CN109478554A - 相机模块及包括该相机模块的便携装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例的相机模块包括:透镜移动机构,包括基座;印刷电路板(PCB),其上表面外侧与基座耦接,其上表面内侧与滤光器耦接;图像传感器,其与PCB的内侧下表面耦接;以及柔性印刷电路板(FPCB),其与PCB的外侧下表面耦接并包围图像传感器,其中,PCB和FPCB可以通过导电粘合剂彼此耦接并电连接。

Description

相机模块及包括该相机模块的便携装置
技术领域
实施例涉及相机模块及包括该相机模块的便携装置。
本发明涉及一种图像传感器封装及包括该图像传感器封装的相机装置。更具体地,本发明涉及能够简化工艺并最小化其厚度的图像传感器封装及包括该图像传感器封装的相机装置。
背景技术
本部分中描述的内容仅提供与实施例相关的背景信息,并不构成相关技术。
配备有相机模块的移动电话或智能电话已被开发出,相机模块用于拍摄物体和存储物体的静止图像或运动图像。通常,相机模块可以包括透镜、图像传感器模块和透镜移动装置,所述透镜移动装置调整透镜和图像传感器模块之间的距离。
透镜移动装置可以通过调整图像传感器和透镜之间的距离来执行自动聚焦以调整透镜的焦距。
此外,由于例如在拍摄物体时用户的手的抖动,相机模块可能微小地抖动。为了校正由于用户手抖动导致的静止图像或运动图像的失真,追加了光学图像稳定器(OIS)功能的透镜移动装置已经被开发出来。
另一方面,随着相机模块的小型化,已经可以将相机模块安装在各种电子装置以及移动装置中。近来,随着能够改善其通信环境并执行视频通信的移动装置变得普遍,需要开发出具有能够支持高清晰度视频通信的高分辨率图像传感器的前置相机模块。
典型地,前置相机模块位于移动装置的边框部分中。然而,具有高分辨率图像传感器的前置相机模块比具有低分辨率图像传感器的以往的前置相机模块大。因此,当安装具有高分辨率图像传感器的前置相机模块以实现高清晰度视频通信时,移动装置中的边框的尺寸增大,难以使装置小型化和减小边框的尺寸。
发明内容
技术问题
实施例涉及具有细长整体结构的相机模块和包括该相机模块的便携装置。
由实施例获取的技术问题不限于上述技术问题,并且从以下描述中,实施例所属领域的技术人员将清楚地理解其他未提及的技术问题。
实施例提供一种能够减小其尺寸并防止光学倾斜的相机模块。
本发明提供一种能够简化制造工艺并减小其整体厚度的图像传感器封装及包括该图像传感器封装的相机装置。
本发明所获得的技术问题不限于上述技术问题,并且本发明所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解其他未提及的技术问题。
技术方案
根据一个实施例,相机模块包括:透镜移动装置,所述透镜移动装置包括设置在其下侧的基座;第一保持器,所述第一保持器耦接到所述基座并设置有滤光器;图像传感器,所述图像传感器耦接到所述第一保持器的下侧;以及第二保持器,所述第二保持器耦接到所述第一保持器,并且被配置为包围所述图像传感器,其中,所述第一保持器和所述第二保持器通过导电粘合剂彼此耦接并电连接。
所述透镜移动装置可以包括:线筒,所述线筒设置成在第一方向上移动;第一线圈,所述第一线圈设置在所述线筒的外周面上;壳体,所述线筒设置在所述壳体内;第一磁体,所述第一磁体耦接到所述壳体;上弹性部件,所述上弹性部件设置在所述线筒的上侧用以支撑所述线筒;下弹性部件,所述下弹性部件设置在所述线筒的下侧用以支撑所述线筒;基座,所述基座设置在所述线筒的下方;以及印刷电路板,所述印刷电路板置于所述基座上。
所述导电粘合剂可被提供为各向异性导电膜(ACF)。
所述第一保持器和所述图像传感器可以通过倒装芯片工艺相互耦接并电连接。
所述第一保持器和所述图像传感器可以通过导电粘合剂相互耦接并电连接。
根据本实施例,所述相机模块可以还包括耦接到所述第二保持器的下表面的加强部件。
图像传感器可形成有印刷端子单元,所述印刷端子单元附接到所述导电粘合剂,并且耦接并电连接到所述第一保持器。
所述第二保持器可包括用于与外部装置电连接的连接板。
所述滤光器可以是红外线阻挡滤光器(infrared-blocking filter)或蓝光滤光器(blue filter)。
所述第二保持器可以形成有中空区域,并且所述图像传感器可以收容在所述中空区域中。
根据实施例,所述相机模块可以还包括设置在所述第二保持器下方的加强部件。
所述透镜移动装置可以还包括:支撑部件,所述支撑部件设置在所述壳体的侧面以支持所述壳体在第二方向和/或第三方向上的运动;以及第二线圈,所述第二线圈设置成与所述第一磁体相对。
根据另一实施例,相机模块包括:透镜镜筒,所述透镜镜筒设置有至少一个透镜;线筒,所述线筒配置成在其中收容所述透镜镜筒;盖部件,所述盖部件被配置成在其中收容所述线筒;第一保持器,所述第一保持器设置在所述线筒下方并且设置有滤光器;图像传感器,所述图像传感器耦接到所述第一保持器的下侧并且设置有感测单元,所述感测单元设置成在第一方向上与所述滤光器相对;以及第二保持器,所述第二保持器耦接到所述第一保持器并被配置为包围所述图像传感器,其中,所述第一保持器和所述第二保持器通过导电粘合剂彼此耦接并电连接,并且其中所述图像传感器被收容在形成于所述第二保持器中的中空区域中,并且加强部件设置在所述第二保持器的下表面上以封闭所述中空区域。
根据又一实施例,相机模块包括:透镜移动装置,所述透镜移动装置包括位于其下侧的基座;第一保持器,所述第一保持器耦接到所述基座并设置有滤光器;图像传感器,所述图像传感器耦接到所述第一保持器的下侧并且设置有感测单元,所述感测单元设置成在第一方向上与所述滤光器相对;以及第二保持器,所述第二保持器耦接到所述第一保持器并被配置成包围所述图像传感器,其中,所述第一保持器和所述第二保持器通过导电粘合剂彼此耦接并电连接,并且其中所述图像传感器收容在形成于所述第二保持器中的中空区域中,并且加强部件设置在所述第二保持器的下表面上以封闭所述中空区域。
根据实施例,便携装置包括显示模块,所述显示模块包括多个像素,所述像素的颜色根据电信号而变化;相机模块,所述相机模块被配置为将经由透镜引入的图像转换成电信号;以及控制器,所述控制器被配置为控制所述显示模块和所述相机模块的动作。
根据实施例的相机模块包括:第一印刷电路板;第一粘合部件,所述第一粘合部件以彼此间隔开的方式设置在所述第一印刷电路板上;第二印刷电路板,所述第二印刷电路板在其下边缘附接到所述第一粘合部件;图像传感器,所述图像传感器耦接到所述第二印刷电路板的下部并设置在所述第一粘合部件之间;滤光器,所述滤光器设置在所述第二印刷电路板上;以及壳体,所述壳体设置在所述第二印刷电路板的上边缘上。
例如,所述壳体的下剖面的中心线可以设于其在竖直方向上与所述第一粘合部件的中心线相重合的区域中。
例如,所述第一粘合部件可以是焊料球(solder ball)。
例如,所述第二粘合部件可以设置在所述第二印刷电路板的上表面和所述壳体的下剖面之间。
例如,所述第二粘合部件可以包括热固性环氧树脂或UV固化环氧树脂中的至少一者。
例如,所述第二印刷电路板可以形成有凹槽,所述壳体的下端插入到所述凹槽中。
例如,可以在所述第二印刷电路板的上部外侧上以邻接所述壳体的外部下端的方式形成突出部。
例如,所述图像传感器可以以倒装芯片结合到所述第二印刷电路板。
例如,可以在所述滤光器的表面上设置红外线阻挡层。
例如,所述相机模块可以还包括透镜保持器,所述透镜保持器耦接在所述壳体内并且具有设置在其中的至少一个透镜。
例如,所述相机模块可以还包括设置在所述第一印刷电路板的边缘上的无源元件。
根据本发明的实施例的图像传感器封装包括:图像传感器,所述图像传感器被配置为生成图像数据;刚挠印刷电路板(RFPCB),所述刚挠印刷电路板直接连接到所述图像传感器并设置在所述图像传感器上;滤光器,所述滤光器被配置成阻挡特定波长段的光并且设置在所述RFPCB上;以及加强部件,所述加强部件设置在所述RFPCB与所述滤光器之间。
