CN108810332A - 摄像模组及其组装方法、感光组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摄像模组及其组装方法、感光组件，感光组件包括：基板，包括相对设置的第一表面与第二表面；感光元件，设于基板的第一表面上，感光元件远离基板一侧的表面为感光面；封装体，设于基板的第一表面上，封装体设有容纳腔，感光元件位于容纳腔内；其中，封装体远离基板的一端设有承载面，承载面的平整度小于或等于10μm。上述感光组件，其封装体一侧用于承载光学组件中音圈马达的承载面的平整度小于或等于10μm，因此可以将音圈马达与感光元件的相对倾斜度控制在10μm内，从而提高设有该感光组件与音圈马达的摄像模组的光轴对准精度，最终提高了摄像模组的成像质量，而无需在后续组装步骤中进行光轴对准。
Description
技术领域
本发明涉及摄像模组领域，特别是涉及一种摄像模组及其组装方法、感光组件。
背景技术
随着各种智能设备的快速发展，集成有摄像模组的智能设备在提高成像质量的同时，也越来越像轻薄化方向发展。而提高成像质量意味着电子元器件的规格不断增大、数量不断增多，极大程度上影响成像质量的感光元件的面积的也不断增大，因此造成摄像模组的组装难度不断增大，其整体尺寸也不断增大，因此摄像模组的轻薄化受到了极大限制，进而限制了设有该摄像模组的智能设备的体积。
现在普遍采用的摄像模组封装工艺是COB(Chip On Board)封装工艺，即，摄像模组的线路板、感光元件、支架等分别被制成，然后依次将被动电子元器件、感光元件和支架封装在线路板上。然而这种封装方式形成的摄像模组尺寸较大，无法满足尺寸日益减小的趋势。
因此为了解决轻薄化的问题，行业内开始采用通过模塑成型形成的封装结构收容感光元件并固定其它元器件。具体地，在将感光元件和其它元器件连接于线路板后，通过成型工具在线路板上注塑形成封装结构以收容感光元件并安装包含光学镜头的光学组件等其它元器件。采用上述方法，可使感光元件、线路板、各种电子元器件等结构一体结合，从而缩小了摄像模组的整体尺寸。
然而在上述摄像模组的组装过程中，由于无法保证光学组件的中心轴线与感光元件的光轴重合，因此均需要在光学组件放置后对摄像模组进行光轴校准以保证光学组件的中心轴线与感光元件的光轴重合，从而保证该摄像模组的成像质量。而在组装过程中加入光轴校准步骤，必然导致摄像模组的组装效率的降低。
发明内容
基于此，有必要针对摄像模组组装过程中需要光轴校准的问题，提供一种在组装过程中无需光轴校准的摄像模组及其组装方法、感光组件。
一种感光组件，包括：
基板，包括相对设置的第一表面与第二表面；
感光元件，设于所述基板的所述第一表面上，所述感光元件远离所述基板一侧的表面为感光面；
封装体，设于所述基板的所述第一表面上，所述封装体设有容纳腔，所述感光元件位于所述容纳腔内；
其中，所述封装体远离所述基板的一端设有承载面，所述承载面的平整度小于或等于10μm。
上述感光组件，其封装体一侧用于承载光学组件中音圈马达的承载面的平整度小于或等于10μm，因此可以将音圈马达与感光元件的相对倾斜度控制在10μm内，从而提高设有该感光组件与音圈马达的摄像模组的光轴对准精度，最终提高了摄像模组的成像质量，而无需在后续组装步骤中进行光轴对准，因此简化了设有该感光组件的摄像模组的组装工艺，提高了生产效率。
在其中一个实施例中，所述感光面由多个测量点构成，所述承载面所在的平面与所述感光面上的各个测量点之间的最大距离与最小距离的差值小于或等于10μm。
在其中一个实施例中，均匀分布于感光面外侧边缘的多个测量点与所述承载面之间的距离的最大值与最小值的差值小于或等于10μm。
在其中一个实施例中，所述感光面平行于所述承载面。
在其中一个实施例中，所述基板所在平面与所述承载面所在平面形成预设角度。
在其中一个实施例中，所述感光元件通过胶层粘贴于所述基板的所述第一表面，所述胶层远离所述第一表面的表面与所述承载面平行。
一种摄像模组，包括上述的感光组件，所述摄像模组还包括音圈马达，所述音圈马达设于所述承载面上。
在其中一个实施例中，所述音圈马达的中心轴线与所述感光元件的光轴重合。
