CN105472219B - 集成驱动线圈的电气支架和摄像模组及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一集成驱动线圈的电气支架和摄像模组及其应用，该摄像模组包括：电气支架，感光芯片，光学镜头，驱动马达的载体和磁石，其中该电气支架包括一电气支架主体和一驱动线圈，所述驱动线圈集成于所述电气支架主体，这样当所述光学镜头透过载体设于所述电气支架时，所述光学镜头能够在所述磁石和所述驱动线圈的驱动作用下以进行自动对焦。

Description

集成驱动线圈的电气支架和摄像模组及其应用

技术领域

本发明涉及摄像模组，特别涉及一高精度的电气支架集成驱动线圈设计的摄像模组结构，以减少装配公差占用的尺寸空间、提高加工精度和提升所述摄像模组的可靠性。

背景技术

随着时代的进步，电子相关产品的快速发展，其各种电子产物在人们日常生活中的地位越来越重要。目前，最便利且生活化的产品以便携式和穿载式的电子产品为代表，并且为其方便性更是极致追求轻薄化，根据这要求便携式电子产品的各个部件的尺寸(尤其是指各个部件的厚度尺寸)也越来越小，例如作为便携式电子设备的标配部件之一的摄像模组也具有轻薄化的发展趋势。

特别地，在常规的摄像模组组装工序中，包括驱动马达，其是一个独立组装的部件，其包括外壳、弹片、磁石、载体、线圈、底座等部件，在所述驱动马达的组装过程是将外壳、弹片、磁石、载体、线圈等部件依次组装到底座上，再使用胶水或焊接方式固定，实现驱动马达的组装。但是，这样的组装过程的精度远远小于摄像模组加工制作精度，且不论是人工组装还是机械化自动组装都无法做到大批量快速的组装，且组装精度较差或厚度较大易使摄像模组尺寸大幅波动，品质也难以得到保证。

另外，说明书附图之图1阐释了依据现有技术的一摄像模组结构示意图，其中所述摄像模组包括一镜头1，一载体2，一音圈马达3，一滤光片4，一感光芯片5以及一线路板6，其中所述镜头1连接于所述载体2，所述镜头1和所述载体2位于所述音圈马达3中间，所述滤光片4位于所述感光芯片5和所述镜头1之间，所述感光芯片5和所述滤光片4被所述线路板6所支撑。值得一提的是，所述音圈马达3包括一驱动线圈31，其环绕于所述载体2。这样所构成的整个所述摄像模组的组装，其中导电包裹的尺寸公差较大，自身强度和连接强度可靠性较差。

虽然所述摄像模组在目前的摄像模组领域得到广泛的应用，但其同时也存在许多的弊端。

首先，在该摄像模组的制作过程中，对摄像模组进行组装完成后还需要将马达焊接于线路板，以实现马达的可通电连接。不仅工序复杂，还有可能因为这一焊接工序产生许多额外的问题，例如产品合格率很可能受到焊接完成质量的影响。同时，这种焊接的连接并不牢固，在使用和维护过程中很容易受到损坏。

其次，由于马达与底座之间设置有底座，所以马达与线路板之间的连接需要跨越底座，不仅占用空间，而且牢固性相对较弱。

再次，依据传统工艺，马达与底座之间的连接外置焊接电连接更容易受到外界环境的影响，例如灰尘可能会影响其连接的效果和使用寿命。

然而，透过本发明可以减少装配公司和降低制造成本，同时提高可靠性等优点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一集成驱动线圈的电气支架和摄像模组，其中所述电气支架包括一电气支架主体和一驱动线圈，其中透过直接采用所述驱动线圈嵌合方式预制造于所述电气支架主体内部，以减少了装配公差占用的尺寸空间，同时省去了逐个拼装的人工和物料损耗。

本发明的另一目的在于提供一集成驱动线圈的电气支架和摄像模组，其中所以驱动线圈预制于所述电气支架内以代替原始结构件，这样可以使所述摄像模组的加工精度升高、长度和厚度均减变薄，且让所述摄像模组的外围尺寸相对应减小，进而提高应将所述摄像模组用于各产品的竞争力和客户的满意度。