在一些实施例中,所述RFPCB可以还包括电连接到所述RFPCB并用于将所述图像数据发送到外部主机控制器的连接器,所述RFPCB可以包括柔性印刷电路板(FPCB),所述FPCB在连接到所述图像传感器的区域和连接到所述连接器的区域之间露出到外部,并且所述加强部件可以在除露出到外部的FPCB以外的区域中粘接到RFPCB。
在一些实施例中,所述加强部件可以由铝形成。
在一些实施例中,所述RFPCB的厚度可以在0.15mm至0.25mm的范围内,并且所述加强部件的厚度可以在0.05mm至0.15mm的范围内。
在一些实施例中,所述图像传感器和所述RFPCB可以通过倒装芯片(flipchip)工艺电连接。
在一些实施例中,可以去除RFPCB的与所述图像传感器有源区域相对应的区域。
在一些实施例中,所述图像传感器封装可以还包括保护盖,所述保护盖附接到所述RFPCB以包围所述图像传感器。
根据本发明的实施例的相机装置包括:图像传感器封装;以及被配置为产生用于控制所述图像传感器的控制信号的主控制器。
本发明的各个方面仅仅是这里公开的一些示例性实施例,并且本领域技术人员将基于下面将阐述的本发明的详细描述来推导和理解反映本发明的技术特征的各种实施例。
有益效果
在实施例中,不同于SMT工艺,当使用ACF将各个保持器相互耦接并电连接时,由于没有使用单独的配线或焊料,因此可以减少布线和焊料所占用的空间,从而减小相机模块在第一方向上的总长度。
此外,当使用ACF时,由于仅加热到比焊料的熔化温度低得多的粘合树脂的熔化温度即可,所以过多的热不会施加到单个保持器,从而可以显著地减少对单个保持器的热损伤的发生。
此外,由于图像传感器被收容在中空区域中的结构,因此在相机模块中不需要设置图像传感器的单独的空间,因此可以减少相机模块的总长度。因此,相机模块可以整体上具有细长结构。
根据本实施例的相机模块可以减小尺寸,并且可以实现高分辨率图像。
根据本发明的装置的效果将描述如下。
通过根据本发明实施例的图像传感器封装和包含该图像传感器封装的相机装置,可以减少图像传感器封装和透镜组件的厚度之和,从而增大在透镜组件的竖直方向上的设计的余地。
此外,能够增大可设置在图像传感器下方的其他模块的设计的余地,同时能够减小相机装置的总体厚度,这可以有助于小型化。
此外,从图像传感器到PCB基板的电连接所需的工艺仅需要一个倒装芯片工艺,这能够简化整个工艺。
本发明获得的效果不限于上述效果,并且本发明所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解其他未提及的效果。
附图说明
图1是示出根据实施例的相机模块的立体图。
图2是示出根据实施例的透镜移动装置的分解立体图。
图3是示出根据实施例的基座、第一保持器和第二保持器的立体图。
图4是根据实施例的相机模块的示意性侧视剖视图。
图5是根据实施例的图像传感器的示意性俯视图。
图6是根据实施例的第二保持器、连接板和加强部件的示意俯视图。
图7是示出根据实施例的便携装置的立体图。
图8是示出图7所示的便携装置的构成的图。
图9a和9b是示出根据第一实施例的相机模块的剖视图。
图10是示出根据第二实施例的相机模块的剖视图。
图11是示出根据第三实施例的相机模块的剖视图。
图12是根据本发明的实施例的相机装置的示例的说明图。
图13是示出图12所示的图像传感器封装的一个实施例的图。
图14是示出图12所示的图像传感器封装的另一实施例的图。
图15是图13或图14所示的图像传感器封装的俯视图。
图16是示出根据本发明的比较例的图像传感器封装的图。
具体实施方式
根据本发明实施例的相机模块包括:镜头移动装置,该镜头移动装置包括基座;印刷电路板(PCB),该印刷电路板(PCB)包括上表面,该上表面的外侧耦接到基座,该上表面的内侧耦接到滤光器;图像传感器,该图像传感器耦接到PCB下表面的内侧;以及柔性印刷电路板(FPCB),该柔性印刷电路板耦接到PCB下表面的外侧,并且被配置为包围图像传感器,其中,PCB和FPCB可以通过导电粘合剂彼此耦接并电连接。
下文将参照附图详细描述实施例。这些实施例可以以各种方式修改,并且可以采取各种其他形式,并且具体实施例将在附图中示出并在本文中详细描述。然而,这并不意味将实施例限制为本文公开的特定形式,并且应当理解,可以在实施例的精神和范围内设计所有修改、等同和替换。
虽然可以使用诸如“第一”和“第二”之类的术语来描述各种元件,但是元件不应该受到术语的限制。这些术语仅用于区分相同或相似的元件。此外,考虑到实施例的配置和功能而特别定义的术语仅用于描述实施例,而不应旨在限制实施例的范围。
在实施例的描述中,将理解,当一个元件被称作在另一个元件“上”或“下”时,它可以直接在另一个元件“上”或“下”,或者可以通过它们之间的中间元件间接地形成在另一个元件“上”或“下”。也可以理解,在元件的“上”或“下”可以相对于附图进行描述。
此外,在下面的描述中使用的相关术语,例如“上”和“下”可用于区分任何一种物质或元件与另一种物质或元件,而不需要或包含任何物理或逻辑关系,或这些物质或元件之间的序列。
此外,在图中,可以使用正交坐标系(x,y,z)。在图中,x轴和y轴定义了与光轴正交的平面。方便起见,光轴方向(z轴方向)可称为“第一方向”,x轴方向可称为“第二方向”,y轴方向可称为“第三方向”。
图1是示出根据实施例的相机模块的立体图,图2是示出根据实施例的透镜移动装置100的分解立体图。
一种光学图像稳定器,其应用于诸如智能电话或平板电脑等便携装置的小型相机模块,该光学图像稳定器是指一种装置,其被配置为防止在拍摄静止图像时由于用户手抖动所引起的振动而导致所拍摄的图像轮廓模糊地形成。
此外,自动聚焦装置是一种将物体的图像自动聚焦在图像传感器500上的装置。光学图像稳定器和自动聚焦装置可以以各种方式配置。在本实施例中,包括多个透镜的光学模块可以沿着第一方向移动,或者可以沿着垂直于第一方向的方向移动,以执行光学图像稳定动作和/或自动聚焦动作。
如图1所示,根据实施例的相机模块可以包括透镜移动装置100、第一保持器400和第二保持器600。
透镜移动装置100可以包括基座210,基座210设置在其下方并附接于第一保持器400。如上所述,透镜移动装置100可以通过移动由多个透镜组成的光学模块来执行光学图像稳定动作和/或自动聚焦动作。下面将参照图2描述透镜移动装置100的具体结构。
第一保持器400可以耦接到基座210,滤光器410可以安装在第一保持器上。此外,图像传感器500可以耦接到第一保持器400的下侧。例如,将参照图4详细描述图像传感器500。第二保持器600可以设置在第一保持器400的下方。另一方面,第一保持器、图像传感器和第二保持器可以提供为电路板。
第二保持器600可以包括用于驱动透镜移动装置100的各种驱动器、以及用于接收电流、从外部装置接收电信号或向外部装置发送电信号的电路。当然,在不具有自动聚焦功能或光学图像稳定功能并且不需要单独的透镜移动装置的相机模块的情况下,第二保持器600可以不包括驱动器。
此外,第二保持器600可以设置有连接板610,用于第二保持器600与诸如电源、显示装置或存储装置的外部装置之间的电连接。
下面将参照图3和下图详细描述第一保持器400和第二保持器600。
如图2所示,根据本实施例的透镜移动装置100可以包括可移动单元和固定单元。这里,可移动单元可以执行透镜的自动聚焦功能。可移动单元可以包括线筒110和第一线圈120。固定单元可以包括第一磁体130、壳体140、上弹性部件150和下弹性部件160。
线筒110可以设置为在壳体140内沿第一方向移动,线筒110可以在其外周面上设置有放置在第一磁体130内的第一线圈120,并且线筒110可以设置在壳体140的内部空间中使得可通过第一磁体130和第一线圈120之间的电磁相互作用在第一方向上往复运动。第一线圈120可以设置在线筒110的外周面上使得能够与第一磁体130进行电磁相互作用。
