CN113347325B - 一种成像模组及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像模组及其制备方法。该成像模组包括镜头座和至少一个印刷电路板；所述印刷电路板包括定位孔，每个所述定位孔内表面设置有焊盘；所述镜头座包括定位柱；所述定位柱侧面涂覆有焊接材料，和/或，所述焊盘上涂覆有焊接材料，所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接。该成像模组通过焊接材料连接印刷电路板与镜头座，提高成像模组的稳定性，由于焊盘设置于定位孔的内表面，能够提高成像模组的平整度；此外，由于焊接工艺相对简单，有利于提高装配效率。

Description

一种成像模组及其制备方法

技术领域

本发明实施例涉及成像模组技术领域，尤其涉及一种成像模组及其制备方法。

背景技术

随着前端网络摄像机(Internet Protocol Camera，IPC)的分辨率越来越高，并且有图像配准要求的新型摄像机已成为当下热点，对于传感器组装的平整度、位置精度、装配的稳定性要求也达到一个新的高度，越来越难以保证成像模组高分辨率、多传感器的要求。

现有的技术中，胶水作为连接介质，通过点胶机将胶水涂覆到钣金与印刷电路板之间，再利用相关工艺固化胶水，实现IPC的调校。但是，胶水在外界环境下易发生膨胀或收缩，影响成像模组的平整度；同时，胶水在固化不充分或者受外力情况下，易发生脱落，导致成像模组结构稳定性差；此外，高精度胶水固化工艺复杂，装配效率低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种成像模组及其制备方法，能够提高成像模组的稳定性和平整度，同时提高装配效率。

本发明实施例提供一种成像模组，包括镜头座和至少一个印刷电路板；

所述印刷电路板包括定位孔，每个所述定位孔内表面设置有焊盘；

所述镜头座包括定位柱；

所述定位柱侧面涂覆有焊接材料，和/或，所述焊盘上涂覆有所述焊接材料，所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接。

可选的，所述定位孔的截面形状为圆弧，所述定位柱的截面形状为圆形；

所述定位孔的截面所在圆的圆心与所述定位柱的截面的圆心重合，且所述定位孔的截面所在圆的半径大于所述定位柱的截面的半径。

可选的，所述印刷电路板包括多个定位孔，所述镜头座包括多个定位柱，所述定位柱与所述定位孔一一对应；

所述印刷电路板还包括相对设置的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘均设置有多个所述定位孔，所述第一边缘上的多个定位孔和所述第二边缘上的多个定位孔关于所述印刷电路板的中轴线对称；其中，所述中轴线与所述第一边缘或者所述第二边缘平行。

可选的，所述成像模组包括多个所述印刷电路板，多个所述印刷电路板沿所述定位柱的延伸方向依次排列。

可选的，所述成像模组还包括镜头和至少一个传感器，所述传感器与所述印刷电路板一一对应且电连接，所述镜头设置于所述镜头座上。

第二方面，本发明实施例提供了一种成像模组的制备方法，用于制备第一方面提供的任一成像模组，所述制备方法包括：

提供至少一个印刷电路板，所述印刷电路板包括定位孔；其中，所述定位孔的内表面设置有焊盘；

提供镜头座，所述镜头座包括定位柱；

在所述定位柱侧面涂覆焊接材料，和/或，在所述焊盘上涂覆所述焊接材料；

控制所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接。

可选的，所述控制所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接，包括：

控制调校工装带动所述印刷电路板移动以使所述定位孔与所述定位柱对位；

通过点焊设备控制所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料融化，以使所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接。

可选的，所述通过点焊设备控制所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料融化，包括：

获取所述焊接材料的回流焊接温度曲线；

通过所述点焊设备对所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料进行加热，并在加热过程中，控制焊接温度的变化与所述回流焊接温度曲线上的温度变化符合预设要求。

