CN109212710B - 镜头驱动系统及其电路模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路模块，包含一金属基板、一绝缘层以及一电路元件。该金属基板具有一本体、一弯折部以及一开口，其中该开口位于该本体与该弯折部之间，且该弯折部相对于该本体弯折。该绝缘层是设置于该金属基板上。该电路元件是设置于该绝缘层上并跨过该开口。本发明还公开一种镜头驱动系统。

Description

镜头驱动系统及其电路模块

技术领域

本发明涉及一种镜头驱动系统及其电路模块，尤其涉及一种具有金属基板的电路模块。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如相机或智能手机)皆具有照相或录影的功能。通过设置于电子装置上的摄像模块，使用者可以操作电子装置来撷取各式各样的照片。

一般而言，摄像模块包含有一底座以及一镜头驱动单元，并且镜头驱动单元可用以驱动一镜头相对于底座沿镜头的一光轴移动。然而，当电子装置的厚度需要进一步减少以达到轻薄化的目的时，摄像模块的厚度也必须要一并减少。

因此，如何能减少摄像模块的整体厚度又可以维持其结构强度，便是现今值得探讨与解决的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种镜头驱动系统及电路模块，以解决上述的问题。

本发明的实施例公开了一种电路模块，包含一金属基板、一绝缘层以及一电路元件。该金属基板具有一本体、一弯折部以及一开口，其中该开口位于该本体与该弯折部之间，且该弯折部相对于该本体弯折。该绝缘层是设置于该金属基板上。该电路元件是设置于该绝缘层上并跨过该开口。

在部分实施例中，该电路模块还包含一保护层，覆盖于该电路元件上。

在部分实施例中，该电路模块还包含一电路板，该电路板具有一第一线圈，且利用表面粘着技术设置于该金属基板上。

在部分实施例中，该电路板具有一第一接点，且该金属基板上具有一第二接点，该第一接点电性连接该第一线圈，且该第一接点、第二接点通过焊锡而彼此电性连接。

在部分实施例中，该电路板具有一第一金属垫，且该金属基板具有一第二金属垫，该第一金属垫、第二金属垫通过焊锡而彼此连接。

在部分实施例中，该第一接点、第二接点为圆形结构。

本发明的实施例另公开了一种镜头驱动系统，用以驱动一镜头单元，该镜头驱动系统包含前述的电路模块、一框架以及一镜头驱动组件。该框架是用以活动地容置该镜头单元。该镜头驱动组件具有相对应的一第二线圈以及一磁性元件，用以驱动该镜头单元相对于该框架沿该镜头单元的一光轴方向移动。其中该第二线圈电性连接该金属基板，且该第一线圈、第二线圈位于该金属基板的相同侧。

在部分实施例中，该镜头驱动系统还包括一阻尼元件，连接该框架与该电路模块。

在部分实施例中，该镜头驱动系统还包括一弹性元件，且该金属基板形成有一穿孔以及一电性连接部，该电性连接部位于该穿孔内，该弹性元件延伸经过该穿孔并通过该电性连接部而与该绝缘层上的一导线电性连接。

在部分实施例中，该镜头驱动系统还包括一金属上盖，且该金属上盖与该金属基板以熔接方式结合。

综上所述，本发明提供一种镜头驱动系统的优点和有益效果在于：镜头驱动系统可驱动一光学镜片以进行对焦。其中，镜头驱动系统是直接采用电路模块中的金属基板来作为底座，相较于传统塑胶材质制成的底座，金属基板的厚度可以更小并且结构强度更好，以达到镜头驱动系统微型化的目的。

特别的是，电路板上设置有多个第一接点，且金属基板上设置有多个相对应的第二接点，第一接点与第二接点可通过焊锡彼此结合，以使电路板与金属基板电性连接。此外，电路板上设有多个第一金属垫，且金属基板上设有相对应的多个第二金属垫，其中第一金属垫与第二金属垫可通过焊锡彼此连接，借以将电路板定位于金属基板上，而不需额外设置定位结构以节省制造成本，并可达到机构微型化的目的。

再者，通过金属基板的设置，可以使得磁性元件与第一线圈之间的磁力线受到金属基板的导引而更加集中，因此用来驱动第一线圈的电流可以更小，进而可减少镜头驱动系统所需消耗的功率。