此外,线筒110可以被上弹性部件150和下弹性部件160弹性支撑,并且可以通过在第一方向上移动来执行自动聚焦功能。
线筒110可以包括透镜镜筒(未示出),透镜镜筒中设有至少一个透镜。透镜镜筒可以以各种方式耦接在线筒110内。
例如,透镜镜筒可以使用粘合剂等耦接到线筒110。另外,透镜镜筒可以通过旋拧(screwing)耦接到线筒110。或者,一个或多个透镜可以与线筒110一体形成,而无需透镜镜筒。
仅一个透镜可以耦接到透镜镜筒,或者可以配置两个或更多个透镜以形成光学系统。
可以根据电流的方向控制自动聚焦功能,并且可以通过使线筒110在第一方向上移动来实现自动聚焦功能。例如,当施加正向电流时,线筒110可以从其初始位置向上移动,当施加反向电流时,线筒110可以从其初始位置向下移动。或者,可以调节单向电流的量以增大或减小在给定方向上从初始位置移动的距离。
线筒110的上表面和下表面可以形成有多个上支撑突出部和多个下支撑突出部。上支撑突出部可以设置为圆柱形或棱柱形,并且可以用于耦接和固定上弹性部件150。下支撑突出部可以设置为圆柱形或棱柱形,并且可以用于耦接和固定下弹性部件160。
这里,上弹性部件150可以形成有与上支撑突出部相对应的通孔,而下弹性部件160可以形成有与下支撑突出部相对应的通孔。各个支撑突出部和通孔可以使用诸如环氧树脂等的粘合部件或通过热粘合而相互固定地耦接。
壳体140可以采取中空柱的形式来支撑第一磁体130,并且可以具有大致矩形形状。第一磁体130可以耦接到并设置在壳体140的侧表面部分上。此外,如上所述,被上弹性部件150和下弹性部件160引导而沿第一方向移动的线筒110可以设置在壳体140内。
上弹性部件150可以设置在线筒110的上侧,下弹性部件160可以设置在线筒110的下侧。上弹性部件150和下弹性部件160可以耦接到壳体140和线筒110,并且上弹性部件150和下弹性部件160可以弹性地支撑线筒110在第一方向上向上运动和/或向下运动。上弹性部件150和下弹性部件160可以提供为板簧。
如图2所示,上弹性部件150可以设置为彼此分离的多个部件。通过这种多个分割结构,上弹性部件150的各个分割部分可以接收具有不同极性或不同电压的电流。此外,下弹性部件160可以具有多个分割结构结构,并且可以电连接到上弹性部件150。
另一方面,上弹性部件150、下弹性部件160、线筒110和壳体140可以使用粘合剂等通过热粘合和/或粘合来组装。
基座210可以设置在线筒110的下方,并且可以设置为大致矩形形状,并且印刷电路板250可以设置或置于基座上。
基座210的面对印刷电路板250的形成有端子表面253的部分的表面,可以形成有尺寸与端子表面相对应的支撑凹槽。支撑凹槽可以从基座210的外周面向内凹陷到预定深度,用以防止形成有端子表面253的部分向外突出,或者用以调整该部分突出的程度。
支撑部件220可以设置在壳体140的侧表面上使得与壳体140间隔开。支撑部件可以在其上端耦接到上弹性部件150,在其下端耦接到基座210、印刷电路板250或电路部件231。支撑部件可以支撑线筒110和壳体140,使得可在垂直于第一方向的第二方向和/或第三方向上移动,并且还可以电连接到第一线圈120。
根据本实施例,总共四个支撑部件220可以对称设置,因为它们分别设置在壳体140的各个角部的外表面上。另外,支撑部件220可以电连接到上弹性部件150。也就是说,例如,支撑部件220可以电连接到上弹性部件150的形成有通孔的部分。
此外,由于支撑部件220与上弹性部件150分开形成,因此支撑部件220和上弹性部件150可以使用导电粘合材料、焊料等彼此电连接。因此,上弹性部件150可以通过支撑部件220向第一线圈120施加电流,支撑部件220电连接到上弹性部件150。
支撑部件220可以通过在电路部件231和印刷电路板250中形成的通孔连接到印刷电路板250。或者,支撑部件220可以电焊到电路部件231的相应部分,而不在电路部件231和/或印刷电路板250中形成通孔。
另一方面,在图2中,作为一个实施例,示出了线性支撑部件220,但是本发明不限于此。也就是说,支撑部件220可以设置为板状部件等。
第二线圈230可以通过与第一磁体130的电磁相互作用使壳体140在第二方向和/或第三方向上移动来执行光学图像稳定。
这里,第二方向和第三方向可以包括大致接近x轴方向(或第一方向)和y轴方向(或第二方向)的方向以及x轴方向和y轴方向。换言之,在本实施例中,当从驱动角度观察时,壳体140可以在平行于x轴和y轴的方向上移动,但是壳体140也可以在被支撑部件220支撑的同时在相对于x轴和y轴稍微倾斜的方向上移动。
因此,第一磁体130可能需要设置在对应于第二线圈230的位置上。
第二线圈230可以设置成与固定于壳体140上的第一磁体130相对。在实施例中,第二线圈230可以设置在第一磁体130的外侧。或者,第二线圈230可以与第一磁体130向下间隔开规定距离。
根据该实施例,可以在电路部件231的四个侧部上设置总共四个第二线圈230,但是本发明不限于此。可以只设置两个第二线圈,例如,这两个第二线圈包括在第二方向上在第二侧的一个第二线圈以及在第三方向上在第三侧的一个第二线圈,或者可以设置多于四个第二线圈。
或者,可以设置总共六个第二线圈,使得在第二方向上在第一侧设置一个第二线圈,在第二方向上在第二侧设置两个第二线圈,在第三方向上在第三侧设置一个第二线圈,并且在第三方向上在第四侧设置两个第二线圈。或者,在这种情况下,第一侧和第四侧可以彼此相邻,并且第二侧和第三侧可以彼此相邻。
在本实施例中,可以在电路部件231上形成电路图案使其具有第二线圈230的形状,或者可以在电路部件231的上部设置单独的第二线圈,但是本发明不限于此。可以在电路部件231的上部直接形成电路图案使其具有第二线圈230的形状。
或者,第二线圈230可以通过将线缠绕成环状而构成,或者第二线圈230可以形成为具有FP线圈的形状并且电连接到印刷电路板250。
包括第二线圈230的电路部件231可以设置或置于印刷电路板250的上表面上,印刷电路板250设置在基座210的上侧。然而,本发明不限于此。第二线圈230可以设置成与基座210紧密接触,可以与基座210间隔开规定距离,或者可以形成在单独的板上使得板堆叠并连接到印刷电路板250。
印刷电路板250可以电连接到上弹性部件150和下弹性部件160中的至少一个,并且可以耦接到基座210的上表面。如图2所示,印刷电路板可以在与支撑部件220的端部相对应的位置处形成有通孔,支撑部件220插入到通孔中。或者,印刷电路板可以电连接和/或结合到支撑部件,而不形成通孔。
端子251可设置在印刷电路板250上或形成在印刷电路板250上。此外,端子251可以设置在弯曲的端子表面253上。多个端子251可以设置在端子表面253上,并且可以在接收到外部电压时向第一线圈120和/或第二线圈230供给电流。可以根据需要被控制的构成要素的类型来增大或减小在端子表面253上形成的端子的数量。此外,印刷电路板250可以包括一个端子表面253或两个或更多个端子表面。
盖部件300可以设置为大致盒状,例如,可以在其中收容可移动单元、第二线圈230以及印刷电路板250的一部分,并且盖部件300可以耦接到基座210。例如,盖部件300可以保护收容在其中的可移动单元、第二线圈230以及印刷电路板250,从而防止损坏它们。此外,盖部件可以限制由例如其中的第一磁体130、第一线圈120和第二线圈230所产生的电磁场向外泄漏,从而使得电磁场能够被集中。
上面已经描述了具有自动聚焦功能和光学图像稳定功能的相机模块的实施例。
