CN112702475A - 光学模块 - Google Patents

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    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
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Abstract

本发明提供一种光学模块，包括一基板、一感光元件、一镜头架以及一导电线路。基板包括一第一接垫。感光元件配置于基板上。感光元件具有一第一表面以及相对第一表面且朝向基板的一第二表面。感光元件包括位于第一表面的一第二接垫以及一感光区。镜头架配置于基板上且围绕感光元件。镜头架包括一内表面，其中内表面包括一第一部分及一第二部分，第一部分对应于基板的第一接垫，第二部分对应于感光元件的第二接垫。导电线路配置于镜头架的内表面，且延伸至第一部分以及第二部分，而使第一接垫通过导电线路电性连接第二接垫。

Description

光学模块
技术领域
本发明涉及一种光学模块，尤其涉及一种具有较小尺寸的光学模块。
背景技术
常见的可携式电子装置包括笔记本电脑(notebook computer)、智能手机(smartphone)或平板电脑(tablet PC)等，因上述可携式电子装置具备便于随身携带以利使用者即时收发处理信息的优势，已成为现代人不可或缺的工具。另一方面，为供使用者即时获取图像，具有镜头的光学模块已逐渐成为上述可携式电子装置的标准配备。然而，如何将此类光学模块配置于可携式电子装置，已成为众多厂商进而投入研究的课题之一。
举例来说，目前的智能手机大多趋向于全屏幕发展，现有的智能手机的光学模块，例如相机模块的制程大多为芯片直接封装(Chip on Board,COB)制程，其需要打线(wirebonding)使感光元件与基板的电性连接。然而，通过上述制程方式，打线所占用的体积会使得相机模块具有较大的尺寸。因此，在现今追求电子产品能够轻薄短小的趋势下，如何缩减光学模块的尺寸，实已成目前亟欲解决的课题。
发明内容
本发明提供一种光学模块，其可具有较小的尺寸。
本发明的光学模块包括一基板、一感光元件、一镜头架以及一导电线路。基板包括一第一接垫。感光元件配置于基板上。感光元件具有一第一表面以及相对第一表面且朝向基板的一第二表面。感光元件包括位于第一表面的一第二接垫以及一感光区。镜头架配置于基板上且围绕感光元件。镜头架包括一内表面，其中内表面包括一第一部分及一第二部分，第一部分对应于基板的第一接垫，第二部分对应于感光元件的第二接垫。导电线路配置于镜头架的内表面，且延伸至第一部分以及第二部分，而使第一接垫通过导电线路电性连接第二接垫。
在本发明的一实施例中，上述的镜头架具有一开孔，光学模块还包括一镜头，镜头配置在开孔内，镜头架、镜头以及基板共同形成一密闭空间，且导电线路位于密闭空间内。
在本发明的一实施例中，上述的光学模块还包括一透光层，透光层对应于开孔且抵靠于镜头架，镜头架、透光层以及基板共同形成一密闭空间，导电线路位于密闭空间内。
在本发明的一实施例中，上述的光学模块还包括一吸光涂层，吸光涂层覆盖于导电线路接触第一接垫及第二接垫之外的区域。
在本发明的一实施例中，上述的吸光涂层在镜头架的内表面的部位的厚度大于在导电线路上的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的吸光涂层在镜头架的内表面的部位的厚度等于在导电线路上的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的内表面还包括一第三部分，第一部分平行于第二部分，第三部分位于第一部分与第二部分之间且转折地连接于第一部分与第二部分，导电线路沿着内表面从第一部分经过第三部分延伸至第二部分。
在本发明的一实施例中，上述的镜头架的第一部分于基板上的正投影完全覆盖基板上的第一接垫。
在本发明的一实施例中，上述的镜头架的第二部分于第一表面上的正投影完全覆盖感光元件上的第二接垫。
在本发明的一实施例中，上述的第二部分与第一表面之间的间隙等于导电线路的一厚度。
在本发明的一实施例中，上述的第二部分与第一表面之间的间隙介于10微米至100微米之间。
在本发明的一实施例中，上述的第一接垫位于感光元件在基板上的正投影范围之外。
基于上述，本发明的光学模块的基板与感光元件是通过配置于镜头架的内表面的导电线路而使彼此电性连接，由于导电线路是沿着镜头架的内表面延伸，镜头架的内表面可被设计为相当贴近感光元件的外轮廓，而可以降低光学模块的尺寸。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种光学模块的剖面示意图；
图2是图1的局部放大示意图；
图3是图1中沿X-X方向剖面的镜头架、导电线路与吸光涂层的局部剖面示意图；
图4是依照本发明的另一实施例中的镜头架、导电线路与吸光涂层的局部剖面示意图。
附图标号说明
100：光学模块
110：基板
111：第一接垫
120：感光元件
121：第一表面
122：第二表面
123：第二接垫
124：感光区
130：镜头架
131：内表面
132：开孔
140：导电线路
150：镜头
160：透光层
170、170a：吸光涂层
S：密闭空间
T、T’：厚度
X-X：剖面线