本发明中的额外的功能及优点将会在后面说明中公开，且部分可由后述说明书中清楚了解，或是可由所公开的原则经由练习而学得。本发明的功能及优点可由后述权利要求书中所特别指出的仪器或装置的组合而实现及获得。本发明的这些及其他特点会由后述的说明书及权利要求书而变得更清楚、或是可由本发明所公开的原则经由练习而学得。

附图说明

图1为一实施例的镜头驱动系统的爆炸图。

图2为图1的镜头驱动系统的立体示意图。

图3为图2中的镜头驱动系统于另一视角的部分结构示意图。

图4为图1中电路模块的金属基板的示意图。

图5为图1中电路模块的电路板的示意图。

图6为另一实施例的弹性元件连接于金属基板的剖视图。

附图标记说明：

100 镜头驱动系统

102 金属上盖

1021 容置空间

104 框架

1041 凹口

106 上簧片

1061 连接垫

108 镜头单元

1081 镜头承载件

1083 第二线圈

1085 磁性元件

110 下簧片

112 电路模块

1121 导线

1122 绝缘层

1123 保护层

114 电路板

1141 第一线圈

1142 开孔

1143 第一接点

1145 第一金属垫

116 金属基板

1160 开孔

1161 电性连接部

1162 焊锡

1163 本体

1164 弯折部

1165 开口

1166 第二接点

1167 第二金属垫

1168 电性连接部

116C 凹槽

116H 穿孔

116S 平面

118 弹性元件

120 阻尼元件

具体实施方式

为了让本公开的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图做详细说明。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本公开。且实施例中附图标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。

此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述附图的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将附图的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。

在此，“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”、“大约”的含义。

请参考图1，图1为一实施例的一镜头驱动系统100的爆炸图。前述镜头驱动系统100可用以承载一镜头，并可安装于各种电子装置或可携式电子装置，供使用者执行影像撷取的功能。如图所示，镜头驱动系统100包含一金属上盖102、一框架104、一上簧片106、一镜头承载件1081、一第二线圈1083以及四个磁性元件1085、一下簧片110以及一电路模块112。其中，金属上盖102是连接于电路模块112，并且金属上盖102具有一容置空间1021，容置空间1021是用以容置前述框架104、上簧片106、镜头承载件1081、第二线圈1083以及所述磁性元件1085以及下簧片110。再者，电路模块112包含一电路板114以及一金属基板116，电路板114是设置于金属基板116上，并且电路板114内可包含有四个第一线圈1141，但数量不限于此。于此实施例中，第一线圈1141可为平板线圈，但不限于此。另外，值得注意的是，于本实施例中，金属基板116是以弱导磁性或无导磁性的金属材料所制成(例如含铁的合金)，并且金属上盖102与金属基板116是可以熔接的方式结合，但不限于此，例如也可用粘接的方式。

请同时参考图1与图2，图2为图1的镜头驱动系统100的立体示意图(为了清楚表示内部结构，金属上盖102于图2中未画出)。如图1与图2所示，镜头承载件1081及镜头承载件1081内的一光学镜片(图中未表示)可组成一镜头单元，镜头承载件1081、一第二线圈1083以及所述磁性元件1085可组成一镜头驱动组件，并且第二线圈1083是固定于镜头承载件1081的外侧。框架104具有四个凹口1041，用以容置前述四个磁性元件1085。上簧片106与下簧片110活动地连接镜头承载件1081与框架104。当第二线圈1083通电时，四个磁性元件1085会与第二线圈1083产生电磁驱动力，借以驱动镜头承载件1081相对于框架104沿一光轴方向O(Z轴方向)移动，以进行自动对焦(Auto Focusing)。另外，由图1可知，第二线圈1083与第一线圈1141同样是位于金属基板116的上方侧。

再者，由图1与图2可以看出，镜头驱动系统100另包含四个弹性元件118，其中每一个弹性元件118皆具有长条形结构，例如为一柱状或线状结构，但不限于此。如图2所示，每一个弹性元件118的一端是通过一连接垫1061连接上簧片106，连接垫1061可为一导电胶或一金属焊锡，使得弹性元件118可通过上簧片106而电性连接于第二线圈1083。另外，金属基板116具有一电性连接部1161，弹性元件118的另一端是通过一焊锡1162连接电性连接部1161，使得弹性元件118可电性连接于金属基板116。通过前述结构配置，镜头承载件1081以及其所承载的光学镜片与框架104可通过四个可挠曲的弹性元件118而相对金属基板116沿着平行于X-Y平面的方向位移，进而能达到光学防手震(Optical Image Stabilization)的目的。