另一方面,根据另一实施例,相机模块可以包括具有自动聚焦功能但不具有光学图像稳定功能的透镜移动装置。在这种情况下,例如,透镜移动装置可以通过从图2所示的透镜移动装置中移除支撑部件220、第二线圈230和包括第二线圈230的电路部件而获得。
根据本发明的另一实施例,相机模块可以设置成不具有自动聚焦和光学图像稳定功能的结构。在这种情况下,例如,相机模块可以包括透镜镜筒、其中收容透镜镜筒的线筒110以及其中收容线筒的盖部件300。
图3是示出根据实施例的基座210、第一保持器400和第二保持器600的立体图。
滤光器410可以安装在第一保持器400中。滤光器410可以安装在第一保持器400中在沿第一方向面对透镜镜筒和图像传感器500的位置上。滤光器410可以过滤直接通过透镜镜筒的入射光的特定波长范围内的光,并且已经穿过滤光器410的光可以入射到设置在内图像传感器500中的感测单元510。
第一保持器400可以是用于传输电压、控制信号、图像信号等的印刷电路板(PCB),但是本发明的范围不限于此。这里,滤光器410例如可以是防止红外光入射到图像传感器500上的红外线滤光器。在另一实施例中,滤光器410可以是蓝光滤光器(blue filter)。蓝光滤光器可以在其表面上形成有用于阻挡紫外光的涂层,并且可以有利地有效地防止在感测单元510上形成的图像中出现的重影(ghost)和耀斑现象,这与通常的红外线滤光器不同。
第二保持器600可由柔性材料或硬质材料形成。然而,为了使电连接到第二保持器600的连接板610容易地连接到外部装置和相机模块,第二保持器可以由容易改变位置的柔性材料形成。
第二保持器600可以是传输电压、控制信号、图像信号等的柔性印刷电路板(FPCB),并且第二保持器600根据设计规格容易变形,但是本发明的范围不限于此。
图4是根据本实施例的相机模块的示意剖视图。图5是根据实施例的图像传感器500的示意俯视图。图6是根据本实施例的第二保持器600、连接板610和加强部件650的示意俯视图。
如图4所示,相机模块可进一步包括图像传感器500。图像传感器500可以耦接到第一保持器400的下侧,并且感测单元510可以安装在图像传感器上。这里,图像传感器500的感测单元510可以设置在第一方向上使得与滤光器410相对。感测单元510是穿过滤光器410的光入射到其上以形成图像的区域。
如图4所示,滤光器410可以耦接到第一保持器400的上表面的内侧,基座210可以耦接到第一保持器的上表面的外侧。图像传感器500可以耦接到第一保持器400的下表面的内侧,并且第二保持器600可以耦接到第一保持器400的下表面的外侧。这里,内侧和外侧可以基于穿过滤光器410的光的入射表面的中心来定义。滤光器410可以通过诸如环氧树脂的粘合剂附接并耦接到第一保持器400的上表面。
穿过滤光器410的光可以入射到感测单元510上。因此,如图4所示,可以在第一保持器400中形成通孔,使得光可以在滤光器410和感测单元510彼此相对的区域中穿过通孔。
另一方面,第一保持器400和图像传感器500可以彼此耦接并电连接。如图4所示,第一保持器400和图像传感器500可以通过第二耦接部T2彼此耦接并电连接。
第一保持器400和图像传感器500之间的耦接和电连接例如可以通过倒装芯片工艺来实现。也就是说,第二耦接部T2可以通过倒装芯片工艺形成。
倒装芯片工艺例如可以通过将导电材料喷涂到第一保持器400和/或图像传感器500上从而将第一保持器400和图像传感器500彼此附接来执行。第一保持器400和图像传感器500可以通过导电材料的熔融彼此耦接并电连接。
倒装芯片工艺比通常用于板的耦接和电连接的表面安装技术(SMT)工艺具有更简单的结构,并且更具体地,具有更薄的耦接区域。因此,倒装芯片工艺可以减小相机模块在第一方向上的总长度。
另一方面,在另一实施例中,可以使用导电粘合剂来实现第一保持器400和图像传感器500之间的耦接和电连接。也就是说,在图4中,将第一保持器400和第二保持器600耦接并相互电连接的第二耦接部T2可以由导电粘合剂形成。
导电粘合剂例如可以是各向异性导电膜(ACF)。将结合第一保持器400和第二保持器600的耦接结构详细描述这种导电粘合剂。
第一保持器400和第二保持器600可以使用导电粘合剂相互连接和电连接。即,在图4中,将第一保持器400和第二保持器600耦接并互相电连接的第一耦接部T1可以由导电粘合剂形成。
导电粘合剂例如可以是各向异性导电膜(ACF)。ACF全体为膜的形式,并且可以通过将例如金(Au)或镍(Ni)颗粒的导电颗粒与粘合树脂混合而制成。
第一保持器400和第二保持器600通过将ACF设置在第一保持器400和第二保持器600的耦接部上并按压和加热ACF而彼此耦接,并且可以通过导电颗粒彼此电连接。
当通过SMT工艺将第一保持器400和第二保持器600彼此耦接并电连接时,可以使用配线和焊料。因此,在利用SMT工艺的情况下,需要由导线和焊料占据的空间,从而相机模块在第一方向上的总长度可能增加。
此外,在SMT工艺中,焊料熔化和固化的工艺可能重复,为此,过多的热量可能施加于各保持器。因此,可能发生对设置成板状的保持器的热损伤。
但是,由于ACF不使用单独的配线或焊料,因此可以去除导线和焊料所占据的空间,从而可以减小相机模块在第一方向上的总长度。
另外,在使用ACF的情况下,由于仅加热到粘合树脂的熔化温度即可,其中粘合树脂的熔化温度比焊料的熔化温度低很多,因此过多的热量不会施加于单个保持器,因此能够显著地减少对单个保持器的热损伤的发生。
在一个实施例中,相机模块可以进一步包括加强部件650。例如,加强部件650可以设置在第二保持器600的下方,并且可以耦接到第二保持器600的下表面。如图6所示,加强部件650例如可以设置为板状,并且例如可以由包括不锈钢的材料形成。
第二保持器600可以形成有用于在其中收容图像传感器500的中空区域VC,由于中空区域VC,异物可能被引入到相机模块中。
因此,加强部件650可以起到封闭中空区域VC的作用,从而防止异物被引入到相机模块中。可以使用诸如环氧树脂的粘合剂将加强部件650附接到第二保持器600的下表面,从而有效地密封中空区域VC。
如图5所示,图像传感器500可以包括印刷端子单元550。导电粘合剂可以粘附到印刷端子单元550,使得印刷端子单元550可以耦接并电连接到第一保持器400。
即,第二耦接部T2可以耦接到印刷端子单元550。这里,感测单元510可以经由印刷端子单元550电连接到第一保持器400。
另一方面,第二保持器600可以耦接到第一保持器400,并且可以包围图像传感器500。如图4所示,第二保持器600可以形成有中空区域VC,并且图像传感器500可以收容在中空区域VC中。
由于图像传感器500被收容在中空区域VC中,所以相机模块不需要用于设置图像传感器500的单独的空间,因此,可以减小相机模块在第一方向上的总长度。因此,相机模块可以具有细长的整体结构。
图7是示出根据一个实施例的便携装置的立体图。图8是示出图7所示的便携装置的构成的图。
参照图7和图8,便携装置200A(以下称为“装置”)可以包括主体850、无线通信单元710、A/V输入单元720、感测单元740、输入/输出单元750、存储器760、接口单元770、控制器780和电源单元电源单元790。
图7所示的主体850具有条状,但不限于此。主体可以具有诸如滑动型、折叠型、摆动型或旋转型的各种结构中的任一种,其中两个或更多个子主体被耦接使得可相对于彼此移动。
主体850可包括形成其外观的外壳(例如,壳体、壳或盖)。例如,主体850可以分割为前壳851和后壳852。该装置的各种电子部件可以安装在前壳851和后壳852之间形成的空间中。
无线通信单元710可以包括一个或多个模块,这些模块使得装置200A与无线通信系统之间或者装置200A与装置200A所位于的网络之间能够无线通信。例如,无线通信单元710可以包括广播接收模块711、移动通信模块712、无线因特网模块713、近场通信模块714和位置信息模块715。
