CN108292081A - 摄像模组 - Google Patents
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Abstract
摄像模组具备基板，该基板具有第一主面和在预定方向上与第一主面相对的第二主面，该基板在第一主面上安装有图像传感器，该基板形成有自第一主面侧朝向预定方向的至少一个孔。摄像模组还具备：保持部，其具有自第一主面侧进入了孔的凸台，并且保持至少一个透镜；以及固定部，其在粘接剂固化后形成为锚状，用于将进入了孔的凸台固定。
Description
技术领域
本公开涉及一种摄像模组，包括基板和使用粘接剂固定在基板上的镜筒。
背景技术
以往，作为该种摄像模组，存在例如专利文献1所记载的摄像模组。以往的摄像模组包括：透镜；摄像元件，其使来自透镜的光成像；基板，其保持摄像元件；以及壳体，其保持透镜和基板。
在壳体设有沿透镜的光轴方向延伸的支承构件，在基板开设有通孔，该通孔的内径比支承构件的外径大，供支承构件贯穿，基板利用自液化了的状态固化的固定部件固定于支承构件的侧面，从而被保持于壳体，摄像元件及基板与透镜及壳体分开，仅利用固定部件及支承构件相对于壳体定位。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4652149号公报
发明内容
本公开面向一种摄像模组，该摄像模组具备基板，该基板具有第一主面和在预定方向上与第一主面相对的第二主面，该基板在第一主面上安装有图像传感器，该基板形成有自第一主面侧朝向预定方向的至少一个孔。此外，该摄像模组还具备：保持部，其具有自第一主面侧进入了孔的凸台，并且保持至少一个透镜；以及固定部，其在粘接剂固化后形成为锚状，用于将进入了孔的凸台固定。
采用本公开，能够提供保持部相对于图像传感器的位置不易偏离的摄像模组。
附图说明
图1是本公开的第一实施方式的摄像模组的局部剖视图。
图2是从图1所示的摄像模组的斜上方观察时的分解图。
图3是从斜下方观察图1所示的摄像模组时的分解图。
图4是图1所示的图像传感器的纵剖视图。
图5是图1所示的保持部和第一透镜等的纵剖视图。
图6是表示图1所示的盖的优选的结构的纵剖视图。
图7是图7所示的盖的仰视图。
图8是表示图7所示的盖的被缠上带的形态的图。
图9是表示图1所示的摄像模组的主要部分的纵剖视图。
图10是表示本公开的第二实施方式的摄像模组的主要部分的纵剖视图。
图11是图10的盖的仰视图。
图12是本公开的第三实施方式的摄像模组的局部剖视图。
图13是从图12所示的摄像模组的斜上方观察时的分解图。
图14是从斜下方观察图12所示的摄像模组时的分解图。
图15是表示图12所示的摄像模组的主要部分的纵剖视图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前，简单说明下以往的问题。在以往的摄像模组中，因老化等，固定部件(粘接剂等)的强度有时减弱，壳体(即，保持部)相对于摄像元件(即，图像传感器)的位置有时偏离。结果，有时透镜不能使入射光在摄像元件上正确地成像。
本公开的目的在于，提供一种保持部相对于图像传感器的位置不易偏离的摄像模组。
<1.定义>
在所述各图中，z轴表示各透镜7a～透镜7d、图像传感器5的光轴延伸的光轴方向。x轴和y轴分别表示与z轴正交的方向。另外，x轴和y轴彼此正交。另外，z轴方向的相反方向是预定方向α的一个例子。
<2.第一实施方式>
接下来，参照所述附图详细说明本公开的第一实施方式的摄像模组1。