本发明的另一目的在于提供一集成驱动线圈的电气支架和摄像模组，其中透过所述电气支架内预制所述驱动线圈，以达到保护所述摄像模组的作用，特别是因此结构设计其连接方式可以多样，在一些实施例中，可以不需使用焊接或胶合的连接方式，进一步地提升产品可靠性。

本发明的另一目的在于提供一集成驱动线圈的电气支架和摄像模组，其中是通过在所述电气支架内部预制所述驱动线圈，来代替常规导电层后段包裹的工艺，避免了包裹对尺寸、物料损耗和人力的增加，同时增加了屏蔽保护的可靠性。

本发明的另一目的在于提供一集成驱动线圈的电气支架和摄像模组，其中通过所述电气支架内部预制所述驱动线圈和一音圈马达(VCM)的外部导电连接，像是焊接、导电胶合，搭接等，进而实现所述摄像模组所有方向的电磁干扰(EMI)屏蔽保护。因此，所述摄像模组可在最大限度保证可靠性的同时进一步提高屏蔽效果。

为达到以上目的，本发明提供一摄像模组，其包括：

一电气支架，其包括一电气支架主体和一驱动线圈，所述驱动线圈集成于所述电气支架主体；

一感光芯片，其电连接于所述电气支架主体；

一光学镜头，其位于所述感光芯片的感光路径；

一载体，其承载所述光学镜头；以及

一个或多个磁石，其均匀地配置于所述载体，这样当所述光学镜头透过所述载体装置于所述电气支架时，所述光学镜头在所述磁石和所述驱动线圈的驱动作用下以进行自动对焦。

在一个实施例中，所述摄像模组包括一柔性线路板，其连接于所述电气支架，以用来连接所述感光芯片。

在一个实施例中，所述摄像模组包括一滤光片，其设置于所述感光芯片和所述光学镜头之间，并且透过所述电气支架主体支撑。

在一个实施例中，所述电气支架主体包括一基座和一顶壁，其中环形的所述顶壁延伸于所述基座，所述感光芯片安装于所述基座内，所述驱动线圈内嵌于所述顶壁，或进一步地内嵌地延伸于所述基座内。

在一个实施例中，所述电气支架主体包括一基座，所述感光芯片安装于所述基座内，所述驱动线圈包括一驱动线圈线路和一驱动线圈本体，所述驱动线圈线路设置于所述基座，所述驱动线圈本体电连接于所述驱动线圈线路并位于所述基座的顶侧以环绕所述载体。

