CN108234832B - 改善平整度的摄像模组和感光组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一改善平整度的摄像模组和感光组件及其制造方法，其中所述摄像模组，包括至少一电路板结构，至少一微致动器，至少一感光元件，至少一滤光片，至少一镜头，以及至少一对焦机构。所述滤光片设置于所述感光元件和所述镜头之间，所述镜头位于所述感光元件的感光路径且被安装于所述对焦机构，所述电路板结构包括至少一电路板和至少一调平板，其贴附于所述电路板以改善平整度，所述微致动器适合于贴附于所述调平板，所述附感光元件贴附于所述微致动器。

Description

改善平整度的摄像模组和感光组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一电路板结构，尤其涉及应用于摄像模组的一陶瓷电路板结构及其制造方法，其中经由增加一调平板的方式，使得所述陶瓷电路板结构应用于微致动器的贴附制程时的良率提升，平整度提高。

背景技术

随着科技进步和生活便利，人们生活周遭的各种的电子产品也跟着日新月异的发展，特别是因应微机电系统的发展，使得各种产品得以缩小化和智慧化。微机电系统技术的成功发展，渐渐的许多的微机电系统元件像是微感测器(MEMS感测器)与微致动器(MEMS致动器)也随之产生。特别地，在应用微机电系统的产品已具有强度变大、性能加强、成本低廉的优势，现今微机电系统元件应用在生活中的产品已具备很成熟的技术，像是现今人们几乎不可或缺的手机、相机、笔记型电脑等相关电子产品。常见的，微机电系统元件已开始应用于镜头模组或摄像模组。

现今的各大厂正努力提升改善摄像模组的品质，包括以微机电系统陀螺仪打造的光学防手震(OIS)，以及透过微致动器(MEMS致动器)实现的数位自动对焦。在摄像模组中，现今大多数的自动对焦相机均采用音圈马达(VCM)技术。但是相对比通过微致动器(MEMS致动器)而言，音圈马达(VCM)在尺寸、效能和能耗等方面面临更严苛的限制。另外，现今在摄像模组中利用MEMS陀螺仪在低照度或移动等环境因素影响下提升照相品质，达到光学防抖(OIS)也日益受到关注，并且为一种新的应用版图。但是微机电系统应用于摄像模组相对而言亦是较新的领域，在模组的良率、稳定性和可靠度上还有很大的进步空间。尤其是在微致动器(MEMS致动器)贴附于PCB基板时，由于PCB基板来料的平整度的精度较难控制，使得微机电系统元件在贴附于PCB基板的平整度相对受到很大的影响，进一步对光学防手震(OIS)的良率产生很大的影响。另外为达到微机电系统元件平整度的要求，其中PCB基板的平度整要求在±10um以内，但经测试得知一般PCB基板来料的平整度有近半的精度是大于±10um的。因此，大部份的PCB基板在用于微致动器(MEMS致动器)贴附时，将造成微致动器(MEMS致动器)贴附不平整和进一步地与摄像模组的感光元件贴附后产生约9-10％的不良率。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一摄像模组和感光组件及其制造方法，其中在电路板如陶瓷电路板上增加一调平板，以用于增加平整度，使之后微致动器(MEMS致动器)的贴附制程良率提高。

本发明的另一目的在于提供一摄像模组和感光组件及其制造方法，其中所述陶瓷电路板具有一凹槽，所述调平板贴附于所述凹槽中，以使所述陶瓷电路板结构的厚度不会增加。

本发明的另一目的在于提供一摄像模组和感光组件及其制造方法，其中所述调平板具有一个或多个调平板穿孔，所述陶瓷电路板具有一个或多个基板开孔，其中所述调平板穿孔相对于所述基板开孔以做为负压通道，使得微机电系统元件通过负压原理吸附于所述调平板。