<2-1.摄像模组1的结构>
在图1～图3中，摄像模组1用于车载用途，更具体而言，用于车辆的后方、侧方或前方的监视用摄像机、或用于自动识别车辆周围的人、其他车辆或道路上的白线。
摄像模组1大致包括基板3、图像传感器5、电子零件13、连接零件15、固定部(粘接剂)17、至少一个的透镜7、作为保持部的镜筒9以及至少一个的盖11。
基板3由将环氧树脂等树脂浸渗于玻璃纤维而得到的所谓玻璃环氧树脂等形成，基板3形成为印刷线路板。另外，基板3具有第一主面3a和在预定方向α上与第一主面3a相对的第二主面3b。
在第一主面3a安装有图像传感器5。图像传感器5典型的是CCD图像传感器或CMOS图像传感器，用于对入射光进行光电转换。图像传感器5针对每个像素依次释放电荷，生成用于表示图像、影像的电信号，并在进行了放大等后输出。
具体而言，如图4所示，在图像传感器5上，管芯51在载置于支承基板52的状态下利用接合线53等与支承基板52上的布线图案电连接。另外，在管芯51的上方与管芯51隔着微小的间隙地配置有玻璃54。该玻璃54利用粘接材料56等固定于封装件55。另外，在支承基板52的背面设有多个电极57。所述结构的图像传感器5使用多个电极57以表面安装技术等安装在基板3上。另外，有时也在各电极57设有焊锡球58。
这里，再次参照图1和图3。在基板3上，在以上的图像传感器5的周围设有至少一个孔h1。在本实施方式中，作为至少一个的孔h1的两个孔h1a、h1b形成在图像传感器5的对角周边。另外，在本实施方式中，孔h1a、h1b是自第一主面3a侧贯通到第二主面3b侧的通孔h1a、h1b，具有圆柱状的形状。另外，该通孔h1a、h1b也可以是镀通孔。在该情况下，能够防止自基板3的边缘(即，通孔h1a、h1b的周缘)产生粉尘。
在本实施方式中，如图5所示，至少一个的透镜7含有第一透镜7a、第二透镜7b、第三透镜7c以及第四透镜7d。第一透镜7a～第四透镜7d分别由玻璃或树脂制作而成。另外，第一透镜7a～第四透镜7d自光路上游侧沿预定方向α依次排列，并且在光轴彼此对准的状态下如后述那样地保持于镜筒9。第一透镜7a是最靠近本摄像模组1的被摄体的透镜。第二透镜7b～第四透镜7d使射向第一透镜7a的入射光在图像传感器5上成像。
镜筒9大致具有筒状的形状，用于保持至少一个的透镜7。具体而言，第一透镜7a被镜筒9的第一保持部91a保持，并利用粘接剂等固定，第二透镜7b被镜筒9的第二保持部91b保持，并利用粘接剂等固定，第三透镜7c被镜筒9的第三保持部91c保持，并利用粘接剂等固定，第四透镜7d被镜筒9的第四保持部91d保持，并利用粘接剂等固定。
另外，如图2和图3所示，镜筒9的靠预定方向α侧的端部成为基板支承部92。基板支承部92利用后述的粘接剂17以与基板3的第一主面3a抵接或靠近的状态支承在第一主面3a上。
另外，至少一个的凸台93自基板支承部92的靠预定方向α侧的端面朝向预定方向α突出。更具体而言，至少一个的凸台93形成于在xy平面上与至少一个的孔h1大致相同的位置。另外，至少一个的凸台93设计为能够进入至少一个的孔h1的尺寸。
在本实施方式中，作为至少一个的凸台93，例示出两个凸台93a、93b。这里，为了将镜筒9稳定地支承在基板3上，优选使凸台93a与凸台93b间的空间距离非常大。
另外，优选是，在至少一个的凸台93的周面例如沿周向形成有槽94。在本实施方式的情况下，在凸台93a的周面形成有槽94a，在凸台93b的周面形成有槽94b。