在一个实施例中，所述驱动线圈线路内嵌于所述基座。

在一个实施例中，所述驱动线圈实现所述摄像模组电磁干扰屏蔽保护。

在一个实施例中，所述驱动线圈系选自单层金属、多层金属或导电非金属的整片、网状、或并联阵列结构中的一种。

在一个实施例中，所述驱动线圈的制造方式系选自于电镀、沉降、喷涂、焊接或胶合。

根据本发明的另外一方面，本发明提供一摄像模组制造方法，其包括如下步骤：

(S01)一电气支架内预制一驱动线圈；

(S02)一个或多个磁石均匀地配置于一载体；

(S03)一光学镜头安装于所述载体；

(S04)一感光芯片电连接于所述电气支架；

(S05)一滤光片设置于所述电气支架；以及

(S06)将连于所述载体的所述光学镜头装置于所述电气支架。

可以理解的是，上述制造方法没有严格的先后顺序。

优选地，在上述方法中，所述驱动线圈系选自于单层金属、多层金属或导电非金属的整片、网状、或并联阵列结构所组成的群组。

优选地，在上述方法中，所述电气支架同时具有底座和线路板的功能，以用于支撑和连接所述滤光片、感光芯片和所述载体。

根据本发明的另外一方面，本发明提供一集成驱动线圈的电气支架，其包括：

一电气支架主体；以及

一驱动线圈，所述驱动线圈集成于所述电气支架主体，以与一摄像模组的磁石电磁感应，从而形成一驱动马达，以用于驱动所述摄像模组的一光学镜头产生位移。

附图说明

图1是已知常规摄像模组含驱动线圈结构示意图。

图2是根据本发明的第一个优选实施例的一摄像模组示意图。

图3是根据本发明的第二个优选实施例的一摄像模组示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

如图2所示，是根据本发明的第一优选实施例的一摄像模组。所述摄像模组包括一电气支架主体10、一载体20、一感光芯片30、一光学镜头40、一个或多个磁石50以及一驱动线圈60。所述多个磁石50被均匀的配置于所述载体20。在本发明中，电气支架包括所述电气支架主体10和所述驱动线圈60，即本发明的所述电气支架集成了所述驱动线圈60。传统摄像模组的驱动线圈60集成于本发明的电气支架，而驱动马达的其他结构独立于所述电气支架，并且用于组装所述光学镜头40。即所述驱动线圈60，和所述载体20以及所述磁石50等结构形成一驱动马达。

所述光学镜头40被安装于所述载体20，并且可通过所述磁石50和所述驱动线圈60的电磁感应使所述载体20驱动所述光学镜头40移动以进行自动对焦。即所述载体20，可以是传统驱动马达的结构，其能够和所述光学镜头40配合，并且在电磁感应作用下驱动所述光学镜头40产生位移。

换句话说，当所述光学镜头40透过所述载体20装置于所述电气支架主体10时，所述光学镜头40则在所述多个磁石50和所述驱动线圈60的驱动作用以进行自动对焦。所述电气支架主体10包裹所述驱动线圈60，也就是说，所述电气支架主体10，其特性在于根据电路设计，在原本的摄像模组需要后期在驱动马达中组装的驱动线圈导电层先预先制造或组装于所述电气支架上，这样可以使所述摄像模组的加工精度升高、长度和厚度均减变薄，且让所述摄像模组的外围尺寸相对应减小，特别是因此结构设计的所述摄像模组不需使用焊接或胶合的连接方式，进一步地提升产品可靠性。所述光学镜头40位于所述感光芯片30的感光路径，从而在所述摄像模组用于采集物体的影像时，被物体反射的光线能够在藉由所述光学镜头40的处理之后进一步被所述感光芯片30接受以适于进行光电转化。

根据本发明优选实施例，所述电气支架主体10包括一基座11和顶壁12，所述顶壁12从所述基座11垂直延伸，并且可以呈环状。可以理解的是，所述驱动线圈60可以内嵌于所述顶壁12，或设置于所述顶壁12内侧或外侧。相应地，本发明的电气支架主体10集成有所述驱动线圈60，从而向所述驱动线圈60输入控制电流。

本发明的所述电气支架主体10，其将传统摄像模组的PCB电路板制成支架，从而将传统摄像模组的底座(holder)去除。所述电气支架主体10起到支撑马达的所述载体20以及导通所述感光芯片30的作用。即所述电气支架主体10内部形成凹槽或容纳腔，以用于连接所述感光芯片30。而且因为所述驱动线圈60直接集成于所述电气支架主体10，其输入的电流可以直接传递至所述驱动线圈60，而不像传统摄像模组的结构中，需要电连接结构将马达和PCB电路板相连接。

具体地，在这个优选实施例中，所述基座11具有顶侧的凹槽113和底侧的凹槽115，分别组装所述摄像模组的一滤光片70和所述感光芯片30。可以理解的是，在这个实施例中，所述感光芯片30可以倒装于所述底侧的凹槽112中。在另外的实施例中，所述感光芯片30也可以直接容纳于所述基座形成的中间通孔114中，其两端可导通地连接于所述基座11的内表面。相应地，在这个实施例中，所述基座11可以具有环形侧壁111，以及底壁112，其界定形成所述凹槽113和115，以及形成所述通孔114。可以理解的是，在另外一些实施例中，也可以没有所述底壁112。