在其中一个实施例中，所述承载面所在平面与所述基板所在平面形成预设角度，所述音圈马达接触所述承载面的端面与所述承载面平行。
一种摄像模组的组装方法，包括以下步骤：
提供一基板，所述基板包括相对设置的第一表面与第二表面；
在所述基板的所述第一表面通过模塑成型的方式形成封装体，所述封装体远离所述基板的一端设有承载面；
以所述承载面为基准面，通过吸附装置吸附感光元件，将所述感光元件设置于所述基板的所述第一表面；
将音圈马达通过胶层粘贴于所述承载面。
附图说明
图1为一实施方式的摄像模组的剖视图；
图2为一实施方式的摄像模组的基板与感光元件的安装示意图；
图3为另一实施方式的摄像模组的基板与感光元件的安装示意图；
图4为另一实施方式的摄像模组的基板与感光元件的安装示意图；
图5为又一实施方式的摄像模组的基板与感光元件的安装示意图；
图6为一实施方式的摄像模组的组装方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本较佳实施例的一种感光组件20，包括基板22、感光元件24及封装体26。
其中，基板22包括相对设置的第一表面222与第二表面224，感光元件24设于基板22的第一表面222上，感光元件24远离基板22一侧的表面为感光面242。封装体26设于基板22的第一表面222上，封装体26设有容纳腔，感光元件24位于容纳腔内。封装体26远离基板22的一端设有承载面262，承载面262的平整度小于或等于10μm。
上述感光组件20，其封装体26一侧用于承载光学组件40中音圈马达42的承载面262的平整度小于或等于10μm，因此可以将音圈马达42与感光元件24的相对倾斜度控制在10μm内，从而提高设有该感光组件20与音圈马达42的摄像模组100的光轴对准精度，最终提高了摄像模组100的成像质量，而无需在后续组装步骤中进行光轴对准，因此简化了设有该感光组件20的摄像模组100的组装工艺，提高了生产效率。
请继续参阅图1，基板22为线路板，例如可为硬质电路板、陶瓷基板22(不带软板)，也可以为软硬结合板、软板。当基板22为软板时，可在基板22的第二表面224上设置补强板(图未示)，以提高基板22的强度，从而提高该感光组件20的整体结构强度。
感光元件24设置于基板22的第一表面222，并通过导电连接线25与基板22电连接，其中，导电连接线25可为金线、铜线、铝线或者银线等等。感光元件24可以根据需要设置为CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，金属氧化物半导体元件)。
进一步地，感光元件24包括感光面242及背向于感光面242设置的非感光面，非感光面通过胶层23设置于基板22的第一表面222上。感光面242包括感光区及非感光区，感光区位于感光面242的中部，非感光区围绕感光区设置。可以理解，感光面242的结构不限于此，在其他的实施方式中，非感光区也可以仅位于感光区的侧边。
更进一步地，该感光组件20还包括电子元件28，该电子元件28设置于基板22的第一表面222且与基板22电连接。具体地，电子元件28的具体种类可根据需要设置，可以为电阻、电容、二极管、三极管、电位器、继电器或驱动器等电子元器件中的一种或多种以根据需要实现不同功能。
封装体26由封装胶体通过成型工具在基板22的第一表面222上加工而成。例如，采用注塑机，通过嵌入成型工艺将基板22进行模塑形成封装体26，或者用半导体封装中常用的模压工艺形成封装体26，封装体26形成的方式可以选择注塑工艺或者模压工艺等。成型后的封装体26的承载面262的平整度小于或等于10μm，且该封装体26与基板22牢固相连，且封装体26与基板22之间的粘接力大于传统支架与基板22之间的粘接力，从而提高了该感光组件20的整体结构强度及使用稳定性。
进一步地，采用注塑工艺形成封装体26的材料可为尼龙、LCP(Liquid CrystalPolymer，液晶高分子聚合物)或PP(Polypropylene，聚丙烯)等，采用模压工艺形成封装体26的材料可以为环氧树脂。本领域技术人员应当理解的是，前述可以选择的制造方式以及可以选择的材料，仅作为举例说明本发明的可以实施的方式，并不是本发明的限制。