优选是，至少一个的盖11由白铁皮等金属制作而成。另外，在本实施方式中，如图1等所示，至少一个的盖11含有两个盖11a、11b。各盖11a、11b大致具有帽子那样的形状。在各盖11a、11b上，靠z轴方向侧的端部成为开口部，靠预定方向α侧的端部封闭。在本实施方式中，各开口部的直径设计为比各通孔h1a、h1b的直径大的值。
另外，优选是，在各盖11a、11b的侧壁形成有至少一个的缺口111。在本实施方式中，如图6和图7中例示的那样，在各盖11a、11b形成有两个缺口111a、111b。以上的缺口111a、111b在本摄像模组1的制造工序中用于供空气漏出等。
利用表面安装技术将多个盖11安装于基板3的第二主面3b。图8表示多个盖11在被缠上带的状态下进行包装的样子。在图8中，在载带191侧根据各盖11的形状沿引出方向β形成有多条压纹，并且根据各盖11的缺口111与引出方向β平行地形成有压纹192。
再次参照图1～图3。在第一主面3a和第二主面3b上形成有电子电路，并且安装有电子零件13或连接零件15。电子零件13是片式电阻器、片式电容器以及集成电路等，连接零件15是连接器等。这里，连接器用于与未图示的外部基板上的电子电路、电源电路连接。经由该连接器向图像传感器5等供给驱动电压，并且向外部基板上的电子电路传输来自图像传感器5的电信号。利用表面安装技术等安装电子零件13和连接零件15。另外，为了避免图示的复杂化，在各图中仅对一个电子零件标注了参照附图标记。另外，有时也在基板3内设有电子零件13、电子电路。
<2-2.摄像模组1的组装>
接下来，详细说明摄像模组1的组装方法。
利用表面安装技术等将图像传感器5安装于基板3的第一主面3a。关于图像传感器5，不限定于图4的封装品的表面安装，也可以将管芯51(参照图4)直接固定于基板3而利用接合线等与基板3上的电子电路电连接。
另外，利用表面安装技术等将电子零件13和连接零件15安装于基板3。
另外，如图2和图3所示，利用表面安装技术等将盖11a、11b自基板3的第二主面3b侧安装在通孔h1a、h1b上。更具体而言，根据图9可知，以在自预定方向α的俯视观察下盖11a的开口部的周缘自通孔h1a的周缘露出的方式，将盖11a表面安装于第二主面3b，并且以在自预定方向α的俯视观察下盖11b的开口部的周缘自通孔h1b的周缘露出的方式，将盖11b表面安装于第二主面3b。进一步具体而言，在图9的例子中，以在自预定方向α的俯视观察下盖11a的开口部的周缘内包通孔h1a的周缘的方式将盖11a表面安装于第二主面3b，并且以在自预定方向α的俯视观察下盖11b的开口部的周缘内包通孔h1b的周缘的方式将盖11b表面安装于第二主面3b。因而，盖11a、11b的开口部的周缘沿远离通孔h1a、h1b的中心轴线的方向(即，离心方向)以间隔g相对于通孔h1a、h1b的周缘偏置。
接着，准备在固化后成为固定部17的粘接剂(以下，为了方便而称为粘接剂17)。作为粘接剂17，能够利用丙烯酸系或环氧系的树脂且能被UV固化、热固化的材料。除此之外，也能用自然固化、二液固化的粘接剂17来代替。
接着，如图2所示，将粘接剂17以一定程度的厚度涂敷到第一主面3a上的位于图像传感器5周边的区域。更具体而言，将粘接剂17涂敷到如下的区域，即，在使凸台93a进入了通孔h1a并使凸台93b进入了通孔h1b时，基板支承部92与第一主面3a抵接的区域。另外，可以遍布基板支承部92与第一主面3a抵接的区域的整周无间隙地涂敷粘接剂17。除此之外，也可以在基板支承部92与第一主面3a抵接的区域，限定于对角的两个点等、在调整了光轴后能够利用粘接剂17固定镜筒9和基板3的数个点地涂敷粘接剂17。