可选的，所述在所述焊盘上涂覆所述焊接材料，包括：

将所述印刷电路板固定至调校工装上；

利用自动点锡设备对所述印刷电路板的焊盘涂覆所述焊接材料。

可选的，所述制备方法，还包括：

提供镜头和至少一个传感器，所述传感器与所述印刷电路板一一对应；

电连接所述传感器和所述印刷电路板；

将所述镜头和固定于所述镜头座上。

本发明实施例提供的技术方案，通过焊接材料连接焊盘与定位柱，焊盘设置于印刷电路板上定位孔的内表面，定位柱设置于镜头座上，即焊接材料能够连接印刷电路板和镜头座。由于焊接材料的物理性能稳定，不易受周围环境的影响，成像模组的结构不易发生改变，因此保证了成像模组的平整度，同时，由于焊盘设置于定位孔的内表面，焊接材料连接印刷电路板和镜头座的过程中不产生垂直于印刷电路板的应力，有利于提高成像模组的平整度；此外，由于焊接工艺比较简单，使成像模组的装配效率得到提高。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种成像模组的主视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种印刷电路板的结构示意图；

图3为图1所示的成像模组的仰视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的焊盘的受力示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种成像模组的主视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种成像模组的主视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的成像模组的制备方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种在焊盘上涂覆焊接材料的方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种控制焊盘通过焊接材料与定位柱连接的方法的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的又一种成像模组的制备方法；

图11为本发明实施例提供的实际焊接温度曲线示意图；

图12为本发明实施例提供的成像模组的检测结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种成像模组的主视结构示意图。如图1所示，成像模组100包括镜头座110和一个印刷电路板120；

印刷电路板120包括定位孔，每个定位孔内表面设置有焊盘121；

镜头座110包括定位柱111；

定位柱111侧面涂覆有焊接材料130，和/或，焊盘121上涂覆有焊接材料130，焊盘121通过焊接材料130与定位柱111连接。

示例性的，如图1所示，成像模组100包括镜头座110和一个印刷电路板120，在焊盘121上涂覆有焊接材料130，焊接材料130在高温时呈液态，由于液体的流动性，焊接材料130填充印刷电路板120和定位柱111的间隙，随后降低温度以固化焊接材料，该过程焊接材料130发生相变，即焊接材料130从液态变为固态，焊接材料固化后，可连接印刷电路板120和定位柱111，即连接印刷电路板120和镜头座110。在其他实施方式中，还可以是在定位柱111侧面涂覆有焊接材料130。

需要说明的是，成像模组100还可以是包括镜头座110和多个印刷电路板120，本申请不做具体限制。

具体的，图2为本发明实施例提供的一种印刷电路板的结构示意图。印刷电路板120包括定位孔122，定位孔122的内表面设置焊盘121，在焊接材料的相变过程中，焊盘121的表面受到方向与焊印刷电路板120表面平行的应力，无与焊印刷电路板120表面垂直的应力。

本发明实施例提供的技术方案，通过焊接材料连接焊盘与定位柱，即焊接材料连接印刷电路板和镜头座。由于焊接材料的物理性能稳定，不易受周围环境的影响，成像模组的结构不易发生改变，因此保证了成像模组的平整度，同时，由于焊盘设置于定位孔的内表面，焊接材料连接印刷电路板和镜头座的过程中不产生垂直于印刷电路板的应力，有利于提高成像模组的平整度；此外，由于焊接工艺比较简单，该成像模组的装配效率较高，能够提升产能。

可选的，图3为图1所示的成像模组的仰视结构示意图。结合图2和图3，定位孔122的截面形状为圆弧，定位柱111的截面形状为圆形；定位孔截面所在圆的圆心与定位柱截面的圆心重合，且定位孔截面所在圆的半径R大于定位柱截面的半径r。

具体的，图4为本发明实施例提供的焊盘的受力示意图，如图4所示，定位孔截面所在圆的圆心与定位柱截面的圆心重合，焊盘121受到的应力的方向均指向圆心，焊盘121受到的合力

定位孔截面是一段圆弧线，因此定位孔截面沿与定位孔所在边缘垂直的方向(图中X方向)对称分布，即焊盘121沿X方向对称分布，则焊盘121受到的合力

沿X方向，即印刷电路板仅受到X方向的应力，如图4所示。印刷电路板受到的合力的方向单一确定，方便后续步骤中对印刷电路板受到的合力进一步调整，保证印刷电路板受到的合力为0。

