CN107360347A - 影像模组结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种影像模组结构，包括一玻璃基板、至少一影像感测器、一电路板、至少一镜头装置，所述玻璃基板上包括相对的一第一表面与一第二表面，影像感测器贴附在第一表面上，电路板亦连接至第一表面，且在电路板上形成至少一中空区块，中空区块能收容所述影像感测器，镜头装置则设置于第二表面。由于玻璃基板上下表面平整且平行，因此将影像感测器与镜头装置都设置在玻璃基板上，能改善光轴对位不易问题，提升成像的品质，且通过电路板中空区块的技术手段减少整体结构高度。
Description
技术领域
本发明涉及一种影像模组结构，尤其涉及一种具有多个影像感测器的影像模组结构。
背景技术
现代的电子零件产品大多以轻薄化与多功能合一的方向发展，如何设计出更人性化产品同时又兼具多机合一的功能，此为各家厂商研究发展主要课题之一。
近年来，随着使用感光耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)与互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等摄像装置的微型化发展，使CCD型影像感测器或是CMOS型影像感测器逐渐普遍应用于数码产品上，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、行车记录器等，其中又以最贴近人们生活的智能手机最竞争，智能手机的摄像装置所拍出来的相片品质往往成为消费者挑选手机的考量之一，因此手机上相机功能的竞赛也愈来愈激烈，从而使得影像感测器开发厂商所提供的影像感测器性能日趋强大、功能益趋复杂，于是双镜头模组技术也因应产生。
双镜头模组最主要功能就是改善相片品质，采用双镜头模组可以更快且更准确的对焦，并更进一步的做出浅景深效果，同时让曝光时间增长，提升在弱光环境下所拍出的品质，并能搭配软体创造出3D的效果。。
然而，双镜头模组相较于单镜头模组除了需要更多组装空间，组装的精密程度更是相当苛求，不仅两个镜头之间需要精确算好正确位置、角度，同时内部的影像感测器亦需要与对应的镜头光轴相互对位，不然就会发生“光轴偏差”，像眼睛有“视差”一般，而导致成像画面模糊。
请参阅图1所示，图1为现有的一种影像感测模组结构示意图，其结构主要包括:一盖板1200、一影像感测器1300、一基板1400、一电路板1500、一支撑座1600，所述结构采用Chip On Board(COB)的技术，利用打线方式(wire bonding)将金属线1430连接于影像感测器1300与基板1400上的导电垫1420，再通过导线1410电性连接至电路板1500上的锡球1510。然而，这样的模组结构厚度已趋于稳定，很不适合放进现今的微型化装置，尤其电路板1500通常为复合材料，在制程电路板加工过程中，因为热应力、化学因素的影响或是生产过程的不当，使电路板上产生翘曲，若将所述影像感测器或基板安置在电路板上则会造成光轴对位的问题，甚至造成光轴偏移，尤其多个影像感测器更需要精准的光轴对位，因此，有必要研发一种可以使多个影像感测器的光轴能精准对位的模组结构。
本发明针对“光轴之间对位易偏差”的问题进行结构改良，本发明所提供的一种影像模组结构，不仅能够达到薄型化的需求，同时也可以维持多个影像感测器光轴的对位关系，达到较好的成像效果。
发明内容
本发明主要目的是提供一种影像模组结构，利用业界习知的封装技术Chip OnGlass(COG)将多个影像感测器直接安装在玻璃基板下表面，由于玻璃基板为业界认定具有拥有良好的平坦度，且上、下表面以及内部较无缺陷，因此，使用玻璃基板当作贴合面较容易达到多个影像感测器共平面，使每一个影像感测器的光轴能相互平行达到精准的对位关系。
本发明另一主要目的是提供一种影像模组结构，其中所述镜头装置设置在玻璃基板上表面，与多个影像感测器共贴合在同一块玻璃基板上，所述玻璃基板应为厚度均匀且上下表面平整平行，故镜头装置的光轴与对应影像感测器的光轴之间的对位能够更精准。