具体实施方式
随着科技的进步，智能手机或平板电脑的相机模块的像素要求越来越高。目前，上述电子装置会采用约1200万像素至4000万像素的相机模块。此类光学模块使用直接封装(Chip on Board,COB)制程来制作，其需要通过打线(wire bonding)使感光元件与基板彼此电性连接。然而，由于打线相当占空间，打线的设计会使光学模块的尺寸(特别是在高度上)较大，进而使光学模块的体积难以缩减。下面将说明通过其他方式来使感光元件与基板彼此电性连接的光学模块，其具有较小的尺寸，而可应用在更薄化或是全屏幕的电子装置上。
图1是依照本发明的一实施例的一种光学模块的剖面示意图。图2是图1的局部放大示意图。需注意的是，图1至图2所示出的光学模块100，仅示意地简单示出各元件的相对位置，而仅供参考，其实际的数量以及尺寸比例不会与图1与图2所示相近。
请参考图1及图2，本实施例的光学模块100包括一基板110、一感光元件120、一镜头架130以及一导电线路140。在本实施例中，光学模块100例如是相机模块，但在其他实施例中，光学模块100并不以此为限。在本实施例中，光学模块100适于配置在电子装置(未示出)上，电子装置例如是笔记本电脑、智能手机或平板电脑等，并不以此为限。
在本实施例中，基板110包括一第一接垫111。感光元件120配置于基板110上。感光元件120具有一第一表面121以及相对第一表面121且朝向基板110的一第二表面122。感光元件120包括位于第一表面121的一第二接垫123以及一感光区124。
在本实施例中，镜头架130配置于基板110上且围绕感光元件120。镜头架130具有一开孔132。光学模块100还包括一镜头150以及一透光层160，镜头150配置在开孔132内，透光层160对应于开孔132且抵靠于镜头架130，镜头架130、透光层160以及基板110共同形成一密闭空间S，感光元件120位于密闭空间S内。密闭空间S可以保护感光元件120免于受外界的脏污、粉尘或颗粒的污染。
当然，在其他实施例中，光学模块100也可以不包括透光层160，光学模块100的形式并不以此为限。在光学模块100不包括透光层160的实施例中，镜头架130、镜头150以及基板110共同形成一密闭空间S，且感光元件120位于密闭空间S内。
请参考图2，在本实施例中，镜头架130包括一内表面131，其中内表面131包括一第一部分131A、一第二部分131B以及一第三部分131C。第一部分131A平行于第二部分131B，第三部分131C位于第一部分131A与第二部分131B之间且转折地连接于第一部分131A与第二部分131B。第三部分131C可以分别垂直于第一部分131A与第二部分131B，但不以此为限制。第三部分131C与第一部分131A以及第三部分131C与第二部分131B之间也可夹有钝角或锐角。
在本实施例中，第一部分131A对应于基板110的第一接垫111，第二部分131B对应于感光元件120的第二接垫123。也就是说，镜头架130的第一部分131A于基板110上的正投影完全覆盖基板110上的第一接垫111。镜头架130的第二部分131B于第一表面121上的正投影完全覆盖感光元件120上的第二接垫123。此外，第一接垫111位于感光元件120在基板110上的正投影范围之外。
值得一提的是，在本实施例中，内表面131的第一部分131A与第二部分131B会相当靠近于基板110的上表面与感光元件120的第一表面121。
在本实施例中，导电线路140配置于镜头架130的内表面131，导电线路140会沿着内表面131从第一部分131A经过第三部分131C延伸至第二部分131B，而使第一接垫111通过导电线路140电性连接第二接垫123。导电线路140位于密闭空间S内，在本实施例中，例如是导电线路140沿着内表面131从第三部分131C延伸至第二部分131B的部分会位于密闭空间S内，但在其他实施例中，并不以此为限。
也就是说，在本实施例中，第二部分131B与第一表面121之间的间隙等于导电线路140在对应于的第二接垫123的部位的一厚度T。此外，内表面131的第一部分131A与基板110的上表面的间隙也会等于导电线路140在对应于的第一接垫111的部位的一厚度T’。举例来说，厚度T、T’介于10微米至100微米之间，但不以此为限制。此外，厚度T与T’可以相同或是不同。
在本实施例中，导电线路140配置于镜头架130的内表面131的方式例如是采用激光直接成形技术(LDS,Laser Direct Structuring)直接把电路图案成形于镜头架130的内表面131，但在其他实施例中，导电线路140的形成方式并不以上述为限。
如此一来，业者可以不需要通过打线的方式，来使感光元件120与基板110彼此电性连接，而可直接通过例如是LDS制程，将导电线路140成形于镜头架130的内表面131，使基板110的第一接垫111电性连接感光元件120的第二接垫123。相较于现有利用打线连接的光学模块，在本实施例中，由于导电线路140沿着镜头架130的内表面131延伸，镜头架130以贴近于感光元件120的形式设计，本实施例的光学模块100的镜头架130可具有较小的长宽高尺寸，而可使光学模块100具有较小的整体体积。若将此光学模块100应用于电子装置内，可有效地减少光学模块100所占用电子装置的内部空间。