如图2所示，镜头驱动系统100还包含一阻尼元件120，连接框架104与电路模块112的金属基板116。举例来说，阻尼元件120可为一凝胶，用以连接框架104与金属基板116，但不限于此。

请参考图3，图3为图2中的镜头驱动系统100于另一视角的部分结构示意图。如图3所示，金属基板116的底部可形成有一凹槽116C，对应于弹性元件118，当弹性元件118通过焊锡1162而与金属基板116上的电性连接部1161结合后，接着可将切割工具沿着凹槽116C底侧的平面116S(XY平面方向)移动，以将弹性元件118多余的部分切除，以避免外部元件与弹性元件118接触而造成短路。

再请参考图4，图4为图1中的金属基板116示意图。金属基板116例如可设置于前述可携式电子装置内的一主电路板上(图中未表示)。如图4所示，前述金属基板116具有一平板状的本体1163、一弯折部1164以及一开孔1160。开孔1160是位于本体1163中央，并且外部光线通过前述光学元件后会经由开孔1160而到达金属基板116下方的一感测元件(图中未表示)，感测元件在接收前述外部光线后便可产生一数码影像。

如图4所示，弯折部1164是相对于本体1163弯折，并且金属基板116还包含至少一开口1165，位于本体1163与弯折部1164之间。于此实施例中，弯折部1164与本体1163之间的夹角为90度，但不限于此。电路模块112可还包含多个导线1121以及一绝缘层1122，其中绝缘层1122设置于金属基板116上且位于金属基板116与导线1121之间，使得所述导线1121不会与金属基板116电性连接。具体而言，绝缘层1122的面积是大于所述导线1121的面积，并且绝缘层1122的面积是大于电路板114的面积。另外，值得注意的是，至少一部分的所述导线1121(电路元件)与设置于其下方的绝缘层1122是由本体1163延伸跨过开口1165而到达弯折部1164，以避免导线1121在弯折过程中受损。

电路模块112可还包含一保护层1123，其是以绝缘材料制成。保护层1123的形状大致与本体1163相对应，并且保护层1123是用来覆盖所述导线1121，以避免所述导线1121与其他元件电性连接而造成短路。另外，位于弯折部1164上的所述导线1121可利用焊接方式而连接于前述主电路板上。

接着请一并参考图4与图5，图5为图1中的电路板114示意图。其中，电路板114具有一开孔1142以及四个第一接点1143，开孔1142的尺寸与开孔1160相对应(大致相同)。所述第一接点1143是用以分别电性连接于所述第一线圈1141。值得注意的是，电路板114是利用表面粘着技术(Surface-mount technology,SMT)连接于金属基板116上。举例来说，金属基板116上可设有四个第二接点1166(图4)，所述第二接点1166是分别对应于所述第一接点1143，并且所述第一接点1143与所述第二接点1166利用焊锡彼此电性连接。具体而言，第一接点1143与第二接点1166可为圆形结构，但不限于此。举例来说，如图4与图5所示，第二接点1166为圆形结构，但第一接点1143为非圆形结构。

再者，电路板114上还设有八个第一金属垫1145，且金属基板116上设有八个第二金属垫1167，对应于该八个第一金属垫1145。所述第一金属垫1145相互电性独立，所述第二金属垫1167也相互电性独立。值得注意的是，前述所述第一接点1143、第二接点1166、第一金属垫1145以及第二金属垫1167主要是用以接合电路板114以及金属基板116，其数目与形状不限于此实施例。

在电路板114与金属基板116的组装过程中，可先将焊锡施加于金属基板116上的所述第二接点1166以及第二金属垫1167上，接着再将电路板114再对应地放置于金属基板116上。接着，将电路板114与金属基板116经过锡炉工艺后，所述焊锡便会熔解以将电路板114固定于金属基板116上。通过所述第一金属垫1145与第二金属垫1167的设置，可使得电路板114更稳固地结合于金属基板116上。更重要的是，金属基板116或电路板114上可不需要设置额外的定位结构，意即电路板114仅需通过所述第一金属垫1145与第二金属垫1167相互结合便可定位于金属基板116上，进而达到提升结构强度与机构微型化的目的。