本发明实施例中，定位孔所在圆的圆心与定位柱的圆心重合，定位孔所在圆的半径R大于定位柱的半径r，因此焊盘与定位柱之间存在间隙，以容纳焊接材料，从而通过该焊接材料连接焊盘与定位柱。

进一步的，在上述实施例的基础上，继续参考图2和图3，印刷电路板120包括多个定位孔122，镜头座110包括多个定位柱111，定位柱111与定位孔122一一对应；

印刷电路板120还包括相对设置的第一边缘123和第二边缘124，第一边缘123和第二边缘124均设置有多个定位孔122，第一边缘123上的多个定位孔122和第二边缘124上的多个定位孔122关于印刷电路板120的中轴线Y对称；其中，中轴线Y与第一边缘123或者第二边缘124平行。

具体的，多个定位孔122与多个定位柱111一一对应，即增加了印刷电路板122与镜头座110之间的连接点的数量，使得印刷电路板122与镜头座110之间的连接更紧固，提高了成像模组的结构稳定性。示例性的，如图4所示，成像模组100包括六个定位孔和六个定位座111，第一边缘123为印刷电路板120的左侧边缘，第一边缘123上设置有三个定位孔和三个定位座111，印刷电路板120的第一边缘123所受的应力为

其中，

和

分别为第一边缘123上的三个焊盘121所受的应力；第二边缘124为印刷电路板120的右侧边缘，第二边缘124上设置有三个定位孔和三个定位座111，印刷电路板120的第二边缘124所受的应力为

其中，

和

分别为第二边缘124上的三个焊盘121所受的应力。由于第一边缘123上的定位孔122和第二边缘124上的定位孔122关于印刷电路板120的中轴线Y对称，因此第一边缘123所受的应力与第二边缘124所受的应力方向相反，因此，当第一边缘123所受的应力与第二边缘124所受的应力大小相同时，印刷电路板120所受的应力合力为0，焊接过程中印刷电路板120和不会发生平移，因此提高了成像模组的平整度，消除了焊接过程中焊接材料相变导致的后焦值变化，确保定焦成像产品的成像质量。

需要说明的是，在实际应用中，对成像模组中定位孔的数量和定位柱的数量不做具体限制。

可选的，成像模组包括多个印刷电路板，多个印刷电路板沿定位柱的延伸方向依次排列。示例性的，图5为本发明实施例提供的又一种成像模组的主视结构示意图，如图5所示，成像模组100包括两个印刷电路板120，这两个印刷电路板120沿定位柱111的延伸方向(图中Z方向)依次排列。图5仅示例性展示成像模组，在其他实施方式中，还可以是成像模组100包括多个印刷电路板120，本申请不做限制。

本发明实施例中，通过设置多个印刷电路板，可以实现多传感器或者多模块功能的成像模组。

可选的，成像模组100还包括镜头150和至少一个传感器140，传感器140与印刷电路板120一一对应且电连接，镜头150设置于镜头座110上。

示例性的，图6为本发明实施例提供的又一种成像模组的主视结构示意图。如图6所示，成像模组100包括一个传感器140，传感器140与印刷电路板120电连接，镜头座110上设置有镜头150，实现了传感器140与镜头150的功能性连接，以形成能够实现拍摄的成像模组。在其他实时方式中，成像模组包括多个传感器140，且每个传感器140均与一个印刷电路板120电连接，从而实现多传感器的成像模组。

基于同一种发明构思，本发明实施例还提供一种成像模组的制备方法，用于制备本发明任意实施例所提供的成像模组，具备成像模组相应的有益效果。

图7为本发明实施例提供的一种成像模组的制备方法的流程示意图。如图7所示，成像模组的制备方法具体包括：

710，提供至少一个印刷电路板，所述印刷电路板包括定位孔；其中，所述定位孔的内表面设置有焊盘。

具体的，如果提供多个印刷电路板，可在多个印刷电路板上与多个传感器或者其他功能模块电连接，以实现制备多传感器或者多功能模块的成像模组。

720，提供镜头座，所述镜头座包括定位柱。

730，在所述定位柱侧面涂覆焊接材料，和/或，在所述焊盘上涂覆所述焊接材料。

示例性的，图8为本发明实施例提供的一种在焊盘上涂覆焊接材料的方法的流程示意图。如图8所示，该方法具体包括：

731，将所述印刷电路板固定至调校工装上；

732，利用自动点锡设备对所述印刷电路板上的焊盘涂覆所述焊接材料。

具体的，调校工装需要保证充足的夹紧力，以使印刷电路板在对位过程中不会与调校工装发生相对位移，保证对位的准确性。在实际应用中，调校工装的夹持模块可以考虑设置夹持手臂，用来夹紧印刷电路板不设置定位孔的两侧，还可以考虑顶针结构对来紧固印刷电路板的上和/或下表面，本申请不作具体限制。