接着，如图3所示，一边使镜筒9从第一主面3a的上方接近第一主面3a，一边使镜筒9的凸台93a进入通孔h1a，并使凸台93b进入通孔h1b。随后，如图9所示，在通孔h1a、h1b、盖11a、11b以不产生间隙的方式充分地填充粘接剂17。此时，由于空气自缺口111a、111b(参照图7)漏出，因此粘接剂17被无间隙地填充在盖11a、11b的内部。此外，只要粘接剂17自缺口111a、111b露出来，操作者就能识别粘接剂17的填充量为适当。
接着，在完成了粘接剂17的填充的同时，以所有的透镜7a～透镜7d的焦点与图像传感器5的摄像面的光轴一致的方式实施光轴对准。此时，调整所有的透镜7a～透镜7d相对于图像传感器5的x轴方向位置、y轴方向位置以及z轴方向位置，并且调整所有的透镜7a～透镜7d的光轴相对于图像传感器5的光轴的倾斜。
在完成了光轴对准时，通过照射UV对粘接剂17进行UV固化，从而将镜筒9和基板3的位置临时固定。随后，利用恒温槽等使粘接剂17热固化，由此将镜筒9和基板3的位置真正固定。另外，根据粘接剂的固化特性，也可以对粘接剂17进行无UV固化的热固化、自然固化或二液固化等。以上述方式固化后的粘接剂17作为固定部17发挥功能。
另外，根据需要，盖11a、11b也可以与设于基板3的接地图案电连接。在该情况下，盖11a、11b还与包围摄像模组1的周围的屏蔽部、箱体的接地部连接。
<2-3.固定部17的作用效果>
在以上的实施方式中，盖11a的开口部的周缘相对于通孔h1a的周缘沿离心方向偏置，盖11b的开口部的周缘相对于通孔h1b的周缘沿离心方向偏置(参照图9)。因而，粘接剂17自第一主面3a侧填充于通孔h1a、h1b，并且不在盖11a、11b的内部产生间隙地充分进入，粘接剂17在达到了第二主面3b后固化。由此，如图9所示，固定部17形成为锚状，即使粘接剂17的粘接力因老化而下降，或固定部17自基板3剥离而产生间隙，固定部17也能因锚固效果而不会相对于基板3实质位移。结果，能够防止镜筒9与基板3的位置偏离，进而能够防止所有的透镜7a～透镜7d与图像传感器5的光轴的偏离。
另外，通过在凸台93a形成有槽94a，并在凸台93b形成有槽94b，使固定部17如图9所示形成为更复杂的锚状，因此能够更加良好地防止所有的透镜7a～透镜7d与图像传感器5的光轴的偏离。
另外，作为附加的作用效果，通过在盖11a、11b分别形成有至少一个的缺口111，在填充粘接剂17时，空气漏出，因此能将粘接剂17无间隙地填充于盖11a、11b。
另外，通过使粘接剂自缺口111露出，能够确认已将粘接剂17无间隙地充分填充在盖11a、11b的内部。
另外，通过使盖11a、11b为金属制，能够通过焊锡将盖11a、11b简单地表面安装于第二主面3b。
另外，盖11a、11b与基板3的接地图案电连接，此外还与包围摄像模组1的周围的屏蔽部、箱体的接地部连接。由此，基板3的接地电位稳定，因此能够加强对EMC噪声等的耐性。
另外，如图8所示，在载带191形成有与引出方向β平行的压纹192，各盖11的缺口111被压纹192覆盖。由此，形成于所有的盖11的缺口111的位置在载带191上被固定，因此表面安装机在向基板3安装盖11时，能使形成于各盖11的缺口111的朝向与预定方向一致。由此，能够避免自缺口111露出的粘接剂17勾挂于其他零件。
<3.第二实施方式>
接下来，参照图10和图11详细说明本公开的第二实施方式的摄像模组1a。
<3-1.摄像模组1a的结构>