请参考图6，图6为另一实施例的弹性元件118与金属基板116的局部剖视图。前述金属基板116具有一穿孔116H以及一电性连接部1168，电性连接部1168是形成于穿孔116H内且被穿孔116H包围，并连接绝缘层1122与导线1121。弹性元件118延伸穿过穿孔116H并通过焊锡1162而连接于电性连接部1168。需注意的是，电性连接部1168为金属基板116的一部分，因此弹性元件118可通过电性连接部1168而与绝缘层1122上的导线1121电性连接。通过这样的结构配置，弹性元件118的长度可以延伸并凸出于金属基板116的底侧，进而可增加弹性元件118的可挠性。

综上所述，本发明提供一种镜头驱动系统100，其可驱动一光学镜片以进行对焦。其中，镜头驱动系统100是直接采用电路模块112中的金属基板116来作为底座，相较于传统塑胶材质制成的底座，金属基板116的厚度可以更小并且结构强度更好，以达到镜头驱动系统100微型化的目的。

特别的是，电路板114上设置有多个第一接点1143，且金属基板116上设置有多个相对应的第二接点1166，第一接点1143与第二接点1166可通过焊锡彼此结合，以使电路板114与金属基板116电性连接。此外，电路板114上设有多个第一金属垫1145，且金属基板116上设有相对应的多个第二金属垫1167，其中第一金属垫1145与第二金属垫1167可通过焊锡彼此连接，借以将电路板114定位于金属基板116上，而不需额外设置定位结构以节省制造成本，并可达到机构微型化的目的。

再者，通过金属基板116的设置，可以使得磁性元件1085与第一线圈1141之间的磁力线受到金属基板116的导引而更加集中，因此用来驱动第一线圈1141的电流可以更小，进而可减少镜头驱动系统100所需消耗的功率。

虽然本公开的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，本领域技术上人员在不脱离本公开的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，本领域技术人员可从本公开公开内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开使用。因此，本公开的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (9)

1.一种电路模块，包含：

一金属基板，具有一本体、一弯折部以及一开口，其中该开口位于该本体与该弯折部之间，且该弯折部相对于该本体弯折；

一绝缘层，设置于该金属基板上；以及

一电路元件，设置于该绝缘层上并跨过该开口；

其中该电路模块还包含一电路板，该电路板具有一第一线圈，且利用表面粘着技术设置于该金属基板上。

2.如权利要求1所述的电路模块，其中该电路模块还包含一保护层，覆盖于该电路元件上。

3.如权利要求1所述的电路模块，其中该电路板具有一第一接点，且该金属基板上具有一第二接点，该第一接点电性连接该第一线圈，且该第一接点、第二接点通过焊锡而彼此电性连接。

4.如权利要求3所述的电路模块，其中该电路板具有一第一金属垫，且该金属基板具有一第二金属垫，该第一金属垫、第二金属垫通过焊锡而彼此连接。

5.如权利要求3所述的电路模块，其中该第一接点、第二接点为圆形结构。

6.一镜头驱动系统，用以驱动一镜头单元，该镜头驱动系统包括：

一如权利要求1所述的电路模块；

一框架，用以活动地容置该镜头单元；以及

一镜头驱动组件，具有相对应的一第二线圈以及一磁性元件，用以驱动该镜头单元相对于该框架沿该镜头单元的一光轴方向移动；

其中该第二线圈电性连接该金属基板，且该第一线圈、第二线圈位于该金属基板的相同侧。

7.如权利要求6所述的镜头驱动系统，其中该镜头驱动系统还包括一阻尼元件，连接该框架与该电路模块。

8.如权利要求6所述的镜头驱动系统，其中该镜头驱动系统还包括一弹性元件，且该金属基板形成有一穿孔以及一电性连接部，该电性连接部位于该穿孔内，该弹性元件延伸经过该穿孔并通过该电性连接部而与该绝缘层上的一导线电性连接。

9.如权利要求6所述的镜头驱动系统，其中该镜头驱动系统还包括一金属上盖，且该金属上盖与该金属基板以熔接方式结合。

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