CN110475049B

CN110475049B - 相机模块及其制造方法

Info

Publication number: CN110475049B
Application number: CN201810449381.XA
Authority: CN
Inventors: 金相晋; 申秀吉; 朴永录
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2038-05-11
Also published as: CN110475049A

Abstract

本公开提供一种相机模块及其制造方法，该相机模块包括：壳体，所述壳体中容纳有镜筒；电路板，固定地安装在所述壳体的下部上；及引导构件，引导所述壳体固定到电路板的固定位置，其中，所述引导构件包括：焊料球，形成在所述电路板上以沿着向上的光轴方向突出；及引导槽，设置为在所述壳体的下端部中沿着所述向上的光轴方向凹入的槽，并且所述焊料球装配到所述引导槽中。

Description

相机模块及其制造方法

技术领域

本公开涉及一种相机模块及其制造方法。

背景技术

近来，根据包括蜂窝电话的移动装置的小型化和薄型化的趋势，在本行业中，减小安装在移动装置中的组件的尺寸已经变得重要，为了实现进一步改善的功能以及安装在移动装置中的组件的小型化，已经应用高集成技术。

具体地，在现有的移动装置等中采用的相机模块已经用于相机电话、个人数字助理(PDA)、智能电话和膝上型计算机等，因此根据消费者偏好需要具有小的尺寸和高性能的图像捕捉功能。

更详细地，诸如蜂窝电话、膝上型计算机等的移动装置近来已经设置有其中安装有诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等的图像捕捉元件的相机模块，并且如上所述的相机模块根据像素的数量的增加及其功能的改善而具有与普通的高规格数码相机的性能类似的性能。

在这样的趋势中，在使壳体和板彼此结合的工艺中，通过使突起和槽结构结合来调整构成相机模块的壳体和板的对齐。然而，在这样的对齐结构中，由于机械结合结构而容易产生制造公差或组装公差，并且需要在板中形成孔，从而可降低板的刚性和板的利用率。

发明内容

本公开的一方面可提供一种可无需在板中形成孔的情况下改善壳体和板的结合对齐的相机模块。

根据本公开的一方面，一种相机模块可包括：壳体，所述壳体中容纳有镜筒；电路板，固定地安装在所述壳体的下部上；及引导构件，引导所述壳体固定到所述电路板的固定位置，其中，所述引导构件包括：焊料球，形成在所述电路板上以沿着向上的光轴方向突出；及引导槽，设置为在所述壳体的下端部中沿着所述向上的光轴方向凹入的槽，并且所述焊料球装配到所述引导槽中。

根据本公开的另一方面，一种制造相机模块的方法可包括：在电路板上形成焊盘；在所述电路板上设置无源组件或图像传感器并且将焊料膏涂覆到所述焊盘；对所述焊料膏执行回流工艺；并且利用所述焊料膏形成焊料球并且将壳体设置在所述电路板上使得所述壳体的引导槽被设置在与所述焊料球的位置相对应的部分中。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征及优点将被更清楚地理解，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的透视图；

图2是示出电路板与根据本公开的示例性实施例的相机模块分开的分解透视图；

图3是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的组装截面图；

图4是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的壳体的截面图；

图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于制造相机模块的晶圆级(wafer-level)电路板和裸片级(dice-level)电路板的示图；

图6是示出根据本公开的示例性实施例的用于制造相机模块的裸片级电路板的示图；

图7是示出根据本公开的示例性实施例的焊料膏涂覆到用于制造相机模块的裸片级电路板的形状的示图；

图8是示出根据本公开的示例性实施例的焊料膏涂覆到其的用于制造相机模块的电路板进行回流工艺以形成焊料球的形状；以及

图9是示出制造根据本公开的示例性实施例的相机模块的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的透视图，图2是示出电路板与根据本公开的示例性实施例的相机模块分开的分解透视图；图3是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的组装截面图；图4是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的壳体的截面图。

根据本公开的示例性实施例的相机模块100可包括：壳体110，其中容纳有镜筒111；及电路板130，结合到壳体110的下部。另外，壳体110和电路板130可通过诸如热固性粘合剂、紫外线(UV)粘合剂等的粘合剂彼此粘合和结合。