所述电气支架主体10也包括一系列被设置于所述电气支架主体的表面的连接件，包括一系列感光芯片连接件、一系列线路板连接件和一系列电子元件连接件等。并且，所述电气支架10内还埋有电容、电阻等被动元器件，从而使所述电气支架10能匹配相应的感光芯片30及外接线路设备，同时，所述电气支架10也集成所述驱动线圈60的驱动线圈主体和驱动线圈线路，从而电连接马达，以直接提供所述马达12的电力并向其输入控制电流，从而使所述镜头11得以移动以变焦。

另外，所述摄像模组包括一柔性线路板，其连接于所述电气支架主体10，其中所述电气支架主体10亦可同时集成传统的摄像模组的底座和线路板的功能，以用来连接所述感光芯片30的柔性线路板的作用。值得一提的是，所述电气支架主体10支撑所述感光芯片30。换句话说，所述感光芯片30电连接于所述电气支架主体10。所述感光芯片30包括一系列感光芯片导件和一感光芯片主体，其中所述感光芯片导件被设置于该感光芯片主体。所述电气支架主体10与所述感光芯片导件进行可通电连接。也就是说，所述感光芯片30与所述电气支架主体10互联通电，并且使所述感光芯片30得以正常工作。

另外，所述摄像模组的滤光片70被用于滤除杂光，以进一步提高摄像质量。所述滤光片70被设置于所述感光芯片30和所述光学镜头40之间，并且透过所述电气支架主体10支撑。例如，典型的例子中，所述滤光片70是红外截止滤光片。

值得一提的是，所述驱动线圈60被包裹至所述电气支架主体10，其中所述驱动线圈60可以任意形态出现，包括但不限于单层，多层金属或导电非金属的整片，网状，或并联阵列结构。另外，所述驱动线圈60可设置到所述电气支架主体10的任意位置，包括但不限于模组的底部，侧面环形包裹，顶面开孔的单独位置或组合。特别地是，所述驱动线圈60制造方式包括但不限于电镀、沉降、喷涂、焊接、胶合。

可以理解的是，所述电气支架主体相当于包括一载体支撑部，一滤光片支撑部以及一芯片支撑部，其中所述电气支架支撑部位从所述载体支撑部垂直延申，所述滤光片支撑部从所述载体支撑部内凹以用于支撑固定所述滤光片70，所述芯片支撑部位于所述滤光片支撑部的下方去固定所述感光芯片30，这样当所述感光芯片30装置于述芯片支撑部位，所述滤光片70装置于所述滤光片支撑部，所述光学镜头40通过所述载体20装置于所述电气支架主体的所述载体支撑部时，所述光学镜头40则可通过所述多个磁石50和所述驱动线圈60的驱动以进行自动对焦，且在取得所述物体的影像时，被物体反射的光线能够在藉由所述光学镜头40的处理之后进一步被所述感光芯片30接受以适于进行光电转化。

另外，根据本发明第一优选实施例还提供一摄像模组制造组装方法，其包括如下步骤：

(S01)一电气支架主体10内预制一驱动线圈60；

(S02)多个磁石50均匀地配置于一载体20；

(S03)一光学镜头40安装于所述载体20；

(S04)一感光芯片30电连接于所述电气支架主体10；

(S05)一滤光片70设置于所述电气支架主体10；以及

(S06)将连于所述载体20的所述光学镜头40装置于所述电气支架主体10。

本领域的技术人员应理解，所述步骤(S02)至(S06)的组装先后顺序并无绝对，可以根据制造工艺的需求进行先后的调整。

根据步骤(S01)，所述驱动线圈60可设置到所述电气支架主体10的任意位置或是可以任意形态出现，像是单层，多层金属或导电非金属的整片等。

值得一提的是，所述电气支架主体10同时有底座和线路板的功能，也是就用于支撑和连接所述滤光片70、感光芯片30和所述光学镜头40等。

如图3所示，是根据本发明的第二优选实施例的一摄像模组。所述摄像模组包括一电气支架主体10、一载体20、一感光芯片30、一光学镜头40、多个磁石50以及一驱动线圈60。所述多个磁石50被均匀的配置于所述载体20。所述光学镜头40被安装于所述载体20，并且可通过所述磁石50和所述驱动线圈60以驱动所述光学镜头40移动以进行自动对焦。所述电气支架主体10内预制所述驱动线圈60。所述光学镜头40位于所述感光芯片30的感光路径，从而在所述摄像模组用于采集物体的影像时，被物体反射的光线能够在藉由所述光学镜头40的处理之后进一步被所述感光芯片30接受以适于进行光电转化。

