CN110177429A - 一种带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子元件技术领域，公开一种带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组。所述带有电子元件的部件包括塑胶件、金属线路和至少一个电子元件，塑胶件具有预设的结构形状；金属线路嵌于塑胶件上，且金属线路与塑胶件一体注塑成型；至少一个电子元件焊接连接于金属线路。本发明金属线路嵌于塑胶件上且与塑胶件一体注塑成型，塑胶件作为金属线路的支撑载体，确保在金属线路上焊接电子元件的可操作性，从而取消FPC板，简化工艺；塑胶件又可以直接作为产品的功能件如摄像头马达的底盖，这样既简化生产工艺，又减少结构件的数量，不管从组装工艺上还是从部件结构上，都使得电子元件的组装复杂性大大降低，生产成本大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件技术领域，尤其涉及一种带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组。
背景技术
目前，现有的电子元件的组装，以移动终端摄像头模组中异形微型马达的电子元件的组装为例，如图1所示，通常是先将电子元件如电容元件31’、霍尔元件32’、IC(Integrated Circuit，集成电路)元件33’等焊接在FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)板2’上，FPC板2’提供电子元件所需的线路，再将FPC板2’粘贴在塑胶部件1’上，这种组装结构，组装复杂性高，生产成本高。
相关技术中给出了一种能够取消FPC板、简化工艺的电子元件的组装工艺，但是该组装工艺需要两次注塑成型，涉及的工艺环节多，包含的结构件数量多，对于生产移动终端摄像头模组中的异形微型马达部件来说，不管是从组装工艺上还是从部件结构上均不是最优的方案，仍存在很大的改进空间。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组，以解决现有电子元件的组装复杂性高、生产成本高的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种带有电子元件的部件，包括：塑胶件，具有预设的结构形状；金属线路，嵌于所述塑胶件上，且所述金属线路与所述塑胶件一体注塑成型；及至少一个电子元件，焊接连接于所述金属线路。
作为一种带有电子元件的部件的优选方案，所述金属线路包括多个支路，所述支路被部分包覆于所述塑胶件的内部，所述支路包括第一端部和第二端部，所述支路的第一端部至少部分外露于所述塑胶件的表面以与所述电子元件焊接连接，所述支路的第二端部伸出所述塑胶件。
作为一种带有电子元件的部件的优选方案，所述支路上成型有由所述塑胶件的内部向所述塑胶件的表面折弯的折弯部，所述支路的第一端部与所述折弯部连接。
作为一种带有电子元件的部件的优选方案，所述金属线路包括多个支路，所述塑胶件的表面成型有用于容置所述支路的限位槽，所述支路容置并固定于所述限位槽内，所述支路包括第一端部和第二端部，所述支路的第一端部与所述电子元件焊接连接，所述支路的第二端部伸出所述塑胶件。
作为一种带有电子元件的部件的优选方案，所述电子元件的数量为多个，所述电子元件包括电容元件、霍尔元件和IC元件中的一种或多种。
作为一种带有电子元件的部件的优选方案，所述金属线路包括金属基材及覆盖于所述金属基材表面的防护层，所述金属基材由片材冲压成型。
作为一种带有电子元件的部件的优选方案，所述电子元件与所述金属线路通过SMT工艺焊接连接。
一种带有电子元件的部件的生产工艺，用于生产根据以上任一方案所述的带有电子元件的部件，包括：成型金属线路；对所述金属线路进行模内注塑，形成模内注塑半成品；将一个或多个电子元件焊接到所述模内注塑半成品上，形成所述带有电子元件的部件。
作为一种带有电子元件的部件的生产工艺的优选方案，成型所述金属线路时，包括：将片材冲压成型为多个相互连接的预设形状的金属基材；对冲压成型后的所述金属基材进行表面处理，形成多个相互连接的所述金属线路。
作为一种带有电子元件的部件的生产工艺的优选方案，在将所述片材冲压成型为多个相互连接的预设形状的金属基材后、在对冲压成型后的所述金属基材进行表面处理之后、以及在对所述金属线路进行模内注塑形成模内注塑半成品后均进行卷盘包装。