本发明的另一目的在于提供一摄像模组和感光组件及其制造方法，其中所述调平板的厚度在0.08-0.2mm，以改善所述微机电系统元件贴附时的平整度。

为了达到以上至少一个目的，本发明一摄像模组，其包括：

至少一电路板结构，至少一微致动器，至少一感光元件，以及至少一镜头，所述镜头位于所述感光元件的感光路径上，所述电路板结构包括至少一电路板和至少一调平板，其贴附于所述电路板以改善平整度，所述微致动器贴附于所述调平板，所述附感光元件贴附于所述微致动器。

在一些实施例中，所述电路板具有至少一凹槽，所述调平板位于所述凹槽内。

在一些实施例中，所述电路板具有至少一基板开孔，所述调平板具有至少一调平板穿孔，所述基板开孔与所述调平板穿孔相应对应，以作为负压通道。

在一些实施例中，所述调平板的厚度在0.08-0.2mm。

在一些实施例中，所述调平板通过胶水贴附于所述陶瓷电路板。

在一些实施例中，所述微致动器和所述调平板的间距在15-35μm，其为胶水厚度。

在一些实施例中，所述调平板贴附于所述电路板后的平整度在≤10μm内。

在一些实施例中，所述调平板是金属材质，所述电路板是陶瓷电路板。

在一些实施例中，其中所述调平板系选自钢板、铜板、铝板或铁板。

在一些实施例中，还包括至少一对焦机构，所述镜头组装于所述对焦机构。

本发明还提供一电子设备，其包括上述的摄像模组。所述电子设备包括但不限于手机、电脑、电视、智能家电、交通工具、监控设备、可穿戴设备等。

本发明还提供一感光组件，应用于一摄像模组，其包括：

至少一电路板；

至少一调平板，其贴合于所述电路板；

至少一微致动器，其贴合于所述调平板；以及

至少一感光元件，其连接于所述微致动器，其中所述微致动器能够驱动所述感光元件产生位移。

本发明还提供一摄像模组的感光组件的制造方法，其包括如下步骤：

(A)将至少一调平板贴合并固定于至少一陶瓷电路板；

(B)将至少一微致动器固定于所述调平板；以及

(C)将至少一感光元件连接于所述微致动器使所述感光元件得以能够被所述微致动器驱动而产生位移。

在一些实施例中，所述调平板通过胶水粘合于所述陶瓷电路板并经胶水固化而使所述调平板和所述陶瓷电路板固定连接。

在一些实施例中，通过负压吸附所述微致动器并将所述微致动器通过胶水粘合于所述调平板，其中所述调平板和所述陶瓷电路板形成至少一负压通道。

在一些实施例中，其中在所述步骤(C)中，通过负压吸附所述微致动器并将所述感光元件通过胶水粘合并固定于所述微致动器。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的电路板结构的结构示意图。

图2A是根据本发明的一个优选实施例的摄像模组的爆炸透视图。

图2B是根据本发明的一个优选实施例的摄像模组的俯视图。

图2C是根据本发明的一个优选实施例的摄像模组的剖视图，为图2B的A-A剖视。

图3是根据本发明的一个优选实施例的电路板结构的调平板的设计图。

图4是根据本发明的一个优选实施例的电路板结构应用的贴附制程流程图。

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。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1所示是根据本发明的一优选实施例的一电路板结构1，所述电路板结构基于各种电路板如陶瓷、印刷电路板如硬性PCB，柔性PCB等，在这个实施例中，以陶瓷电路板结构为例，其用于贴附至少一微机电系统元件，如微机电系统致动器(MEMS Actuator)2，亦可简称微致动器2。更进一步地说，所述陶瓷电路板结构1适用于摄像模组，其中利用所述微机电系统致动器(MEMS Actuator)2取代传统音圈马达(VCM)，以驱动感光元件移动的方式实现光学防抖等功能。所述微机电系统致动器(MEMS Actuator)2相对于传统音圈马达(VCM)而言，除了缩减摄像模组的占位空间，还可降低功耗。特别是，所述微机电系统致动器(MEMSActuator)2充分利用半导体制程优势，将精准度推升至微米级，实现更高的对焦准确性。