其他实施方式中，还可以是在定位柱侧面涂覆焊接材料。

740，控制所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接。

具体的，图9本发明实施例提供的一种控制焊盘通过焊接材料与定位柱连接的方法的流程示意图。如图9所示，该方法具体包括：

741，控制调校工装带动所述印刷电路板移动以使所述定位孔与所述定位柱对位。

742，通过点焊设备控制所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料融化，以使所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接。

具体的，对位后加热焊接材料，焊接材料在加热后融化呈液态，由于液体的流动性，焊接材料填充印刷电路板和定位柱的间隙，随后降低温度以固化焊接材料，焊接材料固化后，起到连接印刷电路板和镜头座的作用。

本发明实施例中，由于焊接材料的物理性能稳定，不易受周围环境的影响，成像模组的结构不易发生改变，因此保证了成像模组的平整度，同时，由于焊盘设置于定位孔的内表面，焊接材料连接印刷电路板和镜头座的过程中不产生垂直于印刷电路板的应力，有利于提高成像模组的平整度；此外，由于焊接工艺比较简单，该成像模组的装配效率较高，能够提升产能。在其他实施方式中，还可以是在定位柱侧面涂覆焊接材料。

图10为本发明实施例提供的又一种成像模组的制备方法。如图10所示，成像模组的制备方法具体包括：

710，提供至少一个印刷电路板，所述印刷电路板包括定位孔；其中，所述定位孔的内表面设置有焊盘。

720，提供镜头座，所述镜头座包括定位柱。

730，在所述定位柱侧面涂覆焊接材料，和/或，在所述焊盘上涂覆所述焊接材料。

741，控制调校工装带动所述印刷电路板移动以使所述定位孔与所述定位柱对位。

742a，获取所述焊接材料的回流焊接温度曲线。

742b，通过所述点焊设备对所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料进行加热，并在加热过程中，控制焊接温度的变化与所述回流焊接温度曲线上的温度变化符合预设要求。

具体的，回流焊接的目的在于逐步熔化焊接材料与缓慢加热连接界面，避免急速加热而导致电子元件的损坏，不同的焊接材料具有不同的回流焊接温度曲线。示例性的，采用锡膏作为焊接材料，根据锡膏的回流焊接温度曲线控制实际的焊接温度。图11为本发明实施例提供的实际焊接温度曲线示意图，如图11所示，t1时刻对应的实际的焊接温度为T1，对应的锡膏的回流焊接温度曲线上的焊接温度为T1’，t2时刻对应的实际的焊接温度为T2，对应的锡膏的回流焊接温度曲线上的焊接温度为T2’，t1时刻到t2时刻，实际的焊接温度的变化为ΔT，锡膏的回流焊接温度曲线上的焊接温度的变化为ΔT’，ΔT与ΔT’的偏差不超过预设的允许的偏差范围，即实际的焊接温度曲线拟合锡膏的回流焊接温度曲线，能够避免电子元件的损坏。在其他实施方式中，还可以是其他的焊接材料，本申请不作具体限制。

此外，对所有焊接材料同时加热，能够保证焊接过程的均匀性和一致性，确保印刷电路板受到的合力为0，提高成像模组的平整度。

进一步的，上述成像模组的制备方法还包括：提供镜头和至少一个传感器，所述传感器与所述印刷电路板一一对应；电连接所述传感器和所述印刷电路板；将所述镜头和固定于所述镜头座上。

将镜头座与印刷电路板连接后，实现了传感器与镜头的功能性连接，以制备能够实现拍摄的成像模组。如果提供多个传感器，多个传感器与多个印刷电路板一一电连接，能够实现制备多传感器的成像模组。