本发明再一目的是提供一种影像模组结构，其在电路板上设置多个中空区块，所述电路板与玻璃基板下表面电性连接，而每一个电路板上中空区块分别对应多个影像感测器的位置，使其电路板包围多个影像感测器且两者都贴合在玻璃基板下表面，维持在同一水平位置，降低整体结构的高度，达到轻薄化的目的。
为达成上述的目的，本发明的一种影像模组结构至少包括一玻璃基板、多个影像感测器、一电路板、及多个镜头装置。
所述玻璃基板具有一第一表面、一第二表面，其中所述第一表面上设置有多个线路层，且所述每一个线路层两端皆设有一导电端点；多个影像感测器，每一个影像感测器上具有一电性连接区以及一感测区，所述电性连接区与所述玻璃基板上的线路层的一端导电端点电性连接；一电路板，所述电路板具有多个中空区块、一导电区，其中所述导电区电性连接玻璃基板上的线路层的另一端导电端点，且所述每一个中空区块包围所述每一个影像感测器位置；多个镜头装置，每一个镜头装置的光轴对准所述每一个影像感测器的感测区中心光轴，并设置在所述玻璃基板的第二表面上。
本发明所提供的一种影像模组结构，可改善多个影像感测器之间对位不易的问题，并且镜头装置的光轴与影样感测器的光轴也因此容易对齐，同时减少整体结构高度，提升成像的品质以及达到轻薄化的目的。
附图说明
图1是为现有的影像感测器模组结构的剖面示意图。
图2是本发明一种影像模组结构的示意图。
图3是图2所示沿虚线X-X的局部剖面示意图。
图4是本发明一种影像模组结构的另一实施例的局部剖面示意图。
图5是本发明一种影像模组结构再一实施例的示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容，构造特征，所达成目的及功效，以下兹举例并配合图式详予说明。
请参阅图2所示，图2为本发明的一实施例，一种影像模组结构10包括一玻璃基板1、多个影像感测器2、一电路板3、一承载垫4、镜头装置5所共同组成。
在本实施例中，采用两个镜头装置5的设计作为本发明示意图。其中，玻璃基板1具有一第一表面11与一第二表面12，多个影像感测器2设置于第一表面11。电路板3亦设置在第一表面11，具有多个中空区块31与一导电区32，所述导电区32相邻于中空区块31并面向所述玻璃基板1，每一个中空区块31对应到每一个影像感测器2的位置，且导电区32电性连接玻璃基板1的第一表面11。承载垫4则设置于玻璃基板1的第二表面12，镜头装置5则设置在承载垫4上。
请参阅图3所示，图3为图2中沿X-X线的局部剖面图，其中，玻璃基板1具有一定均匀厚度且上下表面是平整平行，所述玻璃基板1可以选用素玻璃、蓝玻璃、抗红外线滤光玻璃、抗反射玻璃等等具有滤光功能的玻璃基板。玻璃基板1具有第一表面11与相对第一表面11的第二表面12，其中，第一表面11平行第二表面12，且在第一表面11上设有多个线路层13，每一个线路层两端分别设有一导电端点131。
影像感测器2是用来记录光线变化的影像感测装置，目前市面上较被普遍使用的两种影像感测装置主要是CCD与CMOS。每一个影像感测器2皆具有一顶面21，顶面21采用覆晶技术贴合于玻璃基板1的第一表面11。
每一个影像感测器2的顶面21包括一感测区211与一电性连接区212。感测区211面对玻璃基板1设置于影像感测器2的中心位置，其具有一光轴，如图3所示O1、O3，所述感测区211用于接收光信号，并转换成电信号由电性连接区212输出。电性连接区212内配设有多个凸块2121并设置在感测区211外围，其中，这些多个凸块2121与玻璃基板1的导电端点131之间利用一导电结构22进行电性连接，从而降低导接时可能造成短路的风险。详细而言，导电结构22选用下列其中之一的方式:异方性导电胶(Anisotropic conductive film)、锡球焊接(Ball Grid Array)、直接接合(Direct Bonding)。
电路板3包括多个中空区块31以及一导电区32，每一个中空区块31为电路板3上被切除的区块，其区块范围的设计被要求至少符合一个影像感测器2的体积，进一步的说明，其此设计目的是为了要减少整体结构的组装空间，因此将电路板3与影像感测器2组合在同一水平位置上，故必须在电路板3上设计出一挖空区块其至少能包括一个影像感测器2的范围，使中空区块31能容置影像感测器2，且中空区块31内侧面与影像感测器2之间留有空隙，避免影像感测器2和电路板3发生短路与摩擦损坏。本发明通过此中空区块31的技术手段，将电路板3与影像感测器2组装在同一水平位置的结构，与先前技术电路板1500与影像感测器1300设置在不同水平位置的结构，能减少模组结构高度，增加组装空间，实现薄型化的需求。