作为一种带有电子元件的部件的生产工艺的优选方案，将一个或多个所述电子元件通过SMT工艺焊接到所述模内注塑半成品上；在将一个或多个所述电子元件焊接到所述模内注塑半成品上后，将所述带有电子元件的部件从所述片材上裁切下来。
一种摄像头模组，所述摄像头模组包括镜头及用于驱动所述镜头移动以实现自动对焦的马达，所述马达包括以上任一方案所述的带有电子元件的部件。
本发明的有益效果为：
本发明提供的带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组，金属线路嵌于塑胶件上且与塑胶件一体注塑成型，塑胶件作为金属线路的支撑载体，提高金属线路的结构强度，确保在金属线路上焊接电子元件时的可操作性、以及焊接完成后金属线路与电子元件连接的牢固性，从而取消FPC板，简化生产工艺，降低电子元件组装的复杂性，降低生产成本；并且通过一次注塑而成的塑胶件，具有预设的结构形状，可以作为产品的功能件如摄像头马达的底盖，也即可以根据产品的外形或功能需要将塑胶件成型为具有特定功能、且具有预设的结构形状的功能部件，这样既简化生产工艺，又减少结构件的数量，不管从组装工艺上还是从部件结构上，都使得电子元件的组装复杂性大大降低，生产成本大大降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中电子元件的组装结构示意图；
图2是本发明实施例1提供的带有电子元件的部件的结构示意图；
图3是本发明实施例1提供的成型的金属线路的结构示意图；
图4是在图3所示金属线路上注塑成型塑胶件后的结构示意图；
图5是在图4所示的结构上焊接电子元件后的结构示意图；
图6是本发明实施例2提供的带有电子元件的部件的生产工艺的流程图；
图7是本发明实施例3提供的带有电子元件的部件的生产工艺的流程图。
其中，图1中各附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1’-塑胶部件，2’-FPC板，31’-电容元件，32’-霍尔元件，33’-IC元件；
图2至图5中各附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1-塑胶件；
2-金属线路，21-支路，211-第一端部，212-第二端部，213-折弯部；
3-电子元件，31-电容元件，32-霍尔元件，33-IC元件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组，下面给出多个实施例对本发明提供的带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组进行详细描述。
实施例1：
如图2至图5所示，本实施例提供一种带有电子元件的部件，该带有电子元件的部件包括：塑胶件1、金属线路2和至少一个电子元件3。
具体地，如图2所示，塑胶件1具有预设的结构形状，也即可以根据产品的外形或功能需要将塑胶件1成型为具有特定功能、且具有预设的结构形状的功能部件，例如塑胶件1可以为移动终端摄像头模组中异形微型马达的底盖(或基座)，该塑胶件1具有预设的结构形状，且能够与其它部件(如马达主体等)进行连接装配，当然塑胶件1也可以是应用于其它场合的功能件；金属线路2嵌于塑胶件1上，且金属线路2与塑胶件1一体注塑成型，也即金属线路2作为嵌件与塑胶件1一体注塑成型，且注塑成型后金属线路2固定在塑胶件1上，与塑胶件1形成为一体；至少一个电子元件3焊接连接于金属线路2。
上述实施例中，金属线路2与塑胶件1一体注塑成型，电子元件3焊接于注塑成型后的金属线路2上，从而取消FPC板，简化生产工艺，降低电子元件3组装的复杂性，降低生产成本。可以理解的是，金属线路2嵌于塑胶件1上且与塑胶件1一体注塑成型，塑胶件1作为金属线路2的支撑载体，提高金属线路2的结构强度，确保在金属线路2上焊接电子元件3时的可操作性、以及焊接完成后金属线路2与电子元件3连接的牢固性；并且通过一次注塑而成的塑胶件1，既作为金属线路2的支撑载体，又作为产品的功能件，这样既简化生产工艺，又减少结构件的数量，不管从组装工艺上还是从部件结构上，都使得电子元件3的组装复杂性大大降低，生产成本大大降低。