根据本发明的实施例，如图1所示，所述陶瓷电路板结构1包括一陶瓷电路板10以及一调平板20。所述调平板20贴附于所述陶瓷电路板10，以使所述微机电系统元件不直接贴附于所述陶瓷电路板10，而是使所述微机电系统元件直接贴附于所述调平板20，以增加所述微机电系统元件贴附后的平整度。另外，在所述微机电系统元件贴附于位于所述陶瓷电路板结构上的所述调平板进行平整度测试，经测试平度整在±10μm以内，因此相对可提高所述微机电系统元件进一步组装时的生产良率。进一步地说，如图2A至图2C所示，所述陶瓷电路板结构应用于所述摄像模组时，所述微致动器2直接贴附于位于所述陶瓷电路板10上的所述调平板20，并在所述微致动器2上贴附感光元件3。进一步地，所述摄像模组包括所述陶瓷电路板结构1，所述微致动器2，所述感光元件3，以及一镜头4。所述微致动器2贴附于所述陶瓷电路板结构1，即所述微致动器2贴附于位于所述陶瓷电路板结构1的所述陶瓷电路板10上的所述调平板20。所述附感光元件3贴附于所述微致动器2。所述镜头4被安装于一镜座。所述镜头4位于所述感光元件3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镜头4的处理之后进一步被所述感光元件3接受以适于进行光电转化。

根据本发明的实施例，值得一提的是，在所述调平板20贴附于所述陶瓷电路板10时，先在两者中间涂覆胶水后，将所述调平板20和所述陶瓷电路板10送进烤箱烘烤，以使胶水固化后粘合所述调平板20和所述陶瓷电路板10。另外，在贴附于所述陶瓷电路板10的所述调平板20上涂覆胶水，使所述微致动器2贴附其上后，送进烤箱烘烤，从而在胶水固化后所述微致动器2粘合于所述调平板20。可以理解的是，在所述感光元件3贴附所述微致动器2时，亦在两者之间涂覆胶水并送进烤箱烘烤，进而使所述感光元件3在胶水固化后贴附于所述微致动器2。值得一提的，涂覆在所述陶瓷电路板10的胶水形成胶线，其宽度和厚度在±15μm以内。所述调平板20贴附的公差需控制在±10μm以内。所述微致动器2和所述调平板20的间距为15-35μm，也就是说，所述微致动器2和所述调平板20之间的胶水厚度在15-35μm。特别地，在所述调平板20贴附于所述陶瓷电路板10后需进行点位的平整度测试，使其平整度在≤10μm内。

根据本发明的实施例，所述陶瓷电路板10包括一基板主体11，一凹槽12，以及一个或多个基板开孔13。所述调平板20包括一调平板主体21和一个或多个调平板穿孔22。所述陶瓷电路板10的所述凹槽12形成于所述陶瓷电路板10的所述基板主体11，即从所述基板主体11的上表面向内延伸形成具有预定深度的一开口槽。所述陶瓷电路板10的所述基板开孔13在所述陶瓷电路板10的所述凹槽12中贯穿所述陶瓷电路板10的所述基板主体11。所述调平板20的所述调平板穿孔22分别对应述陶瓷电路板10的所述基板开孔13去贯穿所述调平板20的所述调平板主体21。因此，所述调平板20贴附于所述陶瓷电路板10时，所述调平板20是位于所述陶瓷电路板10的所述凹槽12，且所述调平板20的所述调平板穿孔22分别对应所述陶瓷电路板10的所述基板开孔13，这样在所述微机电系统元件贴附到所述调平板20时，通过负压吸附所述微机电系统元件。也就是说，通过所述陶瓷电路板10的所述基板开孔13和所述调平板20的所述调平板穿孔22做为负压通道，以进行负压吸附所述微机电系统元件至所述调平板20。可以理解的，在摄像模组中，所述微致动器2贴附到所述调平板20时，是利用所述陶瓷电路板10的所述基板开孔13和所述调平板20的所述调平板穿孔22做为负压通道以吸附所述微致动器2到所述调平板20。另外，特别一提的，所述陶瓷电路板10的所述凹槽12的深度大于所述调平板20加所述微致动器2和所述感光元件3的深度。换言之，所述调平板20加所述微致动器2加所述感光元件3的高度不会超或所述凹槽12的深度，这样可以相对降低摄像模组的高度尺寸。另外，值得一提的是，所述微致动器2贴合到所述调平板20后，其中电路连接是经由打线连接所述微致动器2和所述陶瓷电路板10。所述感光元件3和所述微致动器2的电路连接亦是可经由打线连接。