壳体110的内部可具有中空的形状，镜筒111可容纳在壳体110中，并且镜筒111包括：至少一个透镜，沿着光轴方向堆叠；第一致动器，通过沿着光轴方向驱动镜筒111来执行自动调焦(AF)功能；第二致动器，通过沿着与光轴方向垂直的方向驱动镜筒111来执行光学图像稳定(OIS)功能；及滤光器116等。

另外，图像传感器137、各种无源组件等可安装在电路板130上。

镜筒111可包括嵌入在其中的多个透镜、利用相机模块100中的图像传感器137捕捉被摄体的图像，并且镜筒111可通过形成在其外周表面上的螺纹来螺纹连接到壳体110。

壳体110可大体上支撑镜筒111，可保护镜筒111免受外部冲击，并且可固定地结合到电路板130以保护安装在电路板130上的以诸如红外(IR)滤光器的滤光器116等为例的组件。

这里，与镜筒111的螺纹啮合的螺纹槽可形成在壳体110的镜筒111结合到其的部分的内周表面中。

可需要滤光器116，以去除红外光区中的光。更详细地，相机电话的相机使用电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)将光信号转换为电信号以形成图像，这些光信号在红外光区(上至1150nm)以及人眼可见的可见光区(400nm至700nm)中被感测到，从而与实际颜色或图像无关的信号(例如，红外光区中的光信号)会使传感器饱和。因此，可需要红外(IR)截止滤光器以去除红外光区中的光。

图像传感器137可将外部图像转换为电信号并且存储电信号，并且可存储外部图像以代替现有的胶片。图像传感器可分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器(CIS)。这里，CCD可以为电荷耦合器件。另外，CIS可使用互补金属氧化物半导体(CMOS)。

电路板130可安装在壳体110的下部上，并且可具有安装在其上的电路、各种无源组件和集成电路，以发送和接收电信号。

电路板130可固定地结合到壳体110的下部。另外，在使壳体110和电路板130彼此结合的工艺中，壳体110和电路板130需要彼此对齐，以使得堆叠在镜筒111(容纳在壳体110中)中的透镜的光轴与安装在电路板130上的图像传感器137的中央彼此重合，然后，使壳体110和电路板130彼此固定地结合。换句话说，壳体110和电路板130需要在它们基于预定的位置彼此对齐的状态下彼此固定地结合。

因此，根据本公开的相机模块100可包括引导构件，以使壳体110和电路板130彼此对齐。引导构件可包括设置在电路板130上的焊料球135和设置在壳体110中的引导槽113。

另外，可沿着壳体的下端部的外周设置至少两个引导构件。附图中示出的根据本示例性实施例的相机模块100可具有大致矩形框形状。作为示例，可在具有大致矩形框形状的壳体110的拐角部中分别设置引导槽113，并且焊料球135可设置在电路板130上且与引导槽113相对应，从而在相机模块100中可设置四个引导构件。

引导槽113可设置为在壳体110的下端部中沿着向上的光轴方向凹入的槽，并且在使壳体110和电路板130彼此结合的工艺中，焊料球135可在被装配到引导槽113中的同时使壳体110和电路板130彼此自然地(自动地)对齐。

在壳体110和电路板130通过焊料球135和引导槽113彼此对齐之后，可另外地需要使壳体110和电路板130彼此按压的工艺以使壳体110和电路板130通过粘合剂彼此结合。因此，焊料球135的上部可通过引导槽113按压，使得焊料球135的上部的形状可根据引导槽113的形状而改变。

引导槽113可具有其尖锐部指向向上的光轴方向的圆锥形形状或者多棱锥形形状。因此，引导槽113可具有从底部朝向顶部变小的直径，并且在将焊料球135装配到引导槽113中的工艺中，在引导槽113的中央和焊料球135的中央彼此自然地对齐的同时，壳体110和电路板130可因此在预定位置彼此对齐。

焊料球135可形成在电路板130上以沿着向上的光轴方向突出。焊料球135可在用于焊接安装在电路板130上的无源组件、图像传感器137等的回流工艺中自然地形成。

也就是说，当在电路板130上安装无源组件、图像传感器137等时，在将形成焊料球135的位置处形成焊盘131，在焊盘131上涂覆焊料膏(焊膏)133，然后执行回流工艺，在焊料膏133被熔化和硬化的同时，可自然地形成焊料球135。在这种情况下，可在无需单独地执行附加的工艺的情况下容易地形成焊料球135。