值得一提的是，为了避免位于镜头架130的内表面131上的导电线路140反光而影响感光元件120所接收到的光学图像。图3是图1中沿X-X方向剖面的镜头架、导电线路与吸光涂层的局部剖面示意图。请参考图2与图3，在本实施例中，光学模块100还包括一吸光涂层170，吸光涂层170覆盖于导电线路140在接触第一接垫111及第二接垫123之外的区域以及镜头架130的内表面131。在本实施例中，吸光涂层170例如是黑漆、绿漆或其他不反光涂料，吸光涂层170覆盖于导电线路140可以避免反射光线。
当然，在其他实施例中，吸光涂层170也可以只覆盖于导电线路140在接触第一接垫111及第二接垫123之外的区域，镜头架130可以用不反光的材质制作或是具有不反光的颜色(例如黑色)，或者，镜头架130的内表面131可采用雾化的方式以避免反射光线。
在本实施例中，吸光涂层170覆盖于导电线路140以及镜头架130的内表面131，而可用于填补导电线路140与镜头架130的内表面131之间的段差，以使其表面较为平整。另一方面，吸光涂层170还可以固定位于镜头架130的内表面131上的脏污、粉尘或颗粒，以避免镜头架130的内表面131上的脏污、粉尘或颗粒掉至感光元件120的感光区124。
图4是依照本发明的另一实施例中的镜头架、导电线路与吸光涂层的局部剖面示意图。请参考图4，在本实施例中吸光涂层170a与吸光涂层170略有不同，差异在于：在图3中，吸光涂层170在镜头架130的内表面131的部位的厚度大于在导电线路140上的厚度，而使得吸光涂层170的外表面为平面。在本实施例中，吸光涂层170a在镜头架130的内表面131的部位的厚度等于在导电线路140上的厚度。
综上所述，本发明的光学模块的基板与感光元件是通过配置于镜头架的内表面的导电线路而使彼此电性连接，由于导电线路是沿着镜头架的内表面延伸，镜头架的内表面可被设计为相当贴近感光元件的外轮廓，而可以降低光学模块的尺寸。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种光学模块，其特征在于，包括：
基板，包括第一接垫；
感光元件，配置于所述基板上，所述感光元件具有第一表面以及相对所述第一表面且朝向所述基板的第二表面，所述感光元件包括位于所述第一表面的第二接垫以及感光区；
镜头架，配置于所述基板上且围绕所述感光元件，所述镜头架包括内表面，其中所述内表面包括第一部分及第二部分，所述第一部分对应于所述基板的所述第一接垫，所述第二部分对应于所述感光元件的所述第二接垫；以及
导电线路，配置于所述镜头架的所述内表面，且延伸至所述第一部分以及所述第二部分，而使所述第一接垫通过所述导电线路电性连接所述第二接垫。
2.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，其中所述镜头架具有开孔，所述光学模块还包括镜头，所述镜头配置在所述开孔内，所述镜头架、所述镜头以及所述基板共同形成密闭空间，且所述导电线路位于所述密闭空间内。
3.根据权利要求2所述的光学模块，其特征在于，还包括透光层，所述透光层对应于所述开孔且抵靠于所述镜头架，所述镜头架、所述透光层以及所述基板共同形成密闭空间，所述导电线路位于所述密闭空间内。
4.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，还包括吸光涂层，所述吸光涂层覆盖于所述导电线路接触所述第一接垫及所述第二接垫之外的区域。
5.根据权利要求4所述的光学模块，其特征在于，其中所述吸光涂层在所述镜头架的所述内表面的部位的厚度大于在所述导电线路上的厚度。
6.根据权利要求4所述的光学模块，其特征在于，其中所述吸光涂层在所述镜头架的所述内表面的部位的厚度等于在所述导电线路上的厚度。
7.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，其中所述内表面还包括第三部分，所述第一部分平行于所述第二部分，所述第三部分位于所述第一部分与所述第二部分之间且转折地连接于所述第一部分与所述第二部分，所述导电线路沿着所述内表面从所述第一部分经过所述第三部分延伸至所述第二部分。
8.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，其中所述镜头架的所述第一部分于所述基板上的正投影完全覆盖所述基板上的所述第一接垫。
9.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，其中所述镜头架的所述第二部分于所述第一表面上的正投影完全覆盖所述感光元件上的所述第二接垫。
10.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，其中所述第二部分与所述第一表面之间的间隙等于所述导电线路的厚度。
11.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，其中所述第二部分与所述第一表面之间的间隙介于10微米至100微米之间。
12.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，其中所述第一接垫位于所述感光元件在所述基板上的正投影范围之外。
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