音频/视频(A/V)输入单元720用于输入音频信号或视频信号,并且可以包括相机721和麦克风722。
相机721可以是包括根据图2所示的实施例的透镜移动装置100的相机。
感测单元740可以感测装置200A的当前状态,例如,装置200A的打开/关闭状态、装置200A的位置、是否存在用户触摸、装置200A的方向和装置200A的加速/减速,并且可以产生用于控制装置200A的动作的感测信号。例如,当装置200A为滑盖手机的形式时,感测单元可以感测滑盖手机是打开还是关闭。此外,感测单元起到感测电源单元电源单元790是否供给电压,或者接口单元770是否连接到外部装置的作用。
输入/输出单元750用于产生与视觉、听觉、触觉等有关的输入或输出。输入/输出单元750可以生成用于控制装置200A的动作的输入数据,并且还可以显示在装置200A中处理的信息。
输入/输出单元750可以包括键盘单元730、显示模块751、声音输出模块752和触摸屏面板753。键盘单元730可以响应于键盘上进行的输入而生成输入数据。
显示模块751可包括多个像素,这些像素的颜色响应于电信号而变化。例如,显示模块751可以包括从液晶显示器、薄膜晶体管-液晶显示器、有机发光二极管、柔性显示器和三维显示器(3D显示器)中选择的至少一者。
声音输出模块752可以以呼叫信号接收模式、呼叫模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等输出从无线通信单元710接收的音频数据,或者可以输出存储在存储器760中的音频数据。
触摸屏面板753可以将用户触摸触摸屏的特定区域引起的电容变化转换为电输入信号。
存储器760可以存储用于处理和控制控制器780的程序,并且可以暂时存储输入/输出数据(例如,电话簿、消息、音频、静止图像、照片和运动图像)。例如,存储器760可以存储由相机721拍摄的图像,例如照片或运动图像。
接口单元770用作连接到装置200A的外部装置用的连接路径。接口单元770从外部装置接收数据,或者接收电压并将电压发送到装置200A中的每个部件,或者使装置200A中的数据传输到外部装置。例如,接口单元770可以包括有线/无线耳机端口、外部充电器端口、有线/无线数据端口、存储卡端口、用于连接配备有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频输入/输出(I/P)端口、耳机端口等。
控制器780可以控制装置200A的全部动作。例如,控制器780可以执行语音呼叫、数据通信、视频呼叫等的相关控制和处理。控制器780可以包括图1所示的触摸屏面板驱动单元的面板控制器144,或者可以执行面板控制器144的功能。
控制器780可以包括用于多媒体播放的多媒体模块781。多媒体模块781可以设置在控制器180中,或者可以与控制器780分开设置。
控制器780执行图案识别处理,用以将在触摸屏上进行的手写输入或绘图输入分别识别为字符和图像。
电源单元电源单元790可以根据控制器780的控制供给外部电力或内部电力,并且可以为各个部件的动作所需的电压。
图9a和图9b是示出根据第一实施例的相机模块的剖视图,图10是示出根据第二实施例的相机模块的剖视图,图11是示出根据第三实施例的相机模块的剖视图。
参照图9a至图11,根据本实施例的相机模块1100A、1100B或1100C可以包括第一印刷电路板1110、第一粘合部件1120、第二印刷电路板1130、图像传感器1140、滤光器1150和壳体1160。
第一印刷电路板1110可以是刚挠印刷电路板(R-FPCB)、PCB、陶瓷板等。
第一粘合部件1120可以设置在第一印刷电路板1110上,并且第一粘合部件1120可以彼此间隔开规定距离。这里,间隔距离可以大于图像传感器1140的宽度,从而确保可以设置下面将描述的图像传感器1140的空间。
第二印刷电路板1130可以设置在第一粘合部件1120上,并且第二印刷电路板1130可以设置成使得第二印刷电路板1130的下边缘可以附接到第一粘合部件1120。
图像传感器1140可以耦接到第二印刷电路板1130的下部使其设置在第一粘合部件1120之间。
图像传感器1140用于收集入射光并生成图像信号。图像传感器1140中使用的半导体器件可以是电荷耦合器件(CCD)或CMOS图像传感器,并且可以是使用光电转换元件和电荷耦合器件捕获人或物体的图像并输出电信号的半导体器件。
如图9a至图11所示,图像传感器1140可以通过CSP工艺安装在第一印刷电路板1110上。
CSP工艺是指面积不大于模具的面积的1.2倍或焊料球间距为0.8mm的封装。图像传感器1140可以采用封装的形式,并且可以具有按照滤光器1150、形成在滤光器1150上的金属布线图案(未示出)和用于保护该布线图案(未示出)的钝化层(未示出)的模块化结构。
图像传感器1140可以耦接到第二印刷电路板1130的下部。图像传感器1140可以向上与第一印刷电路板1110间隔开,并且可以在图像传感器1140与第一印刷电路板1110之间形成空间。
滤光器1150可以设置在第二印刷电路板1130的上部。
滤光器1150可以由玻璃材料制成,并且可以设置为玻璃基板。
在以往的相机模块中,壳体设置在第一印刷电路板的边缘上,使得包围设置在第一印刷电路板的边缘上的无源元件。当壳体设置在第一印刷电路板上时,相机模块尺寸的减小受到限制。
在本实施例中,壳体1160可以设置在第二印刷电路板1130的上边缘上。
这里,壳体1160的下端面的中心线C可以设置在中心线与第一粘合部件1120的中心线C’在竖直方向上重合的区域中。
由于用于固定透镜保持器1180的壳体1160设置在用于安装图像传感器1140的第二印刷电路板1130上,因此可以防止光学倾斜,从而实现高分辨率图像。
第一粘合部件1120可包括焊料球。当焊料球的高度过低时,将要设置图像传感器1140的空间可能太窄。相反,当焊料球的高度过高时,在壳体1160设置在附接于焊料球上的第二印刷电路板1130上时,相机模块1100A、1100B或1100C的总高度可能增加。
因此,第一粘合部件1120的高度可以确定为,确保可以设置图像传感器1140的空间的同时保持相机模块的最小高度。
第二粘合部件1170可以设置在第二印刷电路板1130的上表面和壳体1160的下表面之间。第二粘合部件1170可以包括热固性环氧树脂和UV固化环氧树脂中的至少一者。
参照图10,第二印刷电路板1130可以形成有凹槽1132,壳体1160的下端插入到凹槽1132中。
第二粘合部件1170可以设置在凹槽1132的内侧表面和底表面上,从而将壳体1160的下端附接和固定到凹槽1132。
由于壳体1160的下端插入到凹槽1132中并耦接到凹槽1132,因此壳体1160的高度可以减小壳体1160的下端插入到凹槽1132中的深度。
如图11所示,突出部1134可以形成在第二印刷电路板1130的上部的外部,使得紧靠壳体1160的外侧下端。
突出部1134的高度可以大于第二粘合部件1170的厚度,从而防止第二粘合部件1170从第二印刷电路板1130泄漏。
如图9a至图11所示,图像传感器1140可以以倒装芯片结合到第二印刷电路板1130。
当图像传感器1140通过倒装芯片工艺安装在第二印刷电路板1130上时,第二印刷电路板1130可以是多层陶瓷板。
倒装芯片工艺是在第二印刷电路板1130上安装诸如图像传感器1140的芯片时,利用焊料球等通电部件,电极图案或内引线形成有突出部,以实现电连接的工艺。
因此,与以往的配线结合相比,可以减少连接空间。特别地,倒装芯片凸块(flipchip bumping)通常也称为凸块底部金属层(under bump metallurgy,UBM)。由于在半导体芯片的Al或Cu电极上很难直接形成焊料或Au凸块,因此,为了确保容易附接并防止向芯片扩散,在电极和凸块之间形成的多层金属层可以由包括结合层、扩散防止层和可湿润层的三层组成。倒装芯片连接工艺是已知的技术,因此,省略了对其的附加描述。