另外，虽然如上所述形成的焊料球135可基本上具有球形形状，但是焊料球135的安放在电路板130上的安放部可具有大体上圆形形状。因此，焊料球135可具有穹顶形状，并且焊料球135的在光轴方向上的高度可大于、等于或者小于焊料球135的半径，并且焊料球135的在光轴方向上的高度可小于焊料球135的直径。虽然焊料球135在熔化状态下可具有球形形状，但是通过由于重力等向下作用的力也可以以微扁平球形形状(即，卵形形状)硬化。在这种情况下，焊料球135的安放部可具有大体上椭圆形形状。

同时，焊盘131可应用到电路板130以形成焊料球135。焊盘131可利用金属形成，并且可具有其中堆叠有铜、镍、金等的构造。

另外，焊盘131的中央与壳体110的引导槽113的中央对齐的形状可以为最精确的对齐形状。

焊盘131可具有大体上圆形形状，并且可具有小于或等于焊料球135的安放部的直径的尺寸。换句话说，当涂覆到焊盘131上的焊料膏133熔化时，可形成球形液态球，并且可在球形液态球硬化的同时形成焊料球135。通常，需要在焊盘131的中央和球形液态球的中央彼此重合的状态下设置焊盘131和球形液态球，以使焊料球135和引导槽113彼此精确地对齐。也就是说，焊料球135可被形成为覆盖焊盘131的整体。

为此，可调整焊盘131的尺寸和涂覆的焊料膏133的量，以使得焊盘131的尺寸小于或等于焊料球135的安放部的直径。由于焊盘131和电路板130的其上设置有焊盘131的上表面被设置有具有不同的特性，因此仅当焊料膏133围绕焊盘131涂覆时，焊料球135才可在熔化和硬化焊料膏133的工艺中基于焊盘131的中央基本上自然地形成。

例如，当考虑到焊盘131在焊料球135形成之后暴露到外部的情况时，由于焊盘131非常大，因此在与上述情况相反的情况下，由于焊料球135形成在焊盘131的具有与焊料球135的特性大体相同的特性的上表面上，因此焊盘131和焊料球135会不以焊盘131的中央和焊料球135的中央彼此对齐的状态设置，并且焊料球135可形成在焊盘131的上表面的任何位置上。因此，壳体110和电路板130之间的对齐会变得不可能。

图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于制造相机模块的晶圆级电路板和裸片级电路板的示图，图6是示出根据本公开的示例性实施例的用于制造相机模块的裸片级电路板的示图；图7是示出根据本公开的示例性实施例的焊料膏涂覆到用于制造相机模块的裸片级电路板的形状的示图；图8是示出根据本公开的示例性实施例的焊料膏涂覆到其的用于制造相机模块的电路板进行回流工艺以形成焊料球的形状。

参照图5，根据本公开的示例性实施例的用于制造相机模块的电路板可以为晶圆级电路板120。也就是说，可对包括多个电路板(分别用于单个相机模块100中)的集成电路板执行安装无源组件和图像传感器的工艺以及形成焊料球的工艺两者。然后，集成电路板可被切割为裸片级电路板130以单独地提供裸片级电路板130，然后，可将裸片级电路板130结合到单个壳体110。

参照图6，示出了根据本公开的示例性实施例的用于相机模块的裸片级(单个)电路板130。从图6可看出的是，焊盘131设置在具有矩形形状的裸片级电路板130的拐角部处。

参照图7，可以看出的是，焊料膏133被涂覆到根据本公开的示例性实施例的用于相机模块的电路板130，并且可以看出的是，焊料膏133被足够地涂覆使得焊料球135的安放部的直径大于焊盘131的尺寸。

参照图8，示出了形成在电路板130上的焊料球135的示例。

参照图9，制造根据本公开的示例性实施例的相机模块的方法可包括：在电路板上形成焊盘，在电路板上设置无源组件或图像传感器并且将焊料膏涂覆到焊盘，对焊盘执行回流工艺，并且利用焊料膏形成焊料球并且将壳体设置在电路板上，壳体包括形成在与焊料球的位置相对应的部分处的引导槽。