用于接收光线的光学组件40可安装于封装体26，被物体反射的光线经过光学组件40而被感光元件24的感光区接收，进而进行光电转化以生成图像。具体到本实施例中，光学组件40包括镜筒、镜头44及用于调节镜头44的焦距的音圈马达42，音圈马达42安装于封装体26的承载面262上，镜筒设置于音圈马达42内，镜头44设置于镜筒内，镜头44包括层叠设置的多个镜片。
感光面242由多个测量点构成，承载面262所在的平面与感光面242上的各个测量点之间的最大距离与最小距离的差值小于或等于10μm，从而保证承载面262的平整度小于或等于10μm，以提高感光元件24的光轴对准度。在感光组件20的组装过程中，检测人员可以承载面262为基准对多个测量点进行测量，得到各个测量点与承载面262所在平面之间的最大距离与最小距离的差值，最后根据差值的大小判断承载面262的平整度。
进一步地，均匀分布于感光面242外侧边缘的多个测量点与承载面262之间的距离的最大值与最小值的差值小于或等于10μm。因此，感光组件20的组装过程中，检测人员仅需检测分布于感光面242外侧边缘的多个测量点，即可得到承载面262的平整度。在本实施例中，测量点至少为四个，从而在保证具有较高的检测效率的同时保证承载面262的平整度小于或等于10μm。
更进一步地，感光元件24远离基板22一侧的感光面242平行于封装体26的承载面262，从而进一步提升感光元件24的光轴与位于承载面262上的音圈马达42的中心轴线的重合度，最终提高设有该感光组件20与音圈马达42的摄像模组100的成像质量。
请参阅图2～图5，基板22因安装角度或变形等原因，其所在平面与承载面262所在平面形成预设角度，感光元件24通过胶层23粘贴于基板22的第一表面222，胶层23远离第一表面222的表面与承载面262平行。如此，虽然基板22相对承载面262形成预设角度而不平行于承载面262，通过胶层23粘贴于基板22的感光元件24依然可通过胶层23的限位固定作用调整相对承载面262的角度而与承载面262平行，最终使设有该感光组件20与音圈马达42的摄像模组100具有较高的光轴对准精度。
如图1及图2所示，在一实施例中，基板22的第一表面222为平面且第一表面222平行于承载面262，因此胶层23的厚度处处相等，胶层23远离第一表面222的表面也与承载面262平行。
如此，通过胶层23粘贴于基板22的第一表面222的感光元件24的感光面242也与基板22的第一表面222及承载面262平行，从而使放置在承载面262上的音圈马达42的中心轴与感光元件24的光轴重合。
如图1及图3所示，在一实施例中，基板22的第一表面222为平面且第一表面222且相对承载面262倾斜，胶层23的厚度随着基板22的第一表面222与承载面262距离的增大而增大。
如此，尽管基板22的第一表面222相对承载面262倾斜，但由于胶层23的厚度随着基板22与承载面262之间的距离而变化而使胶层23远离基板22一侧的表面与承载面262始终平行，因此设于胶层23上的感光元件24的感光面242依然与承载面262平行，从而使放置在承载面262上的音圈马达42的中心轴与感光元件24的光轴重合。
如图1及图4所示，在一实施例中，基板22的第一表面222为弧面，且该弧面向靠近承载面262的方向突起。在本实施例中，胶层23的厚度则随着基板22的第一表面222与承载面262距离的增大而增大，胶层23接触基板22的一侧表面也呈弧形，而胶层23接触感光元件24的一侧表面依然呈与承载面262平行的平面。
如此，尽管基板22的第一表面222为弧面，但由于胶层23的厚度随着基板22与承载面262之间的距离而变化而使胶层23远离基板22一侧的表面始终与承载面262平行，因此设于胶层23上的感光元件24依然与承载面262平行，从而使放置在承载面262上的音圈马达42的中心轴与感光元件24的光轴重合。
