CN103037150B - 一种摄像模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摄像模组，包括镜头、镜头座、感光芯片和模组基材，所述模组基材内含有多层线路板，其特征在于，至少一层线路板分为第一区域和第二区域，至少一个所述线路板的第一区域设置信号线路，第二区域设置接地导热金属层。该模组基材提供了大面积的整片式的导热金属层，增大模组基材内的散热面积，并且因金属的导热系数大，导热性能好，进而提高了模组基材的导热性能。这样能够使感光芯片在工作时产生的热量能够及时散发出去，从而有效地降低感光芯片的温度，减少感光芯片内部电路的电信号噪声，从而提供输出信号的信噪比和图像的画质，提高摄像模组的产品品质和竞争力。

Description

一种摄像模组

技术领域

本发明涉及一种摄像设备，尤其涉及一种摄像模组。

背景技术

随着摄像模组像素越来越高，尺寸越来越微型化，模组所使用的感光芯片集成度也越来越高，从而导致模组工作时，感光芯片的发热量也越来越高，高像素的感光芯片通常可达到70°C左右。当感光芯片处于高温状态时，由CMOS半导体硅芯片的特性决定了感光芯片内部电路的电信号噪声会增大。

常规的摄像模组如图1所示，通常由镜头01、镜头座02、感光芯片03、模组基材04和其它构件05组成。其中，镜头、镜头座一般由塑胶材质组成，模组基材04一般由多层线路板构成。各层线路板通过过孔06连接，每层线路板中均设置多条信号线路07，且所述信号线路07分布在模组基材的整个区域（如图2所示）。这样导致整片式的接地导热金属层面积较小，尤其是感光芯片正下方的整片式导热金属层面积较小，导致模组基材的导热性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种摄像模组，以克服现有技术中模组基材内的整片式导热金属层的面积较小，导致模组基材的散热性能差的缺点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种摄像模组，包括镜头、镜头座、感光芯片和模组基材，所述模组基材内含有多层线路板，其特征在于，至少一层线路板分为第一区域和第二区域，至少一个所述线路板的第一区域设置信号线路，第二区域设置接地导热金属层。

进一步地，不同所述线路板的第二区域为所述线路板中位于所述感光芯片正下方的区域，且所述第二区域在垂直于所述感光芯片的方向上重叠。

进一步地，不同所述接地导热金属层通过导热通孔连接。

进一步地，所述导热通孔内填充有导热材料，所述导热材料的导热系数在200W/m°C以上。

进一步地，填充在所述导热通孔内的所述导热材料为铜。

进一步地，所述导热通孔至少为5个。

进一步地，所述线路板的第一区域的顶层和底层被绝缘油墨覆盖，所述线路板的第二区域的顶层和/或其底层未被绝缘油墨覆盖。

本发明通过将模组基材内至少一层线路板分为第一区域和第二区域，且至少一个所述线路板的第一区域设置信号线路，以便在该线路板的第二区域预留出尽可能大的整片式的面积设置接地导热金属层以增大散热面积，并且因金属的导热系数大，导热性能好，进而提高了模组基材的导热性能，这样能够使感光芯片在工作时产生的热量能够及时散发出去，从而有效地降低感光芯片的温度，减少感光芯片内部电路的电信号噪声，从而提供输出信号的信噪比和图像的画质，提高摄像模组的产品品质和竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的摄像模组的结构示意图；

图2是现有技术中线路板的结构示意图；

图3是本发明中的摄像模组的结构示意图；

图4是本发明中的线路板的结构示意图；

图5是本发明的摄像模组和现有技术的摄像模组的散热性能比较图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明提供了一种摄像模组。请参阅图3。图3为本发明摄像模组的结构示意图。该摄像模组包括镜头11、镜头座12、感光芯片13、模组基材14和其他构件15，其中，该模组基材14内的线路板上设置有多条信号线路17来传输不同的信号。

图4（a）示例出本发明的模组基材内的一层线路板的结构。该线路板分为第一区域141和第二区域142，将所述信号线路17仅设置在该线路板的第一区域141内，在线路板的第二区域142内设置接地导热金属层。本发明模组基材内的其它层线路板可以采用图4（a）所示的线路板结构，也可以采用现有技术中如图2所示的线路板的结构。即，本实施例中的模组基材内至少一层线路板分为第一区域141和第二区域142，至少一层线路板的第一区域141设置信号线路17，第二区域142设置接地导热金属层。本实施例中模组基材内的线路板的结构相较于现有技术中将信号线路17设置在线路板的整个区域的线路板结构，本实施例设计的线路板结构提供了大面积的接地导热金属层。实现了接地导热金属层的整片连通，有利于热量及时散发出去。该接地导热金属层必须接地，这是因为金属能够导电，会对各层的信号线路中的信号产生干扰，接地后，该导热金属层能够屏蔽电子信号，同时，该接地导热金属层能够起到高效散热的作用。其中，该接地导热金属层优选采用金属铜材料铺制而成，因其导热系数可达到400W/m°C，所以，模组结构内的热量能够更加及时地散发出去，进而能够保持感光芯片温度的稳定性。

对于本实施例中多层线路板分为第一区域141和第二区域142的情形，第一区域141或第二区域142的位置可以分布在所属线路板的不同位置，；例如，一层线路板的第一区域141为所属线路板中位于感光芯片13正下方的区域，另外一层线路板的第一区域141为所属线路板中位于除感光芯片13正下方以外的区域。但是，为了达到更好的散热效果，优选将不同层线路板的第二区域142设置在所属线路板中位于感光芯片13正下方的区域，且该多层第二区域142在垂直于感光芯片13的方向上重叠。