这里，制造相机模块的方法还可包括：在将壳体设置在电路板上之前，将粘合剂施加到壳体的下端部或者电路板的上部，并且制造相机模块的方法还可包括：在将壳体设置在电路板上之后，按压壳体和电路板并且使壳体和电路板彼此结合。

这里，电路板可以为晶圆级电路板，并且在将壳体结合到电路板时，可将电路板切割为裸片级电路板。

另外，引导槽可具有其尖锐部指向向上的光轴方向的圆锥形形状或者多棱锥形形状。因此，当将壳体设置在电路板上以使引导槽设置在与焊料球的位置相对应的部分上时，焊料球的中央和引导槽的中央可彼此自然地(自动地)对齐。

另外，在按压壳体和电路板并且使壳体和电路板彼此结合时，可通过壳体的引导槽按压焊料球的上部，从而可改变焊料球的上部的形状。

如以上所阐述的，根据本公开的示例性实施例，可使用必然包括在制造相机模块的工艺中的工艺(例如，回流工艺)进一步地改善壳体和电路板的结合对齐。

根据本公开的示例性实施例，由于不需要在电路板中形成孔，因此可提高电路板的刚性和电路板的利用率。

虽然以上已经示出和描述了示例性实施例，但是对本领域技术人员来说将明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变型。

Claims

1.一种相机模块，包括：

壳体，所述壳体中容纳有镜筒；

电路板，固定地安装在所述壳体的下部上；及

引导构件，引导所述壳体固定到所述电路板的固定位置，

其中，所述引导构件包括：

焊盘，设置在所述电路板上；

焊料球，设置在所述焊盘上以沿着向上的光轴方向突出；及

引导槽，所述焊料球装配到所述引导槽中，所述引导槽设置为在所述壳体的下端部中沿着所述向上的光轴方向凹入的槽，并且与所述焊盘的中心对准。

2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，沿着所述壳体的所述下端部的外周设置有至少两个引导构件。

3.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述焊盘具有大体上圆形形状。

4.根据权利要求3所述的相机模块，其中，所述焊料球的安放在所述电路板上的安放部具有大体上圆形形状，并且

所述安放部的直径大于或等于所述焊盘的直径。

5.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述焊料球被形成为覆盖所述焊盘的整体。

6.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述焊料球具有穹顶形状。

7.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述焊料球的上部通过所述引导槽被按压。

8.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述引导槽具有圆锥形形状或者多棱锥形形状，所述圆锥形形状或者所述多棱锥形形状的尖锐部指向所述向上的光轴方向。

9.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述壳体具有矩形框形状，并且

所述引导构件设置在所述壳体的所述下端部的至少两个拐角部处。

10.根据权利要求1所述的相机模块，其中，在所述电路板上安装有无源组件或图像传感器。

11.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述电路板和所述壳体通过粘合剂彼此粘合和结合。

12.一种制造相机模块的方法，包括：

在电路板上形成焊盘；

在所述电路板上设置无源组件或图像传感器并且将焊料膏涂覆到所述焊盘；

对所述焊料膏执行回流工艺；以及

利用所述焊料膏形成焊料球并且将壳体设置在所述电路板上，以使得所述壳体的引导槽被设置在与所述焊料球的位置相对应的部分中，

其中，所述壳体的所述引导槽设置为在所述壳体的下端部中沿着向上的光轴方向凹入，并且与所述焊盘的中心对准。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电路板为晶圆级电路板，并且

在将所述壳体结合到所述电路板过程中，将所述电路板切割为裸片级电路板。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，在将所述壳体设置在所述电路板上之前，将粘合剂施加到所述壳体的下端部或者所述电路板的上部。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，通过所述壳体的所述引导槽按压所述焊料球的上部，从而改变所述焊料球的所述上部的形状。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述引导槽具有圆锥形形状或者多棱锥形形状，所述圆锥形形状或者所述多棱锥形形状的尖锐部指向向上的光轴方向。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，当所述焊料球被安放为设置在所述引导槽中时，所述壳体的位置被自动地引导。