另外，所述摄像模组包括一柔性线路板，其连接于所述电气支架主体10，其中所述电气支架主体10亦可同时集成传统的摄像模组的底座和线路板的功能，以用来连接所述感光芯片30的柔性线路板的作用。值得一提的是，所述电气支架主体10支撑所述感光芯片30。换句话说，所述感光芯片30电连接于所述电气支架主体10。所述感光芯片30包括一系列感光芯片导件和一感光芯片主体，其中所述感光芯片导件被设置于该感光芯片主体。所述电气支架主体10与所述感光芯片导件进行可通电连接。也就是说，所述感光芯片30与所述电气支架主体10互联通电。

类似地，所述摄像模组包括一滤光片70其中该滤光片被用于滤除杂光，以进一步提高摄像质量。所述滤光片70被设置于所述感光芯片30和所述光学镜头40之间，并且透过所述电气支架主体10支撑。

值得一提的是，位于所述驱动线圈60被包裹至所述电气支架主体10，其中所述驱动线圈60可以任意形态出现，像是单层，多层金属或导电非金属的整片，网状，或并联阵列结构。另外，所述驱动线圈60可设置到所述电气支架主体10的任意位置，包括但不限于模组的底部，侧面环形包裹，顶面开孔的单独位置或组合。特别地是，所述驱动线圈60制造方式包括但不限于电镀、沉降、喷涂、焊接、胶合。

另外，所述驱动线圈60包括一驱动线圈线路61和一驱动线圈本体62，其连接于所述驱动线圈线路61。所述驱动线圈本体62环绕于配置有所述多个磁石50的所述载体20。所述驱动线圈线路61则被所述电气支架主体10所包裹，以透过所述电气支架主体10直接互连通电。也就是说，在本发明的这个优选实施例中，所述电气支架主体10可以没有上述顶壁12，而只有所述基座11。所述驱动线圈线路61被内嵌于所述基座11，所述驱动线圈本体62连接于所述驱动线圈线路61，并位于所述载体20的周围以包裹所述载体20。

特别地是，通过所述电气支架主体10内部预制所述驱动线圈60的所述驱动线圈线路61和一音圈马达(VCM)的驱动线圈本体62导电连接，其中连接工序可是焊接、导电胶合，搭接等，这样进一步地可以实现所述摄像模组多个方向的电磁干扰(EMI)屏蔽保护。因此，所述摄像模组可在最大限度保证可靠性的同时进一步提高屏蔽效果。

本发明将原本后期在驱动马达中组装的驱动线圈导电层预先制造或组装于本发明的所述电气支架，以减少了装配公差占用的尺寸空间，同时省去了逐个拼装的人工和物料损耗，并且加工精度得以提高，整个摄像模组的尺寸减小。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (21)

1.一摄像模组，其特征在于，包括：

一电气支架，其包括一电气支架主体和一驱动线圈，所述驱动线圈集成于所述电气支架主体，其中所述驱动线圈包括一驱动线圈本体；

一感光芯片，其电连接于所述电气支架主体；

一光学镜头，其位于所述感光芯片的感光路径；

一载体，其承载所述光学镜头；以及

两个以上的磁石，其均匀地配置于所述载体，所述驱动线圈的所述驱动线圈本体环绕于配置有多个所述磁石的所述载体，这样当所述光学镜头透过所述载体装置于所述电气支架时，所述光学镜头在所述磁石和所述驱动线圈的驱动作用下以进行自动对焦。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其中所述摄像模组包括一柔性线路板，其连接于所述电气支架，以用来连接所述感光芯片。