在一个具体实施例中，如图3、图4和图5所示，金属线路2包括多个支路21，支路21被部分包覆于塑胶件1的内部，支路21包括第一端部211和第二端部212，支路21的第一端部211至少部分外露于塑胶件1的表面以与电子元件3焊接连接，支路21的第二端部212伸出塑胶件1。该实施例中，支路21被部分包覆于塑胶件1的内部，以提高塑胶件1对金属线路2固定的牢固性，并提高金属线路2的结构强度，确保金属线路2与电子元件3连接的牢固性；为了实现电子元件3与金属线路2焊接连接，设计金属线路2的支路21的第一端部211外露于塑胶件1的表面，电子元件3与支路21的第一端部211焊接连接；支路21的第二端部212伸出塑胶件1，以便于支路21的第二端部212与外部部件进行接线。
如图3和图4所示，为了实现支路21的第一端部211至少部分外露于塑胶件1的表面，支路21上成型有由塑胶件1的内部向塑胶件1的表面折弯的折弯部213，支路21的第一端部211与折弯部213连接，折弯部213的设置还能够增强金属线路2的结构强度；具体地，折弯部213包括相连的第一端和第二端，折弯部213的第二端相对于折弯部213的第一端向塑胶件1的表面折弯，支路21的第一端部211与折弯部213的第二端连接。优选地，支路21还包括与折弯部213的第一端连接的主体段，主体段整体处于同一平面上，主体段远离折弯部213的一端部为支路21的第二端部212，主体段除远离折弯部213的一端部以外，其它部位均被包覆于塑胶件1的内部。
在另一个具体实施例中，金属线路2包括多个支路21，塑胶件1的表面成型有用于容置支路21的限位槽，支路21容置并固定于限位槽内，支路21包括第一端部和第二端部，支路21的第一端部211与电子元件3焊接连接，支路21的第二端部212伸出塑胶件1。该实施例中，利用成型于塑胶件1表面的限位槽对金属线路2进行固定，同样能够确保对金属线路2的牢固固定，从而确保金属线路2与电子元件3连接的牢固性；并且这样设计无需为了实现支路21的第一端部211外露而对支路21进行折弯处理，从而使得金属线路2的成型更加方便。
如图2和图5所示，电子元件3的数量可以为多个，电子元件3可以包括电容元件31、霍尔元件32和IC(Integrated Circuit集成电路)元件33中的一种或多种；金属线路2的布线结构可以根据电子元件3的设置位置进行合理设计与调整。当然，电子元件3的数量也可以为一个，电子元件3的种类也不限于上述列举。
如图3所示，金属线路2包括金属基材及覆盖于金属基材表面的防护层，金属基材由片材冲压成型。具体地，金属基材可以由0.05mm～0.2mm(如0.05mm、0.1mm、0.15mm、02mm等)厚的金属合金(如合金、铜、不锈钢等)片材通过精密冲压模具冲压而成，冲压成型方式简单，生产效率高；除了冲压成型以外，也可以采用线切割等其他方式加工金属基材。防护层可以包括抗氧化层和助焊层，抗氧化层覆盖于金属基材的表面，助焊层覆盖于抗氧化层的外部；具体地，抗氧化层可以为镍层，避免金属线路2的金属基材被氧化；助焊层可以为金层、锡层或者金层和锡层的结合，有利于提高电子元件3和金属线路2的焊接质量。
为了提高焊接效率，并保证焊接质量，电子元件3与金属线路2通过SMT(SurfaceMounting Technology，表面组装技术)工艺焊接连接，采用SMT工艺焊接电子元件3，能够使电子元件3焊接工艺降低技术难度，焊接电子元件3可以通过高精度模具定位，解决传统工艺定位不好的问题。
实施例2：
本实施例提供了一种带有电子元件的部件的生产工艺，如图6所示，包括以下步骤：
S11，成型金属线路2；
S12，对金属线路2进行模内注塑，形成模内注塑半成品；
S13，将一个或多个电子元件3通过SMT工艺焊接到模内注塑半成品上，形成带有电子元件的部件。
上述实施例提供的带有电子元件的部件的生产工艺，通过成型金属线路2，并对金属线路2进行模内注塑，将电子元件3直接焊接到模内注塑半成品上，从而取消FPC板，并通过一次注塑成型加一次SMT工艺焊接，完成整个带有电子元件的部件的生产，减少了在塑胶部件上粘贴FPC板的工序，使得电子元件3的组装工艺更加简化，生产成本降低；并且采用SMT工艺焊接电子元件3，使电子元件3焊接工艺降低技术难度，焊接电子元件3可以通过高精度模具定位，解决传统工艺定位不好的问题。
实施例3：
本实施例提供了一种带有电子元件的部件的生产工艺，如图7所示，包括以下步骤：
S21，将片材冲压成型为多个相互连接的预设形状的金属基材，并进行卷盘包装；