在图10和图11中，摄像模组1a与上述的摄像模组1相比，在基板3形成有至少一个的孔h2来代替至少一个的孔h1的这一点以及具有至少一个的盖21来代替至少一个的盖11的这一点，与上述的摄像模组1不同。除此以外，两个摄像模组1、1a间没有不同。因此，在图10和图11中，对于相当于图7和图9所示的结构的结构，标注与图7和图9相同的参照附图标记而省略各说明。
至少一个的孔h2与上述的至少一个的孔h1相比，形状方面与孔h1不同。除此以外，两种孔h1、h2间没有不同。因此，省略说明两种孔h1、h2间的共通点。
在本实施方式中，孔h2也是自第一主面3a侧向第二主面3b侧贯通的通孔h2。另外，孔h2的靠第一主面3a侧的开口部分具有比靠第二主面3b侧的开口部分小的直径。
另外，至少一个的盖21是大致在圆形的板的预定部分形成有缺口211的构件。具体而言，盖21具有比孔h2的靠第二主面3b侧的开口部的直径大的直径。另外，从盖21的中心到缺口211的最短距离比孔h2的靠第二主面3b侧的开口部的直径短。
<3-2.摄像模组1a的组装>
接下来，说明摄像模组1a的组装方法。
首先，与第2-2小节中的说明同样地，利用表面安装技术等将图像传感器5、电子零件13以及连接零件15安装于基板3。
另外，如图10和图11所示，利用表面安装技术等将至少一个的盖21自基板3的第二主面3b侧安装在通孔h2上。更具体而言，以在自预定方向α的俯视观察下盖21的外周线自通孔h2的周缘露出的方式将盖21表面安装于第二主面3b。进一步具体而言，以在自预定方向α的俯视观察下盖21的圆板部分的周缘位于通孔h2的周缘的外部且缺口211与通孔h2的周缘交叉的方式将盖21表面安装于第二主面3b。
接着，与第2-2小节中的说明同样，将固化后成为固定部17的粘接剂17自第一主面3a侧的开口部分填充到由通孔h2和盖21形成的空间内。之后的操作如第2-2小节所述。
<3-3.固定部17的作用效果>
在以上的实施方式中，与第2-3小节中的说明同样，粘接剂17也是在不产生间隙地自第一主面3a侧充分进入到通孔h2的内部后固化。由此，固定部17如图10所示地形成为锚状，即使粘接剂17的粘接力因老化而下降等，固定部17也能因锚固效果而不会相对于基板3实质位移。结果，能够防止镜筒9与基板3的位置偏离，进而能够防止所有的透镜7a～透镜7d与图像传感器5的光轴的偏离。
其他的作用效果与第2-3小节中的说明相同，因此省略各说明。
<3-4.附注>
另外，当基板3为多层基板时，可以使多层基板的靠预定方向α侧的至少一层具有与盖21同样的功能，并在其余的多层基板形成与通孔h2同样的形状的半通孔。
<4.第三实施方式>
接下来，参照图12～图15详细说明本公开的第三实施方式的摄像模组1b。
<4-1.摄像模组1b的结构>
在图12～图15中，摄像模组1b与上述的摄像模组1相比，大概的不同在于不存在至少一个的盖11的这一点。除此以外，两个摄像模组1、1b间没有不同。因此，在图12～图15中，对于相当于图1～图9所示的结构的结构，标注与图1～图9相同的参照附图标记而省略各说明。
<4-2.摄像模组1b的组装>
接下来，说明摄像模组1b的组装方法。
首先，与第2-2小节中的说明同样地，利用表面安装技术等将图像传感器5、电子零件13以及连接零件15安装于基板3。
接着，准备图15所示的夹具31。该夹具31上的靠z轴方向侧的端面(以下称为上表面)与xy平面实质平行。在该夹具31的上表面与至少一个的通孔h1对应地设有凹部(锪孔)311。在本实施方式中，由于形成有通孔h1a、h1b，因此在与这些通孔h1a、h1b对应的位置形成有凹部(锪孔)311a、311b。各凹部311a、311b的开口部的直径设计为比各通孔h1a、h1b的直径大的值。