3.根据权利要求1所述的摄像模组，其中所述摄像模组包括一滤光片，其设置于所述感光芯片和所述光学镜头之间，并且透过所述电气支架主体支撑。

4.根据权利要求2所述的摄像模组，其中所述摄像模组包括一滤光片，其设置于所述感光芯片和所述光学镜头之间，并且透过所述电气支架主体支撑。

5.根据权利要求1所述的摄像模组，其中所述电气支架主体包括一基座和一顶壁，其中环形的所述顶壁延伸于所述基座，所述感光芯片安装于所述基座内，所述驱动线圈内嵌于所述顶壁，或进一步地内嵌地延伸于所述基座内。

6.根据权利要求1所述的摄像模组，其中所述电气支架主体包括一基座，所述感光芯片安装于所述基座内，所述驱动线圈包括一驱动线圈线路，所述驱动线圈线路设置于所述基座，所述驱动线圈本体电连接于所述驱动线圈线路并位于所述基座的顶侧以环绕所述载体。

7.根据权利要求6所述的摄像模组，其中所述驱动线圈线路内嵌于所述基座。

8.根据权利要求1至7中任一所述的摄像模组，其中所述驱动线圈实现所述摄像模组电磁干扰屏蔽保护。

9.根据权利要求1至7中任一所述的摄像模组，其中所述驱动线圈系选自单层金属、多层金属或导电非金属的整片、网状、或并联阵列结构中的一种。

10.根据权利要求1至7中任一所述的摄像模组，其中所述驱动线圈的制造方式系选自于电镀、沉降、喷涂、焊接或胶合。

11.一摄像模组制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S01)一电气支架内预制一驱动线圈；

(S02)两个以上的磁石均匀地配置于一载体；

(S03)一光学镜头安装于所述载体；

(S04)一感光芯片电连接于所述电气支架；

(S05)一滤光片设置于所述电气支架；以及

(S06)将连于所述载体的所述光学镜头装置于所述电气支架，所述驱动线圈的一驱动线圈本体环绕于配置有多个所述磁石的所述载体，这样当所述光学镜头透过所述载体装置于所述电气支架时，所述光学镜头在所述磁石和所述驱动线圈的驱动作用下以进行自动对焦。

12.根据权利要求11所述的摄像模组制造方法，其中所述驱动线圈系选自于单层金属、多层金属或导电非金属的整片、网状、或并联阵列结构所组成的群组。

13.根据权利要求11所述的摄像模组制造方法，其中所述电气支架同时具有底座和线路板的功能，以用于支撑和连接所述滤光片、感光芯片和所述载体。

14.一集成驱动线圈的电气支架，其特征在于，包括：

一电气支架主体；以及

一驱动线圈，所述驱动线圈集成于所述电气支架主体，所述驱动线圈包括一驱动线圈本体，以适于环绕于配置有多个磁石的一载体，以与一摄像模组的多个所述磁石电磁感应，从而形成一驱动马达，以用于驱动所述摄像模组的一光学镜头产生位移。

15.根据权利要求14所述的电气支架，其中所述电气支架主体包括一基座，所述摄像模组的一感光芯片可导通地组装于所述电气支架主体的所述基座内。

16.根据权利要求15所述的电气支架，其中所述驱动线圈包括一驱动线圈线路和一驱动线圈本体，其中所述驱动线圈线路内嵌于所述基座，所述驱动线圈本体环绕于所述载体，并位于所述基座的顶侧。

17.根据权利要求15所述的电气支架，其中所述电气支架主体还包括一顶壁，其延伸于所述基座，并呈环状，其中所述驱动线圈内嵌于所述顶壁。

18.根据权利要求17所述的电气支架，其中所述驱动线圈内嵌于所述顶壁并延伸进入所述基座内。

19.根据权利要求14至17中任一所述的电气支架，其中所述驱动线圈系选自于单层金属、多层金属或导电非金属的整片、网状、或并联阵列结构中的一种。

20.根据权利要求14至17中任一所述的电气支架，其中所述驱动线圈的制造方式系选自于电镀、沉降、喷涂、焊接或胶合中的一种。

21.根据权利要求16所述的电气支架，其中所述驱动线圈的所述驱动线圈线路和所述驱动线圈本体和所述驱动线圈本体焊接、导电胶合或搭接。