S22，对冲压成型后的金属基材进行表面处理，形成多个相互连接的金属线路2，并进行卷盘包装；
S23，对金属线路2进行模内注塑，形成模内注塑半成品，并进行卷盘包装；
S24，将一个或多个电子元件3通过SMT工艺焊接到模内注塑半成品上，形成带有电子元件的部件；
S25，将带有电子元件的部件从片材上裁切下来，形成单个带有电子元件的部件。
目前传统的电子元件在FPC板上的焊接通常采用点锡焊接工艺，电子元件通过点焊焊接到FPC板上，因此需要对每个FPC进行重复定位，但是对FPC重复定位的精度具有较高的要求，在实际生产中无法完全保证每次定位的精度；同时由于FPC板自身的强度差，导致目前的组装工艺生产的带有电子元件的部件，整体不良率高，并且逐个定位后焊接造成生产效率低，量产性不好。
在步骤S21中，通过将片材冲压成型为多个相互连接的预设形状的金属基材，能够在后续的各个步骤中实现连续生产或批量生产，有利于提高生产效率；具体地，可以将片材通过精密冲压模具冲压成满足客户功能需要及成型量化的形状；对金属基材进行卷盘包装，在接下来的步骤中进行加工时，能够通过自动牵引装置或送料装置驱动卷盘转动，有利于实现自动送料。金属基材可以由0.05mm～0.2mm(如0.05mm、0.1mm、0.15mm、02mm等)厚的金属合金(如合金、铜、不锈钢等)片材通过精密冲压模具冲压而成，冲压成型方式简单，生产效率高；除了冲压成型以外，也可以采用线切割等其他方式加工金属基材
在步骤S22中，具体可以包括：在金属基材表面镀覆抗氧化层；在抗氧化层外镀覆助焊层，从而形成多个相互连接的金属线路2，并进行卷盘包装形成多个相互连接的金属线路2，并进行卷盘包装。具体地，可以通过镀镍形成抗氧化层，避免金属基材被氧化；在抗氧化层外镀金或镀锡形成助焊层，也可以既镀金也镀锡，实现较好的助焊效果。当然，抗氧化层级助焊层的形成均不限于上述具体限定。
在步骤S23中，模内注塑成型时，注塑温度优选为250℃～390℃，具体可以选择250℃、270℃、290℃、310℃、330℃、350℃、370℃、390℃等；注塑时间优选为5s～15s，具体可以选择5s、7s、9s、11s、13s、15s等。模内注塑时，可以使得塑胶件1部分包覆金属线路2，例如金属线路2被部分包覆在塑胶件1的内部，或者金属线路2容置并被固定于塑胶件1表面成型的限位槽内，从而确保金属线路2与塑胶件1连接的牢固性。
在步骤S24中，采用SMT工艺焊接电子元件3时，焊接温度优选为150℃～350℃，具体可以为150℃、190℃、210℃、250℃、280℃、310℃、350℃。采用SMT工艺焊接电子元件3，使电子元件3焊接工艺降低技术难度，焊接电子元件3可以通过高精度模具定位，解决传统工艺定位不好的问题。
在步骤S25中，对多个相互连接的带有电子元件的部件进行裁切，形成单个带有电子元件的部件，以方便将带有电子元件的部件装配到相应的产品上，具体地，在该步骤S25中包括但不限于将连接于金属线路的每一支路的第二端部的片材裁切掉。本步骤采用的裁切机可以实现一次将多个相互连接的带有电子元件的部件同时裁切成单个带有电子元件的部件，以提高作业效率。
实施例4：
本实施例提供了一种摄像头模组，包括镜头及用于驱动镜头移动以实现自动对焦的马达，所述马达包括根据上述任一实施例的带有电子元件的部件。
具体而言，具有摄像功能的电子设备如移动终端(如手机、笔记本、平板电脑等)、以及监视器、无人机等，其上都安装有摄像头模组，摄像头模组包括镜头及用于驱动镜头移动以实现自动对焦的马达，马达上通常都包括带有电子元件的部件(在马达上该带有电子元件的部件通常被称为马达基座、或马达底盖、或马达后盖等)，马达上的带有电子元件的部件可以为上述任一实施例的带有电子元件的部件，也即上述任一实施例的带有电子元件的部件可以应用到上述任一具有摄像功能的电子设备的摄像头模组中。
以一种移动终端的摄像头模组为例进行说明，该移动终端的摄像头模组包括：镜头及用于驱动镜头移动以实现自动对焦的异形微型马达，该异形微型马达包括马达主体及马达底盖(也可称为马达基座、或马达后盖等)，该马达底盖为带有电子元件的部件，马达底盖包括：塑胶底盖(即上述实施例中的塑胶件)、金属线路和至少一个电子元件，塑胶底盖根据需要成型为预设的结构形状，金属线路嵌于塑胶底盖上，且金属线路与塑胶底盖一体注塑成型，至少一个电子元件焊接连接于金属线路。该马达底盖的具体生产工艺为：先根据需要成型预设形状的金属线路，然后将金属线路作为嵌件通过模内注塑工艺注塑成带有金属线路的塑胶底盖，再将一个或多个电子元件焊接到金属线路上，形成带有电子元件的马达底盖。