如图9a所示,红外线阻挡层1125可以设置在滤光器1150的表面上。然而,本发明不限于此,如图9b所示,红外线阻挡层可以设置在滤光器1150的下表面上,或者可以形成在滤光器1150的中央。此外,红外线阻挡层1125可以附接到滤光器1150而具有薄膜形式或者可以通过涂覆而形成。此外,红外线阻挡层也可以是防眩光(AR)涂层。
红外线阻挡层1125可以优化图像传感器1140可感测的光的范围。即,当图像传感器1140感测到人眼可见的可见光(400-700nm)以外的近红外光(~1150nm)时,图像传感器1140可能无法仅捕获与可见光相对应的图像,并且作为图像基础的像素信号的电压水平可能饱和。因此,红外线阻挡层1125可以过滤进入的光信号,并将过滤的光信号提供给图像传感器1140。
红外线阻挡层1125可以通过各种方法制造。例如,红外线阻挡层1125可以通过真空薄膜沉积来制造。例如,可以通过在玻璃基板上交替沉积(例如30至40层)的具有不同折射率的两种材料(例如,TiO2/SiO2或Nb2O5/SiO2)来进行制造。因此,通过该方法制造的红外线阻挡层1125可以使可见光透过并反射近红外光。即,反射进入的红外光的红外线阻挡层1125可以通过堆叠多个层而形成。红外线阻挡层1125可以被设计成使得这些层之中的相邻层具有不同的折射率,从而通过破坏性干涉来消除从各层反射的红外光。例如,存在包括诸如TiO2、ZrO2、Ta2O6和Nb2O5等高折射率材料的红外线阻挡材料和诸如iO2和MgF2等低折射率材料,并且可以通过将这些材料堆叠在多层中来形成红外线阻挡层。
红外线阻挡层1125可通过吸收近红外光阻挡近红外光。在红外线阻挡层1125的情况下,可以有效地过滤从侧面引入的光。红外线吸收材料的实例可以包括蓝色玻璃,其中分散有诸如铜离子的颜料。或者,红外线阻挡层1125可以通过将反射红外光的反射器和吸收红外光的吸收器组合而形成。
当在滤光器1150上设置红外线阻挡层1125时,即使在相机模块中设置单独的红外线阻挡滤光器,滤光器1150也可以用作红外线阻挡滤光器。当在滤光器1150上形成红外线阻挡层1125时,由于不需要提供单独的红外线阻挡滤光器,所以可以减小相机模块的尺寸。
根据本实施例的相机模块1100A、1100B或1100C可以还包括耦接在壳体1160内的透镜保持器1180。然后,至少一个透镜1182可以设置在透镜保持器1180中。
透镜保持器1180可以旋拧到壳体1160上。然而,本发明不限于此,壳体1160可以与透镜保持器1180一体形成。
可以在透镜保持器1180的外周面上形成螺纹1181,并且至少一个透镜1182可以设置在透镜保持器内。然后,将螺纹1181拧旋到形成于壳体1160的内周面的母螺纹1161中,从而可以调节透镜1182和图像传感器1140之间的焦点。具有以这种方式形成的光学系统的相机模块称为聚焦型相机模块。
另一方面,虽然未示出,但是壳体1160可以与透镜保持器1180一体形成。也就是说,当注塑成型壳体1160时,透镜保持器1180可以嵌入注塑到其中,并且多个透镜1182可以直接紧固在透镜保持器1180内。具有以这种方式形成的光学系统的相机模块称为无聚焦(focusing-free)型相机模块。
根据实施例的相机模块可以还包括设置在第一印刷电路板1110上的无源元件1190。
无源元件1190可以设置在第一印刷电路板1110的边缘上,并且可以用作图像传感器1140的图像数据处理的噪声消除器或控制器。
此外,无源元件1190可以通过表面安装技术(SMT)形成在第一印刷电路板1110上。
如上所述,在根据实施例的相机模块中,由于以往设置在第一印刷电路板的最外侧部分上的壳体设置在第一印刷电路板内侧的第二印刷电路板上,所以可以最小化相机模块的尺寸。另外,由于供透镜保持器紧固的壳体设置在供安装图像传感器的第二印刷电路板上,因此可以防止光学倾斜,从而实现高分辨率图像。
图9a至图11中所示的第一印刷电路板1110、第二印刷电路板1130、第一粘合部件1120、滤光器1150和壳体1160可分别对应于参照图1至图8所述的第二保持器600、第一保持器400、导电粘合部、滤光器410和基座210。
图12是根据本发明的实施例的相机装置2010的示例的说明图。
参考图12,相机装置2010可以实现为包括相机模块的装置或具有相机功能的装置,例如包括相机模块的移动电话、智能电话、平板电脑或笔记本计算机。相机模块可以包括图像传感器封装。相机装置2010可以包括透镜组件2050、图像传感器封装2100和主机控制器2150。相机模块可以是图像传感器封装2100本身,或者可以包括透镜组件2050和图像传感器封装2100。
透镜组件2050可以接收从相机装置2010外部引入的光信号,并将光信号发送到图像传感器封装2100。透镜组件2050根据相机装置2010所需的规格,折射具有视场和焦距的光信号,并将折射的光信号发送到图像传感器封装2100。
透镜组件2050可以包括至少一个透镜,或者可以通过使两个或更多个透镜围绕其中心轴对准来形成光学系统。此外,透镜组件2050可以在主机控制器2150的控制下调节焦距,从而提供主机控制器2150所需的焦距。
为此,透镜组件2050可以通过使用音圈电机(VCM)改变至少一个透镜的位置来调节焦距。或者,透镜组件2050可以包括由导电液体和非导电液体组成的液体透镜,导电液体和非导电液体相互不混合并形成界面,并且透镜组件2050可以通过使用驱动电压控制导电液体和不导电液体之间的界面来调节焦距。
图像传感器封装2100可以包括图像传感器。图像传感器使用多个像素中的每一个将穿过透镜组件2050的光信号转换为电信号,然后通过转换后的电信号的模数转换产生与光信号相对应的数字信号。多个像素可以排列成矩阵,并且多个像素中的每一个可以包括光电转换元件(例如,光电二极管)和用于按顺序输出光电转换元件的电压电平的至少一个晶体管。图像传感器可以以帧或像素为单位输出与光信号相对应的数字信号。在一些实施例中,图像传感器可以包括用于处理和输出数字信号的图像信号处理器(ISP)。
除了图像传感器之外,图像传感器封装2100可以还包括用于保护图像传感器的部件、用于与主机控制器2150电连接的部件以及用于将图像传感器耦接到透镜组件2050的部件。将参考图13描述更详细的结构。
主机控制器2150可以从图像传感器封装2100接收与光信号相对应的数字信号(即,图像数据),并且可以产生用于控制图像传感器的动作的控制信号。在一些实施例中,主机控制器2150可以产生用于控制透镜组件2050的VCM或液体透镜的控制信号。
主机控制器2150可以实现为中央处理单元(CPU)、应用处理器(AP)等,但是本发明的范围不限于此。
图13是示出图12所示的图像传感器封装的一个实施例的图。
参照图13,图像传感器封装2200包括刚挠印刷电路板(RFPCB)2020、包括在RFPCB2020中的柔性印刷电路板(FPCB)2021、电路元件2022、加强部件2023、图像传感器2024、玻璃2025、连接器2026以及外壁2027。
RFPCB 2020可以是重叠刚性PCB并连接到作为柔性PCB的FPCB 2021的一部分的PCB。RFPCB 2020可以实现为非常薄,并且刚性PCB和柔性PCB可以彼此电连接。
如图13所示,RFPCB 2021的一部分(位于右侧外壁2027和连接器2026之间的部分)可以露出到外部,并且露出的部分当安装在相机装置2010上时可以弯曲并根据需要安装。
RFPCB 2020可以电连接到图像传感器2024,也可以电连接到连接器2026以电连接到外部控制电路(例如,图12中的主机控制器2150)。