电路板3上的导电区32具有外部线路(未标示)与内部线路(未标示)等线路结构，导电区32与玻璃基板1的导电端点131之间具有一导电结构33，其中导电结构33可选用下列结构其中之一 ：异方性导电胶、锡球焊接、直接接合。本发明的电路板3可以为有机材料，例如:聚酯纤维(Polyester，PET)、聚醯亚胺(Polyimide，PI)的软板、环氧树酯型(FR-4)的硬板以及软硬结合板，或是能符合本结构并应用于微型化装置的电路板。
故此，使用导电结构33使电路板3上的导电区32能与玻璃基板1上的线路层13其中一端导电端点131形成电性连接，而线路层13的另一端导电端点131则透过导电结构22与影像感测器2上的电性连接区212电性连接，因而使影像感测器2能透过玻璃基板1上的线路层13电性导通到电路板3。
请参阅图5所示，在本发明中的电路板3是采用软硬结合板，在电性连接玻璃基板1的电路板3为硬板部分，其向外延伸部份为软板用来进行线路导引至其他装置(未标示)。
请参阅图3与图5所示，承载垫4设置于玻璃基板1的第二表面12与镜头装置5之间，由于每一个镜头装置5依照终端装置使用上的需求而具有不同的镜头焦距，但是，在本发明中影像感测器2都贴合在玻璃基板1的第一表面11上，因此，若是将不同焦距的镜头装置5直接贴合在玻璃基板1的第二表面12上则无法使入射光对焦于影像感测器2的感测区211上，则会让成像失焦，故本发明中承载垫4的设计即是配合不同焦距的镜头装置5，借此达到有效的将入射光对焦在影像感测器2的感测区211上。其中承载垫4中间设有中空设计使光线能射入到所述影像感测器2的感测区211，且下贴合面必须平行于玻璃基板1的第二表面12。
本发明的镜头装置5设置在承载垫4上，其中每一个镜头装置包括一镜座51、一镜筒52以及一透镜组53，镜座51设置于镜筒52外，在镜座51上设有内部旋合区（图中未标示），镜筒52上设有外部旋合区，内部旋合区与镜筒52上的外部旋合区匹合固定，镜筒52内则有一容置空间（图中未标示）能将透镜组53配置在其中，透镜组53设置在镜筒52内，且每一个透镜组53中心都具有一光轴，如图3所示的O2、O4光轴。所述镜座51设置于所述玻璃基板1的第二表面12上。
请参阅图4所示，图4为本发明另一实施例，在本实施例中，影像感测器2是采用覆晶方式贴合于玻璃基板1，因此为了增加影像感测器2的可靠度(Reliability)，采用一黏着材料6填充注入在影像感测器2与中空区块31内侧面之间的缝隙，其中黏着材料6通常为环氧树脂(Epoxy)。
综上所述，本发明的影像模组结构10，其中，多个影像感测器2采用覆晶技术贴合于玻璃基板1的第一表面11上，使多个影像感测器2通过导电结构22与玻璃基板1进行电性连接，并设计一具有多个中空区块31的电路板3，每一个中空区块31至少符合影像感测器2的体积，在电路板3通过导电结构33与玻璃基板1的第一表面11进行电性连接后，电路板3贴合在玻璃基板的第一表面11上，其中每一个中空区块31能对应包括每一个影像感测器2，并且，在中空区块31内侧面与对应的影像感测器2之间填充黏着材料6，最后再将镜头装置5与承载垫4固定在玻璃基板1的第二表面12上，将其镜头装置5的透镜组53光轴O2、O4对准影像感测器2感测区211光轴O1、O3成一直线。
本发明虽然是以两个影像感测器2作为本发明的实施例示意图，但采用此结构，能使每一个影像感测器2都是贴合在同一平面的玻璃基板1上，使光轴能垂直于玻璃基板1平面，达到各光轴相互平行的关系，且对应的镜头装置5也能贴在同一平面的玻璃基板1上，尽管中间有承载垫4，但承载垫4其目的仅是增加其厚度让透镜组53的焦距可以在感测区211达到聚焦的效果，故亦可当作镜头装置5贴在与玻璃基板1平行的平面上，由此设计，能将每一个镜头装置5的光轴O2、O4与对应的每一个影像感测器2的光轴O1、O3更容易对齐到正确的位置，解决现有影像感测器光轴对位不易的问题，同时又能满足未来不断降低模组结构的高度问题。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种影像模组结构，其特征在于，包括：一玻璃基板，设有相对的一第一表面与一第二表面，第一表面与第二表面平整且平行；至少一影像感测器，其贴附至所述玻璃基板的第一表面；一电路板，设置于所述玻璃基板的第一表面上，连接至所述玻璃基板，且所述电路板上形成至少一中空区块，所述中空区块收容所述影像感测器；以及至少一镜头装置，所述镜头装置设置于所述玻璃基板的第二表面。