本发明实施例提供的成像模组的制备方法也具备上述实施例中成像模组所具有的有益效果，此处不再赘述。

示例性的，利用上述成像模组的制备方法所制作的成像模组包括三个传感器S1、S2和S3，启动成像模组使其处于工作状态，在成像模组工作时间内分别获取三个传感器S1、S2和S3的位移量。图12为本发明实施例提供的成像模组的检测结果示意图，如图12所示，分别给出了传感器S1、S2和S3随时间的位移变化量的曲线，以其中任意一条曲线为参考标准曲线，例如以S2的曲线作为参考标准曲线，可以得到另外两条曲线与标准曲线的偏差均小于4μm，因此，本发明实施例提供的成像模组的制备方法制作的成像模组能够保证图像的稳定性，实现微米级别的精度控制。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。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的各种明显变化、重新调整及替代均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，而本发明的范围由权利要求的范围决定。

Claims (9)

1.一种成像模组，其特征在于，包括镜头座和至少一个印刷电路板；

所述印刷电路板包括定位孔，每个所述定位孔内表面设置有焊盘；

所述镜头座包括定位柱；

所述定位柱侧面涂覆有焊接材料，和/或，所述焊盘上涂覆有所述焊接材料，所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接；

所述定位孔的截面形状为圆弧，所述定位柱的截面形状为圆形；

所述定位孔的截面所在圆的圆心与所述定位柱的截面的圆心重合，且所述定位孔的截面所在圆的半径大于所述定位柱的截面的半径，以使所述焊盘受到的应力的方向均指向所述圆心；

所述定位孔截面沿与所述定位孔所在边缘垂直的方向对称分布，以使所述印刷电路板受到的合力为0。

2.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述印刷电路板包括多个定位孔，所述镜头座包括多个定位柱，所述定位柱与所述定位孔一一对应；

所述印刷电路板还包括相对设置的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘均设置有多个所述定位孔，所述第一边缘上的多个定位孔和所述第二边缘上的多个定位孔关于所述印刷电路板的中轴线对称；其中，所述中轴线与所述第一边缘或者所述第二边缘平行。

3.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述成像模组包括多个所述印刷电路板，多个所述印刷电路板沿所述定位柱的延伸方向依次排列。

4.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述成像模组还包括镜头和至少一个传感器，所述传感器与所述印刷电路板一一对应且电连接，所述镜头设置于所述镜头座上。

5.一种成像模组的制备方法，用于制备权利要求1-4任一项所述的成像模组，所述制备方法包括：

提供至少一个印刷电路板，所述印刷电路板包括定位孔；其中，所述定位孔的内表面设置有焊盘；

提供镜头座，所述镜头座包括定位柱；

在所述定位柱侧面涂覆焊接材料，和/或，在所述焊盘上涂覆所述焊接材料；

控制所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接；其中，

所述定位孔的截面形状为圆弧，所述定位柱的截面形状为圆形；

所述定位孔的截面所在圆的圆心与所述定位柱的截面的圆心重合，且所述定位孔的截面所在圆的半径大于所述定位柱的截面的半径；

确定所述焊盘受到的应力的方向均指向所述圆心；

确定所述定位孔截面沿与所述定位孔所在边缘垂直的方向对称分布，以使所述印刷电路板受到的合力为0。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述控制所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接，包括：

控制调校工装带动所述印刷电路板移动以使所述定位孔与所述定位柱对位；

通过点焊设备控制所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料融化，以使所述焊盘通过所述焊接材料与所述定位柱连接。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述通过点焊设备控制所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料融化，包括：

获取所述焊接材料的回流焊接温度曲线；

通过所述点焊设备对所述定位孔与所述定位柱之间的所述焊接材料进行加热，并在加热过程中，控制焊接温度的变化与所述回流焊接温度曲线上的温度变化符合预设要求。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在所述焊盘上涂覆所述焊接材料，包括：

将所述印刷电路板固定至调校工装上；

利用自动点锡设备对所述印刷电路板上的焊盘涂覆所述焊接材料。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括：

提供镜头和至少一个传感器，所述传感器与所述印刷电路板一一对应；

电连接所述传感器和所述印刷电路板；

将所述镜头和固定于所述镜头座上。

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