RFPCB 2020的一部分(与图像传感器2024的中央部分相对应的部分)可以通过冲压处理或布线工艺(routing process)移除。RFPCB 2020的一部分可以被移除,从而使光信号没有损失地穿过透镜组件2050和玻璃2025而到达图像传感器2024。
在一些实施例中,RFPCB 2020可以包括用于处理从图像传感器2024输出的图像数据的s电路(例如,ISP)。
当RFPCB 2020包括单独的电路时,电路元件2022可以是用于构成电路的无源元件(例如,电容器或电阻器)或有源元件(例如,OPAMP)。该元件可以成形为从PCB突出。
加强部件2023用于加强RPCB 2020的强度以防止其变形。加强部件除了设置在与电路元件2022相对应的位置之外,还可以设置在RFPCB 2020的顶部。加强部件2023可以由具有高导热率和高强度的铝形成,并且铝的外部可以涂覆具有高的光吸收率的黑色涂层材料,以降低光信号的反射。加强部件2023可以通过粘接工艺结合到RFPCB 2020,但是本发明的范围不限于此。
图像传感器2024可以指图12中描述的图像传感器。图像传感器2024可以通过倒装芯片工艺在第一区域AREA1中电连接到RFPCB 2020。虽然在图13中仅一个剩余区域被指定为第一区域AREA1,但是关于图像传感器2024的对向右侧上的区域也对应于第一区域AREA1。
倒装芯片工艺是指在芯片上形成凸块而无配线粘接、然后使凸块与安装板接触从而将芯片连接到安装板的电路的工艺。这里,芯片可以是图像传感器2024,安装板可以是RFPCB 2020。
玻璃2025可以由具有高透明度的玻璃形成,并且可以具有规定曲率以便将光信号引导到图像传感器2024的活动区域(即像素)所在的区域。红外线(IR)膜可以附接到玻璃2025的顶部以阻挡红外线。此外,玻璃2025可以是限制特定波长的外部光或者使特定波长的外部光通过的滤光器。例如,玻璃2025可以是IR截止滤光器(IR-cut filter)。玻璃2025可以通过粘接工艺与加强部件2023结合。在某些情况下,玻璃2025可以直接结合到RFPCB2020,但是RFPCB 2020可能比加强部件2023相对更具弹性,因此当RFPCB 2020弯曲、扭曲等时,其其与玻璃2025的粘接力可能劣化。例如,加强部件2023可以设置在RFPCB 2020上,玻璃可以设置在加强部件2023上,以补偿粘接力的劣化。
连接器2026可以包括至少一个端子,该端子将RFPCB 2020电连接到外部控制电路(例如,图12中的主机控制器2150)。
外壁2027可用于保护电路元件2022、玻璃2025等免受其他外部模块,并可通过粘接工艺与加强部件2023结合。外壁2027可以附接并固定到透镜组件2050。
RFPCB 2020可以具有第一厚度T1(在约0.15mm到约0.25mm的范围内),并且RFPCB2020和加强部件2023的组合可以具有第二厚度T2(在约0.2mm到约0.4mm的范围内)。
在根据本发明实施例的图像传感器封装2200中,由于图像传感器2024上方的RFPCB 2020和加强部件2023(在光信号被引入的方向上)的厚度之和仅是第二厚度,因此,可以减小图像传感器封装2200和透镜组件2050的厚度之和,这可以增大透镜组件2050的竖直方向上的设计余裕。由于设计余裕的增大,透镜组件2050可以增加透镜的数目以及透镜可被VCM移动的距离,这可以增强相机装置的性能。
此外,可以增大可设置在图像传感器2025下方的任何其它模块(在与光信号被引入的方向相反的方向上)的设计余裕,并且减少整个相机装置2010的厚度,这可以有助于相机装置2010的小型化。
此外,图像传感器2024与RFPCB 2021的电连接所需的工艺仅需要一个倒装芯片工艺,这可以简化整个工艺。
根据另一实施例,图13中的图像传感器封装2200的结构中可以不包括加强部件2023,在这种情况下,可以进一步减小图像传感器封装2200的整体厚度。
在图13中,图像传感器2024具有向下露出的形式。当相机装置2010中的其他部件设置在图像传感器封装2200下方时,可以附接保护盖(未示出)使其包围图像传感器2024以防止冲击施加于图像传感器2024。
保护盖(未示出)可以具有比图像传感器2024更大的面积和高度,并且可以成形为具有一个开放表面。保护盖可以通过粘接工艺附接到RFPCB 2020使其包围图像传感器2024。保护盖(未示出)可以实现为具有高导热性和高强度的塑料工件,但是本发明的范围不限于此。
图14是示出图12所示的图像传感器封装的另一实施例的图。
参考图14,图像传感器封装2300可以包括FPCB 2021、电路元件2022、加强部件2023、图像传感器2024、玻璃2025、连接器2026和外壁2027。
也就是说,图像传感器封装2300可以具有仅包括FPCB 2021而不包括RFPCB 2020的结构,这与图13的图像传感器封装2200不同。
因此,可以在第二区域AREA2中在FPCB 2021上执行将图像传感器2024连接到FPCB2021的倒装芯片工艺。然而,由于倒装芯片工艺可能需要一定程度的强度或更大强度,所以可以在FPCB 2021和加强部件2023彼此附接之后执行倒装芯片工艺。
因此,FPCB 2021可以具有第三厚度T3(约0.05mm),并且FPCB 2021和加强部件2023的组合可以具有第四厚度T4(在约0.1至约0.2mm的范围内)。由此,可以进一步减小图像传感器封装2300的整体厚度。
这里,为了提高FPCB 2021的强度,图14所示的加强部件可以比图13所示的加强部件厚。
为了便于描述,与图14有关的描述集中于与图13的不同,并且除了这些不同之外,图像传感器封装2300可以具有与图像传感器封装2200大致相同的结构、材料和功能。
图15是图13或图14所示的图像传感器封装的俯视图。
参照图15,从上方观察到的图像传感器封装2200或图像传感器封装2300的上表面2400包括设置在FPCB 2021顶部上的加强部件2023。与多个像素所位于的、图像传感器2024的活动区域ACT相对应的RFPCB 2020或FPCB2021的区域可以去除以使光信号能够传输。
可以不设置加强部件2023,并且电路元件2022可以设置在RFPCB 2020或FPCB2021的一部分上,并且电路元件2022的位置和电路元件的数量不限于图15中所示的位置和数量。
此外,RFPCB 2020或FPCB 2021的另一部分(中央部分)露出,而不附接到加强部件2023,以便根据相机装置2010的内部设计规范而弯曲。
设置有图像传感器2024的、关于露出的FPCB 2021的左侧区域可以称为第一子封装,与露出的FPCB 2021相对应的区域可称为第二子封装,并且,设置有连接器2026的、关于露出的FPCB 2021的右侧区域可以称为第三子封装。
图16是示出根据本发明的比较例的图像传感器封装的图。
参考图16,图像传感器封装2500具有类似于图12所示的图像传感器封装2100的功能,但是具有不同于图13或图14所示的图像传感器封装的结构。
更具体地,图像传感器2024可以通过倒装芯片工艺经由陶瓷PCB 2050电连接到第三区域AREA3。
陶瓷PCB 2050是由陶瓷材料形成的PCB,并且具有足够的强度来执行倒装芯片工艺。然而,在加工期间,由于收缩/膨胀,工具成本可能增加,并且由于阵列型工艺,批量生产可能困难。
此外,由于陶瓷材料的特性,需要高的烧成温度(约1300℃),并且陶瓷PCB 2050不可能像RFPCB那样直接插入到FPCB中。
因此,在陶瓷PCB 2050和图像传感器2024彼此连接之后,陶瓷PCB 2050通过各向异性导电膜(ACF)经由第四区域AREA4电连接到FPCB 2021,从而堆叠两个PCB。ACF工艺是指将ACF膜插入到两个PCB之间并施加热从而将两个PCBs结合的工艺。
加强部件2023可以附接于FPCB 2021的下部,以提高FPCB的强度。为了满足设计的限制,连接器2026可以附接到FPCB 2021的下部,并且加强部件2023可以附接到FPCB 2021的上部使得与连接器2026相对。