如图3所示为所述调平板20的设计图，其中规格尺寸只做为一实施例展示，并不为本发明的限制。值得一提的是，本发明的所述调平板20的厚度在0.08-0.2mm，经由0.08-0.2mm厚的所述调平板20贴于所述陶瓷电路板10，以改善所述微致动器2贴合时的平整度。图3所示的调平板20厚度尺寸为0.1mm。另外，所述调平板20系选自由塑料材质、陶瓷材质、金属材质以及合金材料所制。经过测试，所述调平板由金属材质所制的效果最佳，其除了强度和平整度外，由金属材质所制的所述调平板还有散热的功效，因此，可以理解的，所述调平板20实施为金属板，如钢板、铜板、铝板、铁板等。值得一提的，所述调平板20的所述调平板穿孔22可实施为两边长条形孔。而所述陶瓷电路板10的所述基板开孔13可实施为对应的长条形孔，也可以对应长条形的所述调平板穿孔22的多个圆孔。所述调平板20还具有中央孔23，其可以作为Mark点，也就是说，所述中心圆孔用于定位，也可以用来判断粘合工艺时的胶水施加量。这样负压的真空管路可连接到所述陶瓷电路板10的所述基板开孔13，以将所述微致动器2吸附至所述调平板20。

值得一提的，本发明分别对所述陶瓷电路板10有贴附所述调平板20，和无贴附所述调平板20，进行所述微致动器2贴合的良率测式。在所述陶瓷电路板10有贴附所述调平板20，投产数量253pcs的所述微致动器2贴合于所述调平板20，其中所述微致动器2的不良数量为2pcs，换算其不良率为0.7％。在所述陶瓷电路板10没有贴附所述调平板20上进行所述微致动器2贴合的良率测式，其中投产数量187pcs的所述微致动器2贴合于所述陶瓷电路板10，所述微致动器2的不良数量为18pcs，换算其不良率为9.6％。因此，本发明的所述陶瓷电路板结构，将使组装所述微致动器2的制程中，不良率从9.6％降至0.7％，也就是说本发明的工艺将使所述微致动器2的贴附制程的不良率减少8.9％。

相应地，本发明提供一感光组件，其中所述感光组件包括至少一陶瓷电路板10，贴合于所述陶瓷电路板10的所述调平板20，贴合于所述调平板20的所述微致动器2，以及贴合于所述微致动器2的所述感光元件3。各元件之间可以通过合适的固定方式组装在一起，优选地，相邻的两部件之间通过胶水粘合。其中所述调平板20改善了平整性，使得所述微致动器2和所述感光元件3在组装后平整性更好。