对于不同层线路板的第二区域142设置在所属线路板位于感光芯片13正下方的区域且多层接地导热金属层在垂直于感光芯片13的方向上重叠的情形，在感光芯片正下方的模组基材内的多层线路板上设置了面积尽量大的接地导热金属层，在模组基材位于感光芯片正下方的区域，各层线路板之间均为接地导热金属层，导热效果好。如果接地导热金属层在垂直于感光芯片的方向上不重叠的话，在不重叠区域，其间夹着环氧树脂层，因环氧树脂的导热性远远低于金属的导热性，所以多层接地导热金属层优选在垂直于感光芯片的方向上相互重叠，重叠的面积越大，导热效果越好。

现有技术中，因接地层和电源层的电性不同，不能相连。且某些微型摄像模组基材尺寸小，不能进行金属面积最大的接地层和电源层的设计，这样导致金属的铺设面积更小，因而各层之间的热量只能通过环氧树脂传导，而环氧树脂的导热性能较差，导致热量很难及时地散发出去，影响图像的画质。

本实施例提供的模组基材结构中将所有的信号线路17均设置在线路板的第一区域141，将接地导热金属层设置在线路板的第二区域142。设置在多层线路板的第二区域142的多层接地导热金属层可以通过若干个导热通孔16（如图4（b）所示）连接起来以增强导热效果。通过导热通孔16将各层接地导热金属层连接起来，实现了多层接地导热金属层的整片式贯通，这样各层之间的热量通过导热通孔16散发出去，比现有技术中通过环氧树脂散发的效率要高很多。优选地，在导热通孔16内填充有导热性能好的导热材料，填充的导热材料可以为金属材料，也可以为导热性能好的非金属材料，该导热材料的导热系数在200W/m°C以上，优选金属铜，铜的导热系数为400W/m°C左右。因铜的导热系数比环氧树脂的导热系数高上百倍，因而更有利于将感光芯片产生的热量传导出去。此外，采用铜作为填充材料，除了突出的导热性能外，还能带来制作方便的优点。

本实施例中对导热通孔16的数目不做限制，可以为1个或多个，容易理解，导通通孔数目越多，模组基材的散热性能越快，即导热性能越好。导热通孔的数目通常为5个以上，但是导热通孔的数目也不宜太多，太多的话，会影响线路板的平整度。

因现有技术中的模组基材表面的绝缘油墨会阻挡模组基材内的接地导热金属层、导热通孔的热量散发，导致模组基材的热传导效率低，不能有效地降低感光芯片的工作温度，因此，在为了保证摄像模组实现其功能的前提下，本实施例中的线路板的第一区域的的顶层和底层被绝缘油墨覆盖，而位于线路板的第二区域的顶层和/或底层未被绝缘油墨覆盖。所以，在线路板的第二区域的顶层和/或底层区域，模组基材内的接地导热金属层如金属铜层有可能被暴露在空气中，这样感光芯片产生的热量没有被绝缘油墨的阻挡而直接由接地导热金属层如金属铜传导出去。

为了验证本发明的摄像模组的散热性能，发明人以800万微型摄像模组作为散热分析样本，将本发明的摄像模组与现有技术中的摄像模组进行比对，两者的模组的尺寸、厚度、层数均相同，区别仅在于本发明的模组基材内线路板的第二区域设置了多层面积尽量大的、与感光芯片垂直方向上重叠的接地导热金属层，且在接地导热金属层区域设置了5个填充有铜金属的导热通孔将该多层导热金属层连接，且模组基材的第二区域的顶层和底层的接地导热金属层暴露在空气中。

本实验采用FLUKE51II温度测试仪做摄像模组工作温服测试，测试仪的感应片贴在模组背面，模组暴露在空气中。模组通电点亮时，每5秒钟记录一次温度读数，测试结果如图5所示。从该图所示的模组工作温度测试数据可看出，采用本发明的摄像模组在前5秒的时间内温度的上升速度比现有技术中的模组温度快，本发明的摄像模组的导热效率高，只花费60秒左右的时间已基本达到模组工作温度的稳定值；现有技术中的摄像模组则一直处于缓慢的温度上升过程中，花费300秒时间才达到工作温度的稳定值，且温度稳定值比本发明的摄像模组的高出10℃。因此可判定本发明实施的散热设计的有效性和优越性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质上对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种摄像模组，包括镜头、镜头座、感光芯片和模组基材，所述模组基材内含有多层线路板，其特征在于，至少一层线路板分为第一区域和第二区域，至少一层所述线路板的第一区域设置有信号线路，第二区域设置有接地导热金属层，所述接地导热金属层是整片连通的；

所述线路板的第一区域的顶层和底层被绝缘油墨覆盖，所述线路板的第二区域的顶层和/或其底层未被绝缘油墨覆盖。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，不同所述线路板的第二区域为所述线路板中位于所述感光芯片正下方的区域，且所述第二区域在垂直于所述感光芯片的方向上重叠。

3.根据权利要求1或2所述的摄像模组，其特征在于，不同所述接地导热金属层通过导热通孔连接。

4.根据权利要求3所述的摄像模组，其特征在于，所述导热通孔内填充有导热材料，所述导热材料的导热系数在200W/mC以上。

5.根据权利要求4所述的摄像模组，其特征在于，填充在所述导热通孔内的所述导热材料为铜。

6.根据权利要求3所述的摄像模组，其特征在于，所述导热通孔至少为5个。