这里,陶瓷PCB 2050需要具有第五厚度(约0.6mm)或更大厚度,以防止在加工中的收缩和膨胀期间的裂纹。
在一些实施例中,可以使用空腔PCB结构以防止图像传感器封装2500的整体厚度增加。空腔PCB结构是指在保持堆叠的PCB数量的同时减小整体厚度的结构。这对应于如下结构:通过在第五区域AREA5的区域中蚀刻陶瓷PCB 2050的工艺,图像传感器2024以封装的形式包括在陶瓷PCB 2050内,在该第五区域AREA5内,图像传感器2024和陶瓷PCB 2050彼此重叠。
由于陶瓷PCB 2050的影响,图像传感器封装2500的总厚度必定增加,并且由于需要使用单独的FPCB 2021,所以必定另外增加厚度。
此外,当使用空腔结构以使图像传感器封装2500的厚度的增加最小化时,需要额外的蚀刻处理,并且另外需要用于陶瓷PCB 2050和FPCB 2021之间的连接的ACF工艺,这增加了成本。
图12至图16中所示的RFPCB 2020、图像传感器2024和玻璃2025可以分别对应于参照图1至图8描述的第一保持器400、图像传感器500和滤光器410。此外,毋庸多言,参照图12至图16描述的实施例包括参照图1至图8描述的实施例的技术特征时,可以进一步包括第二保持器600。
根据本发明的实施例的相机模块可以包括第一特征、第二特征和第三特征全体。第一特征是参照图1至图8所描述的实施例的技术特征,第二特征是参照图9a至图11所描述的实施例的技术特征,第三特征是参照图12至图16所描述的实施例的技术特征。
例如,相机模块可以包括示例性第一特征、示例性第二特征和示例性第三特征全体。在示例性第一特征中,第一保持器和第二保持器通过导电粘合剂彼此耦接并电连接,并且第二保持器包围耦接到第一保持器的下部的图像传感器。在示例性第二特征中,壳体设置在第二印刷电路板上,第二印刷电路板在其下边缘附接到第一粘合部件,第一粘合部件设置成与第一印刷电路板间隔开。在示例性第三特征中,RFPCB设置在图像传感器的上方并电连接到图像传感器。
在根据本发明的另一实施例的相机模块中,可以根据需要省略第一特征到第三特征中的任一个。
换句话说,根据本发明实施例的相机模块可以包括第一特征到第三特征中的任一个,或者可以包括通过组合第一特征到第三特征中的至少两个而获得的技术特征。
虽然上面仅描述了多个实施例,但是各种其他实施例是可能的。以上所描述的实施例的技术思路,可以组合成各种形式,除非它们是互不相容的技术,由此可以实现新的实施例。
上述特征、配置、效果等包括在至少一个实施例中,并且不应该仅限于一个实施例。此外,每个实施例中所示的特征、配置、效果等可以针对其他实施例实现,因为它们彼此组合或由本领域技术人员修改。因此,与这些组合和修改有关的内容应被解释为包括在所附权利要求中公开的实施例的范围和精神中。
工业应用性
实施例可应用于用于拍摄物体的包括图像传感器的相机模块,以及包括该相机模块的便携装置。

Claims (11)

1.一种相机模块,包括:
透镜移动装置,所述透镜移动装置包括基座;
印刷电路板PCB,所述印刷电路板PCB包括上表面,所述上表面的外侧耦接到所述基座,并且所述上表面的内侧耦接到滤光器;
图像传感器,所述图像传感器耦接到所述PCB的下表面的内侧;以及
柔性印刷电路板FPCB,所述柔性印刷电路板FPCB耦接到所述PCB的下表面的外侧,并且被配置为包围所述图像传感器,
其中,所述PCB和所述FPCB通过导电粘合剂相互耦接并电连接。
2.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述透镜移动装置包括:
线筒,所述线筒设置成在第一方向上移动;
第一线圈,所述第一线圈设置在所述线筒的外周面上;
壳体,所述线筒设置在所述壳体内;
第一磁体,所述第一磁体耦接到所述壳体;
上弹性部件,所述上弹性部件设置在所述线筒的上侧以支撑所述线筒;
下弹性部件,所述下弹性部件设置在所述线筒的下侧以支撑所述线筒;
所述基座,所述基座设置在所述线筒的下方;以及
印刷电路板,所述印刷电路板置于所述基座上。
3.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述导电粘合剂被提供为各向异性导电膜ACF。
4.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述PCB和所述图像传感器通过倒装芯片工艺或者通过导电粘合剂相互耦接并电连接。
5.根据权利要求1所述的相机模块,还包括耦接到所述FPCB的下表面的加强部件,
其中,所述图像传感器形成有印刷端子单元,所述印刷端子单元附接到所述导电粘合剂并且耦接并电连接到所述PCB。
6.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述FPCB包括用于与外部装置电连接的连接板;并且
其中,所述滤光器是红外线阻挡滤光器或蓝光滤波器。
7.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述FPCB形成有中空区域,所述图像传感器收容在所述中空区域中,并且
其中,所述透镜移动装置还包括:
支撑部件,所述支撑部件设置在所述壳体的侧表面上,以支撑所述壳体在第二方向和/或第三方向上的移动;以及
第二线圈,所述第二线圈设置成与所述第一磁体相对。
8.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述PCB在其下边缘附接到所述导电粘合剂,所述导电粘合剂设置成与所述FPCB间隔开,
其中,所述图像传感器设置在所述导电粘合剂的分开部分之间,
其中,所述滤光器设置在所述PCB上,并且
其中,所述基座设置在所述PCB的上边缘上。
9.一种相机模块,包括:
透镜镜筒,所述透镜镜筒设置有至少一个透镜;
线筒,所述线筒被配置成在其中收容所述透镜镜筒;
盖部件,所述盖部件被配置成在其中收容所述线筒;
印刷电路板PCB,所述印刷电路板PCB设置在所述线筒的下方并且其上表面的内侧耦接到滤光器;
图像传感器,所述图像传感器耦接到所述PCB的下表面的内侧,并且设置有感测单元,所述感测单元设置成在第一方向上与所述滤光器相对;以及
柔性印刷电路板FPCB,所述柔性印刷电路板FPCB耦接到所述PCB的下表面的外侧,并且被配置为包围所述图像传感器,
其中,所述PCB和所述FPCB通过导电粘合剂相互耦接并电连接;并且
其中,所述图像传感器收容在形成于所述FPCB中的中空区域中,并且在所述FPCB的下表面上设置加强部件以封闭所述中空区域。
10.一种相机模块,包括:
透镜移动装置,所述透镜移动装置包括在其下侧的基座;
印刷电路板PCB,所述印刷电路板PCB包括上表面,所述上表面的外侧耦接到所述基座,并且所述上表面的内侧耦接到滤光器;
图像传感器,所述图像传感器耦接到所述PCB的下表面的内侧并且设有感测单元,所述感测单元设置成在第一方向上与所述滤光器相对;以及
柔性印刷电路板FPCB,所述柔性印刷电路板FPCB耦接到所述PCB的下表面的外侧,并且被配置为包围所述图像传感器,
其中,所述PCB和所述FPCB通过导电粘合剂相互耦接并电连接,并且
其中,所述图像传感器收容在形成于所述FPCB中的中空区域中,并且在所述FPCB的下表面上设置加强部件以封闭所述中空区域。
11.一种便携装置,包括:
显示模块,所述显示模块包括多个像素,所述多个像素的颜色根据电信号而改变;
根据权利要求1至10中任一项的相机模块,所述相机模块被配置为将经由透镜引入的图像转换成电信号;以及
控制器,所述控制器被配置为控制所述显示模块和所述相机模块的动作。
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