将安装有图像传感器5等的基板3安装于所述那样的夹具31。更具体而言，如图15所示，以在自预定方向α的俯视观察下，凹部311a的开口部的周缘自通孔h1a的周缘露出且凹部311b的开口部的周缘自通孔h1b的周缘露出的方式将基板3安装于夹具31。进一步具体而言，在自预定方向α的俯视观察下，以凹部311a的开口部的周缘内包通孔h1a的周缘且凹部311b的开口部的周缘内包通孔h1b的周缘的方式将基板3安装于夹具31。因而，凹部311a的开口部的周缘沿远离通孔h1a的中心轴线的方向以间隔g相对于通孔h1a的周缘偏置，并且凹部311b的开口部的周缘沿远离通孔h1b的中心轴线的方向以间隔g相对于通孔h1b的周缘偏置。
接着，与第2-2小节中的说明同样，将固化后成为固定部17的粘接剂17自第一主面3a侧的开口部分填充到由通孔h1a、h1b和凹部311a、311b形成的空间内。
接着，在完成了粘接剂17的填充的同时，与第2-2小节中的说明同样，实施光轴对准。之后的操作如第2-2小节所述。
<4-3.固定部17的作用效果>
在以上的实施方式中，与第2-3小节中的说明同样，粘接剂17也是在不产生间隙地自第一主面3a侧充分进入到通孔h1a、h1b的内部后固化。由此，固定部17如图15所示地形成为锚状，即使粘接剂17的粘接力因老化而下降等，固定部17也能因锚固效果而不会相对于基板3实质位移。结果，能够防止镜筒9与基板3的位置偏离，进而能够防止所有的透镜7a～透镜7d与图像传感器5的光轴的偏离。
其他的作用效果与第2-3小节中的说明相同，因此省略各说明。
产业上的可利用性
本公开的摄像模组的保持部相对于图像传感器的位置不易偏离，较佳地适于车载用途等。
附图标记说明
1、1a、1b、摄像模组；3、基板；3a、第一主面；3b、第二主面；h1、h2、孔；5、图像传感器；7、透镜；9、镜筒(保持部)；93、凸台；94、槽；11、21、盖；111、211、缺口；17、固定部(粘接剂)。
Claims (7)
1.一种摄像模组，其中，
所述摄像模组包括：
基板，其具有第一主面和在预定方向上与所述第一主面相对的第二主面，所述基板在所述第一主面上安装有图像传感器，所述基板形成有自所述第一主面侧朝向所述预定方向的至少一个孔；
保持部，其具有自所述第一主面侧进入了所述孔的凸台，并且保持至少一个透镜；以及
固定部，其在粘接剂固化后形成为锚状，用于将进入了所述孔的凸台固定。
2.根据权利要求1所述的摄像模组，其中，
在所述凸台的周围形成有槽。
3.根据权利要求1或2所述的摄像模组，其中，
所述孔为通孔，
所述摄像模组还包括自所述第二主面侧覆盖所述通孔的盖，
所述盖朝向所述预定方向凹陷，
在所述盖形成有在自所述预定方向的俯视观察下具有自所述通孔的开口部露出的形状的开口部。
4.根据权利要求3所述的摄像模组，其中，
在所述盖形成有缺口。
5.根据权利要求3或4所述的摄像模组，其中，
所述盖由导体形成，并与设于所述基板的接地部电连接。
6.根据权利要求1或2所述的摄像模组，其中，
所述孔为通孔，
在自所述预定方向的俯视观察下，所述通孔的靠所述第二主面侧的开口部具有自靠所述第一主面侧的开口部露出的形状。
7.根据权利要求1或2所述的摄像模组，其中，
所述孔为通孔，
所述固定部自所述通孔沿所述预定方向突出，并且覆盖所述第二主面的至少一部分。
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