺寸的镜头设置在该镜座组上，因此不利于配合厂商需求以定制化或重制，也间接地增加镜头模块10的制造成本。

五、固定模块17的制作材料受限；在制造相机模块10的时候，若需要进行传统的热拴(hot bar)制作工艺，则因为基板20会直接导热至固定模块17，因此固定模块17必须受限于仅能选用耐高热材料，以免使固定模块17因受热而变形继而影响到镜头12的固定。

发明内容

因此本发明的主要目的之一在于提供一种镜头模块与形成该镜头模块的方法，以解决上述传统技术的问题。

本发明提供一种相机模块，其包括：一镜头；一感测组件，用来感测该镜头所聚集的光线；以及一固定模块，用来固定该镜头，该固定模块包括有一内墙，该内墙设置在该感测组件上。

本发明另提供一种形成一相机模块的方法，提供一包括有一内墙的固定模块，并使用该固定模块来固定一镜头，并将该内墙设置在一感测芯片上。

本发明的相机模块是以一固定模块的内墙来保护一影像传感器的感测区域免于受到来自制作工艺或是外界的各种污染，像是微粒污染或是水气的侵入，以提高该感测区域的可靠度与相机模块的封装良率；其次是本发明的相机模块具有一填充于该内墙、该影像传感器与以及一基板之间的灌模材料，该灌模材料可保护连接线不受振动与外力作用而剥离。

附图说明

图1是传统相机模块的剖面示意图。

图2为图1所示的固定模块与基板之间承压面的上视图。

图3是本发明相机模块的剖面示意图。

图4为图3所示的相机模块中的固定组件设置在影像传感器上的外视图。

图5为图3所示的相机模块中固定组件及其内墙的外视图。

图6为图3所示的灌模材料与基板之间承压面的上视图。

主要组件符号说明

10、50    相机模块     11、51            密闭空间

12、52    镜头         14、54            影像传感器

17、57    固定模块     19、59            红外线过滤片

20、60    基板         24、28、64、68    连接线

34、74    感测区域     56、58            固定组件

62        灌模材料     72                内墙

具体实施方式

请参阅图3，图3是本发明相机模块50的剖面示意图。相机模块50包括有一镜头52、一影像传感器(image sensor)54、一固定模块57、一红外线过滤片(IR filter)59、一基板60、一灌模材料(molding material)62以及多条连接线，请注意，于图3中仅绘示两条连接线64与68。镜头52与影像传感器54的功能相似于相机模块10内的同名组件，影像传感器54设置在基板60上，其包括有一感测区域74，用来感测镜头52所聚集的光线。在本实施例中，基板60为一印刷电路板(PCB)或为一软性印刷电路板(flexibleprinted circuit)。固定模块57是用以固定镜头52，本实施例中，固定模块57包括有固定组件(holder)56与58，固定组件56用来固定镜头52的位置，而固定组件58则耦接于固定组件56，此外，如图3所示，固定组件58包括有一内墙72，本实施例中，内墙72围绕影像传感器54的感测区域74来设置在影像传感器54上，用以支撑整个固定组件58以及其上的固定组件56和镜头52。由于图3为剖面示意图，因此请配合参阅图4与图5来了解固定组件58及其内墙72与影像传感器54及其感测区域74的相对位置关系。图4为固定组件58设置在影像传感器54上的外视图，而图5为固定组件58及其内墙72的外视图。

红外线过滤片59连接于固定组件58，用以提供影像传感器54标准的红外线滤光功能，也就是过滤掉不要的红外线，只让所要波长的光线通过，用以提供正确的可见光感光频宽以滤除不想要的噪声干扰。如图3所示，红外线过滤片59、内墙72以及影像传感器54构成一密闭空腔51。多条连接线64、68，均连接于影像传感器54以及基板60，用来将影像传感器54所输出的感测讯号传递至基板60或将基板60所输出的控制讯号传递至影像传感器54。在形成本发明相机模块50的制作工艺中，借由一灌模(molding)制作工艺来将灌模材料(molding material)62填充于内墙72、影像传感器54以及基板60之间，灌模材料62包覆连接线64、68以固定连接线64、68与保护连接线64、68不受振动与外力作用而剥离。此外，本实施例中，灌模材料62是使用隔热材料，以防止热从基板60经由灌模材料62传导至固定模块57，因此可避免固定模块57的形状受热而变形。