如图1及图5所示，在一实施例中，基板22的第一表面222为弧面，该弧面向远离承载面262的方向突起。在本实施例中，胶层23的厚度也随着基板22的第一表面222与承载面262距离的增大而增大，胶层23接触基板22的一侧表面也呈弧形，而胶层23接触感光元件24的一侧表面依然呈与承载面262平行的平面。
如此，尽管基板22的第一表面222为弧面，但由于胶层23的厚度随着基板22与承载面262之间的距离而变化而使胶层23远离基板22一侧的表面始终与承载面262平行，因此设于胶层23上的感光元件24依然与承载面262平行，从而使放置在承载面262上的音圈马达42的中心轴与感光元件24的光轴重合。
可以理解，基板22因变形而发生的形状改变及安装的倾斜角度不限于此，而不论基板22的形状与倾斜角度如何，均可改变胶层23的厚度而使感光元件24的感光面242始终与承载面262平行，从而使放置在承载面262上的音圈马达42的中心轴与感光元件24的光轴始终重合，使设有该感光组件20与音圈马达42的摄像模组100具有较高的光轴对准精度，从而具有较好的成像质量。
上述感光组件20，由于作为承载面262的封装体26远离基板22一侧的端面的平整度小于或等于10μm，且感光元件24在胶层23的固定下与承载面262始终平行，因此使安装在承载面262上的音圈马达42的中心轴线与设于基板22上的感光元件24的光轴重合，因此在后续组装过程中无需进行光轴对准工艺，即可具有较高的光轴对准精度。
如图1所示，一种摄像模组100，包括上述的感光组件20，摄像模组100还包括光学组件40。
其中，光学组件40包括镜筒、镜头44及用于调节镜头44的焦距的音圈马达42。具体地，音圈马达42设于封装体26的承载面262上，且音圈马达42接触承载面262的端面与承载面262平行。镜筒设置于音圈马达42内，镜头44设置于镜筒内，镜头44包括层叠设置的多个镜片。光线从镜头44入射并到达感光元件24的感光面242，感光面242将光信号转换成电信号。
上述摄像模组100，由于封装体26的承载面262的平整度小于或等于10μm，因此音圈马达42的中心轴线与感光元件24的光轴具有较高重合度，从而提高了该摄像模组100的光轴对准精确度，最终具有较高的成像质量。
而且，承载面262所在平面与基板22所在平面形成预设角度，音圈马达42接触承载面262的端面与承载面262平行。如此，音圈马达42以承载面262为安装基准而不受基板22的变形或安装倾斜角度影响，从而保证了音圈马达42的中心轴线与感光元件24的光轴重合，提高了该摄像模组100的成像质量。
如图6所示，一种摄像模组100的组装方法，包括以下步骤：
S110：提供一基板22，基板22包括相对设置的第一表面222与第二表面224。
其中，基板22为线路板，例如可以为硬质电路板、陶瓷基板(不带软板)，也可以为软硬结合板、软板。当基板22为软板时，可在基板22的第二表面224上设置补强板(图未示)，以提高基板22的强度，从而提高该防损伤感光组件20的整体结构强度。
S120：在基板22的第一表面222通过模塑成型的方式形成封装体26，封装体26远离基板22的一端设有承载面262。
具体地，封装体26由封装胶体通过模塑工具在基板22的第一表面222模塑成型而成，并可至少部分覆盖感光元件24及基板22上的电子元件28，而且封装体26的承载面262的平整度小于或等于10μm。
例如，采用注塑机，通过嵌入成型工艺将基板22进行模塑形成封装体26，或者用半导体封装中常用的模压工艺形成封装体26，封装体26形成的方式可以选择注塑工艺或者模压工艺等。
进一步地，采用注塑工艺形成封装体26的材料可为尼龙，LCP(Liquid CrystalPolymer，液晶高分子聚合物)、PP(Polypropylene，聚丙烯)等，采用模压工艺形成封装体26的材料可以为环氧树脂。本领域技术人员应当理解的是，前述可以选择的制造方式以及可以选择的材料，仅作为举例说明本发明的可以实施的方式，并不是本发明的限制。
S130：以承载面262为基准面，通过吸附装置吸附感光元件24，将感光元件24设置于基板22的第一表面222。