如图4所示，本发明还提供一陶瓷电路板结构应用于具有微致动器的感光组件的制造方法，其中包括如下步骤：

(a)至少一调平板20胶合于至少一陶瓷电路板10；

(b)将步骤(a)送入烤箱烘烤；

(c)将微致动器30胶合于所述调平板20；

(d)将步骤(c)送入烤箱烘烤；

(e)将一感光元件3胶合于所述微致动器；以及

(f)将步骤(e)送入烤箱烘烤得到所述感光组件。

根据步骤(a)，所述陶瓷电路板10具有一凹槽12，所述调平板20位于所述凹槽12内。

根据步骤(a)，所述陶瓷电路板10具有多个基板开孔13，其相对于所述调平板20的多个调平板穿孔22。

根据步骤(a)，所述调平板20实施为金属材质所制。

根据步骤(a)，所述调平板20的厚度实施为0.08-0.2mm。

根据步骤(c)，通过所述基板开孔13和所述调平板穿孔22进行真空负压吸附，将所述微致动器吸附于所述调平板20。

根据步骤(e)，所述感光元件3贴合于所述微致动器时，所述微致动器2也保持被负压吸附，以保证贴合的精确度。

可以理解的是，其中胶合是通过使用胶水，先将各元件暂时粘合，再经由所述烤箱烘烤使所述胶水固化后，进而使粘合的两元件固定胶合。

另外，值得一提的是，所述陶瓷电路板10，所述微致动器2，以及所述感光元件3之间的电路连接方式可以是打线连接。例如所述微致动器2侧面和所述陶瓷电路板10的所述凹槽12的内壁之间通过引线连接。所述陶瓷电路板10与所述感光元件3，以及所述微致动器2和所述感光元件3之间也可通过表面接出引线以实现电连接。

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 (15)

1.一摄像模组，其特征在于，包括：至少一电路板结构，至少一微致动器，至少一感光元件，至少一镜头，所述镜头位于所述感光元件的感光路径上，所述电路板结构包括至少一电路板和至少一调平板，其贴附于所述电路板以改善平整度，所述微致动器贴附于所述调平板，所述感光元件贴附于所述微致动器，其中所述电路板具有至少一凹槽，所述调平板位于所述凹槽内，其中所述调平板贴附于所述电路板后的平整度在≤10μm内，其中所述电路板具有至少一基板开孔，所述调平板具有至少一调平板穿孔，所述基板开孔与所述调平板穿孔相应对应，以作为负压通道。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其中所述调平板的厚度在0.08-0.2mm。

3.根据权利要求1所述的摄像模组，其中所述调平板通过胶水贴附于所述电路板。

4.根据权利要求3所述的摄像模组，其中所述微致动器和所述调平板的间距在15-35μm，其为胶水厚度。

5.根据权利要求1至3中任一所述的摄像模组，其中所述调平板是金属材质，所述电路板是陶瓷电路板。

6.根据权利要求5所述的摄像模组，其中所述调平板系选自钢板、铜板、铝板或铁板。

7.根据权利要求1至3中任一所述的摄像模组，其中还包括至少一对焦机构，所述镜头组装于所述对焦机构。

8.一摄像模组的感光组件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(A)将至少一调平板贴合并固定于至少一电路板，其中所述电路板具有至少一凹槽，所述调平板位于所述凹槽内，其中所述调平板贴附于所述电路板后的平整度在≤10μm内；

(B)将至少一微致动器固定于所述调平板，通过负压吸附所述微致动器并将所述微致动器通过胶水粘合于所述调平板，其中所述调平板和所述电路板形成至少一负压通道；以及

(C)将至少一感光元件连接于所述微致动器使所述感光元件得以能够被所述微致动器驱动而产生位移。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中所述调平板通过胶水粘合于所述电路板并经胶水固化而使所述调平板和所述电路板固定连接。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其中在所述步骤(C)中，通过负压吸附所述微致动器并将所述感光元件通过胶水粘合并固定于所述微致动器。

11.根据权利要求8至10中任一所述的制造方法，其中所述调平板实施为金属材质所制。

12.根据权利要求8至10中任一所述的制造方法，其中所述调平板的厚度为0.08-0.2mm。

13.根据权利要求8至10中任一所述的制造方法，其中所述微致动器和所述调平板的间距在15-35μm，其为所述胶水厚度。

14.根据权利要求8至10中任一所述的制造方法，其中所述调平板是金属材质，所述电路板是陶瓷电路板。

15.一电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一所述的摄像模组。