请注意，本发明相机模块50应用于一微型化相机模块(compact cameramodule，CCM)，然于，其它实施例中，本发明相机模块亦可应用于其它领域。影像传感器54亦可为其它种类的感测组件，而不以本实施例为限，而红外线过滤片59亦可为其它种类的滤光组件，亦不以本实施例为限。连接线64、68的材料通常为金线，但可用其它可提供讯号传递功能的材料代替。此外，在本实施例中，是先将固定组件58、影像传感器54、红外线过滤片59、基板60、灌模材料62以及连接线64与68封装成一镜座组，之后再配合镜头52的尺寸大小来决定固定组件56的尺寸，再将固定组件56与镜头52放置于该镜座组上。然而于其它实施例中，固定模块57亦可用一体成型的方式制作，只是如此的做法即无法在封装完镜座组(包括固定模块57、影像传感器54、红外线过滤片59、基板60、灌模材料62以及连接线64与68)之后再临时更改所要用的镜头52的尺寸，但是仍保有内墙72所带来的种种好处。

相较于传统技术，本发明包括有下列优点：

一、防止感光区域受到微粒(particle)污染：本发明相机模块50的连接线64、68与将连接线64、68焊在基板60时所遗留的无法清除的残渣皆位于密闭空间51之外，而密闭空间51内没有任何东西，不像传统相机模块10的连接线26、28以及一些残渣皆存在于密闭空腔11内，因此，对于本发明相机模块50来说，感光区域74不会受到该些无法清除的残渣所形成的球状微粒的污染。

二、提供感测区域一良好封合的隔离机制，以提高感测区域的可靠度：如图3可示，由固定模块57与灌模材料62来一起支撑镜头52与红外线滤光片59，请同时参阅图2与图6，图6为本发明灌模材料62与基板20之间承压面的上视图，其中斜线部分为承压面，此时的承压面的面积较传统相机模块10的承压面的面积大很多，因此相机模块50的结构会较为稳固。此外，因为灌模材料62填充于内墙72、影像传感器54以及基板60之间，所以水气很难从相机模块50外穿透进密闭空腔51，因此，可大幅降低感测区域74受到水气渗入影响的机率。

三、封装良率优选：如同第一点所说的，内墙72将微粒隔离在外，因此在将红外线滤光片59连结于固定模块57的固定组件58时，感光区域74不会受到微粒污染，因此封装良率优选；此外，因为固定组件58是固定于影像传感器54上，如图3所示，固定组件58不会压到连接线64、68，因此封装良率优选。

四、镜头尺寸较不受到固定模块大小的限制，利于配合厂商需求以定制化或重制：在镜座组的封装完成后，之后配合镜头52的尺寸来选择适当大小的固定组件56，再将固定组件56设置在该镜座组，接着才将镜头52设置在固定组件56内；此外，若想要以新的镜头来取代原本的镜头52，在制造相机模块的过程中，只须依据新的镜头的尺寸来动态地选择适当大小的新的固定组件即可，因此相机模块50于镜头52的尺寸选用方面有很大的自由度，利于配合厂商需求以定制化或重制，也间接地降低相机模块50的制造成本。

五、固定模块的制作材料较不受限：由于本发明的固定模块57没有直接设置在基板60上(而是设置在影像传感器54上，如图3所示)，且灌模材料62选用一隔热材料，因此，若进行传统的热拴制作工艺，热能并不会从基板60或是灌模材料62传导到固定模块57，所以，固定模块57的材料耐温限制可以大幅降低，因为即使固定模块57的材料是不耐高热的材质，固定模块57仍不会因热变形而影响到镜头52的固定。