具体地，由于承载面262的平整度小于或等于10μm，因此以承载面262为基准面，可使感光元件24平行于承载面262而避免基板22的变形及倾斜角度影响感光元件24的安装角度。
其中，感光元件24包括感光面242及背向于感光面242设置的非感光面，非感光面通过胶层23设置于基板22的第一表面222上，并通过导电连接线25与基板22电连接。导电连接线25可以为金线、铜线、铝线或者银线等等。感光元件24可以根据需要设置为CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，金属氧化物半导体元件)。
进一步地，导电连接线25可以通过正打的方式形成：使用打线工具从基板22向感光元件24的方向打线。导电连接线25也可以通过反打的方式形成：使用打线工具从感光元件24向基板22的方向打线。采用反打的方式形成的导电连接线244的弧高小于正打方式形成的导电连接线25。
S140：将音圈马达42通过胶层23粘贴于承载面262。
具体地，音圈马达42接触承载面262的端面与承载面262平行。由于承载面262的平整度小于或等于10μm，因此音圈马达42的中心轴线与平行于承载面262的感光元件24的光轴重合，从而使该摄像模组100具有较高的成像质量。
上述摄像模组100的组装方法，首先在基板22的第一表面222上形成封装体26，然后以封装体26远离基板22一侧的端面为承载面262而安装感光元件24，再在承载面262上安装音圈马达42，因此使感光元件24与音圈马达42均以承载面262为安装基准，保证了感光元件24的光轴与音圈马达42的中心轴线重合，最终保证了摄像模组100具有较高的光轴对准精度，提高了摄像模组100的成像质量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种感光组件，其特征在于，包括：
基板，包括相对设置的第一表面与第二表面；
感光元件，设于所述基板的所述第一表面上，所述感光元件远离所述基板一侧的表面为感光面；
封装体，设于所述基板的所述第一表面上，所述封装体设有容纳腔，所述感光元件位于所述容纳腔内；
其中，所述封装体远离所述基板的一端设有承载面，所述承载面的平整度小于或等于10μm。
2.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述感光面由多个测量点构成，所述承载面所在的平面与所述感光面上的各个测量点之间的最大距离与最小距离的差值小于或等于10μm。
3.根据权利要求2所述的感光组件，其特征在于，均匀分布于感光面外侧边缘的多个测量点与所述承载面之间的距离的最大值与最小值的差值小于或等于10μm。
4.根据权利要求2所述的感光组件，其特征在于，所述感光面平行于所述承载面。
5.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述基板所在平面与所述承载面所在平面形成预设角度。
6.根据权利要求5所述的感光组件，其特征在于，所述感光元件通过胶层粘贴于所述基板的所述第一表面，所述胶层远离所述第一表面的表面与所述承载面平行。
7.一种摄像模组，其特征在于，包括如权利要求1～6任意一项所述的感光组件，所述摄像模组还包括音圈马达，所述音圈马达设于所述承载面上。
8.根据权利要求7所述的摄像模组，其特征在于，所述音圈马达的中心轴线与所述感光元件的光轴重合。
9.根据权利要求8所述的摄像模组，其特征在于，所述承载面所在平面与所述基板所在平面形成预设角度，所述音圈马达接触所述承载面的端面与所述承载面平行。
10.一种摄像模组的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一基板，所述基板包括相对设置的第一表面与第二表面；
在所述基板的所述第一表面通过模塑成型的方式形成封装体，所述封装体远离所述基板的一端设有承载面；
以所述承载面为基准面，通过吸附装置吸附感光元件，将所述感光元件设置于所述基板的所述第一表面；
将音圈马达通过胶层粘贴于所述承载面。
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