2.如权利要求1所述的一种影像模组结构，其特征在于，所述第一表面上布局有至少一线路层；所述影像感测器包括一感测区与一电性连接区，其中所述感测区具有一光轴，所述电性连接区包括多个凸块，且所述多个凸块环绕所述感测区外围；所述电路板上包括一导电区，所述导电区相邻所述中空区块且面向所述玻璃基板的第一表面。
3.如权利要求2所述的一种影像模组结构，其特征在于，所述线路层两端分别设有一导电端点，所述影像感测器的电性连接区电性连接所述线路层一端的导电端点，所述电路板的导电区电性连接所述线路层另一端的导电端点，通过所述玻璃基板上的线路层使所述电路板电性连接所述影像感测器。
4.如权利要求3所述的一种影像模组结构，其特征在于，所述导电端点与导电区之间以及导电端点与凸块之间分别设有一导电结构，所述导电结构选用异方性导电胶、锡球焊接、直接接合的其中之一。
5.如权利要求2所述的一种影像模组结构，其特征在于，所述镜头装置，包括:一镜筒；一透镜组，设置在镜筒内，所述透镜组中心具有一光轴；以及一镜座，用来支撑镜筒，所述镜座设置于所述玻璃基板第二表面上，所述透镜组的光轴对准所述影像感测器的感测区光轴成一直线。
6.如权利要求5所述的一种影像模组结构，其特征在于，进一步包括一承载垫，所述承载垫设置于所述镜头装置与所述玻璃基板第二表面之间，并在其中间位置设有中空设计使光线能射入到所述影像感测器的感测区。
7.如权利要求1所述的一种影像模组结构，其特征在于，进一步包括一黏着材料，所述黏着材料填充于所述影像感测器与所述中空区块内侧面之间，且所述黏着材料为非导电性材料。
8.一种影像模组结构，其特征在于，包括:一玻璃基板，具有相对的一第一表面与一第二表面以及布局在第一表面上的至少一线路层，第一表面与第二表面平整且平行；多个影像感测器，设置于玻璃基板的第一表面上，每一个影像感测器皆具有一电性连接区与一感测区，所述感测区中心具有一光轴并面对玻璃基板，且所述感测区位于所述电性连接区中心，所述电性连接区电性连接所述玻璃基板的线路层；一电路板，设置于所述玻璃基板的第一表面上，所述电路板上具有至少一中空区块与一导电区，所述导电区相邻于中空区块并面向所述玻璃基板，其中，所述电路板上的中空区块收容所述每一个影像感测器，并通过所述玻璃基板的线路层电性导通所述电路板与所述每一个影像感测器；以及一镜头装置，所述镜头装置包括一镜筒、设置在镜筒内的一透镜组和支撑镜筒的一镜座，所述镜头装置设置于所述玻璃基板的第二表面上，其中，所述透镜组中心具有一光轴，每一个透镜组的光轴对准每一个影像感测器的感测区光轴成一直线。
9.如权利要求8所述的一种影像模组结构，其特征在于，进一步包括一承载垫，所述承载垫设置于所述镜头装置与所述玻璃基板第二表面之间，并在其中间位置设有中空设计使光线能射入到所述影像感测器的感测区。
10.如权利要求8所述的一种影像模组结构，其特征在于，进一步包括一黏着材料，所述黏着材料填充于所述影像感测器与所述中空区块内侧面之间且所述黏着材料为非导电性材料。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110881094A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 三赢科技（深圳）有限公司 | 镜头模组 |
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- 2016-05-09 CN CN201610300763.7A patent/CN107360347A/zh not_active Withdrawn
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