六、可有效遮光：内墙72围绕影像传感器54的感测区域74来设置，可帮忙隔离侧向杂散光线进入感测区域74。

七、降低相机模块所需的面积尺寸：假设镜头52与镜头12的大小一样，由于固定模块57的宽度约等于镜头52的宽度，因此由图1、图3可知，本发明固定模块57的宽度较传统固定模块17的宽度要窄而可节省空间来实现相机模块50微型化的目标。

相较于传统技术，本发明的相机模块是以一固定模块的内墙来保护一影像传感器的感测区域免于受到来自制作工艺或是外界的各种污染，像是微粒污染或是水气的侵入，以提高该感测区域的可靠度与相机模块的封装良率；其次是本发明的相机模块具有一填充于该内墙、该影像传感器与以及一基板之间的灌模材料，该灌模材料可保护连接线不受振动与外力作用而剥离。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种相机模块，其包括：

一镜头；

一感测组件，用来感测该镜头所聚集的光线；以及

一固定模块，用来固定该镜头，该固定模块包括有一内墙，该内墙设置在该感测组件上。

2.根据权利要求1所述的相机模块，其中该固定模块包括：

一第一固定组件，用来固定该镜头；以及

一第二固定组件，包括有该内墙，该第二固定组件耦接于该第一固定组件。

3.根据权利要求2所述的相机模块，其还包括有一滤光组件，该滤光组件连接于该第二固定组件，且该滤光组件、该内墙以及该感测组件构成一密闭空腔。

4.根据权利要求1所述的相机模块，其还包括：

一基板，该感测组件设置在该基板上；以及

一灌模材料，其填充于该内墙、该感测组件以及该基板之间。

5.根据权利要求4所述的相机模块，其还包括：

一连接线，连接于该感测组件以及该基板，用来将该感测组件所输出的讯号传递至该基板或将该基板所输出的讯号传递至该感测组件；

其中该灌模材料包覆该连接线以固定该连接线。

6.根据权利要求4所述的相机模块，其中该灌模材料为一隔热材料。

7.根据权利要求1所述的相机模块，其中该内墙围绕该感测组件上用来感测该镜头所聚集的光线的一感测区域。

8.一种形成一相机模块的方法，其包括：

提供包括有一内墙的一固定模块；以及

使用该固定模块来固定一镜头，并将该内墙设置在一感测组件上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该固定模块包括有一第一固定组件与一第二固定组件，该第二固定组件包括有该内墙，以及该方法还包括：

使用该第一固定组件来固定该镜头；以及

将该第二固定组件耦接于该第一固定组件。

10.根据权利要求9所述的方法，其还包括：

提供一滤光组件，并将该滤光组件连接于该第二固定组件以使该滤光组件、该内墙与该感测芯片构成一密闭空腔。

11.根据权利要求8所述的方法，其还包括：

提供一基板，并将该感测芯片设置在该基板上；以及

提供一灌模材料，并将该灌模材料填充于该内墙、该感测组件以及该基板之间。

12.根据权利要求11所述的方法，其还包括：

提供一连接线，并将该连接线连接于该感测组件以及该基板，以将该感测组件所输出的讯号传递至该基板或将该基板所输出的讯号传递至该感测组件；

其中将该灌模材料填充于该内墙、该感测组件以及该基板之间的步骤还包括：使用该灌模材料包覆该连接线以固定该连接线。

13.根据权利要求11所述的方法，其中该灌模材料为一隔热材料。

14.根据权利要求8所述的方法，其中该内墙是围绕该感测组件上用来感测该镜头所聚集的光线的一感测区域。

15.根据权利要求9所述的方法，其还包括：依据该镜头的尺寸来动态地决定该第一固定组件的尺寸。

16.一种相机模块，包括：

一基板；

一感测组件，设于该基板上；

多连接线，用以电连接该基板与该感测组件；以及

一固定模块，该固定模块包括有一内墙，设置在该感测组件上。

17.根据权利要求16所述的相机模块，其还包括有一灌模材料设于该基板上，包覆于该些连接线。

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