综上所述，本发明上述实施例的带有电子元件的部件及其生产工艺和摄像头模组，能够使电子元件焊接工艺降低技术难度，焊接电子元件可通过高精度模具定位，解决传统工艺定位不好的问题；能够简化移动终端摄像头异形微型马达厂组装工艺，降低生产成本；能够提高焊接电子元件的制程效率，提升组件制程良率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (12)
1.一种带有电子元件的部件，其特征在于，包括：
塑胶件(1)，具有预设的结构形状；
金属线路(2)，嵌于所述塑胶件(1)上，且所述金属线路(2)与所述塑胶件(1)一体注塑成型；及
至少一个电子元件(3)，焊接连接于所述金属线路(2)。
2.根据权利要求1所述的带有电子元件的部件，其特征在于，
所述金属线路(2)包括多个支路(21)，所述支路(21)被部分包覆于所述塑胶件(1)的内部，所述支路(21)包括第一端部(211)和第二端部(212)，所述支路(21)的第一端部(211)至少部分外露于所述塑胶件(1)的表面以与所述电子元件(3)焊接连接，所述支路(21)的第二端部(212)伸出所述塑胶件(1)。
3.根据权利要求2所述的带有电子元件的部件，其特征在于，
所述支路(21)上成型有由所述塑胶件(1)的内部向所述塑胶件(1)的表面折弯的折弯部(213)，所述支路(21)的第一端部(211)与所述折弯部(213)连接。
4.根据权利要求1所述的带有电子元件的部件，其特征在于，
所述金属线路(2)包括多个支路(21)，所述塑胶件(1)的表面成型有用于容置所述支路(21)的限位槽，所述支路(21)容置并固定于所述限位槽内，所述支路(21)包括第一端部(211)和第二端部(212)，所述支路(21)的第一端部(211)与所述电子元件(3)焊接连接，所述支路(21)的第二端部(212)伸出所述塑胶件(1)。
5.根据权利要求1所述的带有电子元件的部件，其特征在于，
所述电子元件(3)的数量为多个，所述电子元件(3)包括电容元件(31)、霍尔元件(32)和IC元件(33)中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的带有电子元件的部件，其特征在于，
所述金属线路(2)包括金属基材及覆盖于所述金属基材表面的防护层，所述金属基材由片材冲压成型。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的带有电子元件的部件，其特征在于，
所述电子元件(3)与所述金属线路(2)通过SMT工艺焊接连接。
8.一种带有电子元件的部件的生产工艺，用于生产根据权利要求1至7中任一项所述的带有电子元件的部件，其特征在于，包括：
成型金属线路(2)；
对所述金属线路(2)进行模内注塑，形成模内注塑半成品；
将一个或多个电子元件(3)焊接到所述模内注塑半成品上，形成所述带有电子元件的部件。
9.根据权利要求8所述的带有电子元件的部件的生产工艺，其特征在于，成型所述金属线路(2)时，包括：
将片材冲压成型为多个相互连接的预设形状的金属基材；
对冲压成型后的所述金属基材进行表面处理，形成多个相互连接的所述金属线路(2)。
10.根据权利要求9所述的带有电子元件的部件的生产工艺，其特征在于，
在将所述片材冲压成型为多个相互连接的预设形状的金属基材后、在对冲压成型后的所述金属基材进行表面处理之后、以及在对所述金属线路(2)进行模内注塑形成模内注塑半成品后均进行卷盘包装。
11.根据权利要求9所述的带有电子元件的部件的生产工艺，其特征在于，
将一个或多个所述电子元件(3)通过SMT工艺焊接到所述模内注塑半成品上；
在将一个或多个所述电子元件(3)焊接到所述模内注塑半成品上后，将所述带有电子元件的部件从所述片材上裁切下来。
12.一种摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组包括镜头及用于驱动所述镜头移动以实现自动对焦的马达，所述马达包括根据权利要求1至7中任一项所述的带有电子元件的部件。
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