CN113556446B - 具有防抖功能的感光组件及相应摄像模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有防抖功能的感光组件，其包括：感光芯片；中间座，其以半导体工艺成型，所述感光芯片的背面承靠并固定于所述中间座的上表面，所述中间座具有位于所述感光组件外侧的中间座触点；底座，其包括底板和由底板周沿向上延伸而形成的侧壁，所述侧壁围绕在所述中间座的周围且与所述中间座的侧面具有间隙，所述侧壁的顶面具有底座触点，所述中间座触点基于打线工艺与所述底座触点电连接；弹性支撑件，其将所述侧壁和所述中间座弹性连接；以及驱动元件，其设置在所述中间座与所述底座之间，用于驱动所述中间座相对于所述底座在平行于所述感光面的方向上运动。本发明还提供了相应的摄像模组。本发明可以以较小的空间代价实现感光组件的防抖功能。

Description

具有防抖功能的感光组件及相应摄像模组

技术领域

本发明涉及摄像模组技术领域，具体地说，本发明涉及具有防抖功能的感光组件及相应摄像模组。

背景技术

随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。当前，在消费电子领域(例如手机领域)，光学防抖功能已成为摄像模组的常见功能之一。电子设备(例如智能手机)在进行图片拍摄时，由于各种原因难免会出现抖动。例如手持智能手机进行拍摄时，拍摄者往往难以长时间持稳手机，在拍摄时的按键动作也容易导致手机不稳，这些情形都会导致取景框中的画面抖动，影响摄像模组的成像质量。目前，光学防抖通常由光学图像稳定器实现。光学图像稳定器即Optical Image Stabilizer，缩写为OIS。现有技术中，具有光学防抖功能的摄像模组通常是在光学镜头配置光学图像稳定器。具体来说，为了提升摄像模组的成像质量，目前大多数采用的解决方案都是给镜头配备音圈马达，通过音圈马达来驱动镜头的运动，矫正镜头的抖动并有效提升成像的质量。然而，配置在光学镜头的音圈马达的防抖作用是有限的。一方面，摄像模组需要依靠感光芯片来成像，而在许多实际拍摄场景，抖动的不仅仅是光学镜头，感光芯片可能也会存在抖动。例如，拍摄者由于手持手机不稳而发生抖动，此时不仅是光学镜头的位置发生偏移，感光芯片的位置也会发生偏移，仅调整光学镜头的位置可能不足以矫正取景框偏移的问题。另一方面，配置在光学镜头的音圈马达本身的驱动能力也是有限的，例如音圈马达的行程有限，当抖动幅度较大时难以矫正该抖动。

为了有效提升摄像模组的成像质量，现有技术中出现了针对感光芯片的防抖技术。例如，有人提出了在感光组件底部设置云台，感光组件安装在云台上以实现防抖。然而，云台的结构所占的体积较大，会增加手机的厚度，不符合当前智能手机轻薄化的趋势。并且，由于云台的体积较大，对于内部空间极为珍贵的智能手机来说，采用这种基于云台的防抖方案可能会显著增加手机的设计难度，占用其它模块(例如电池)的空间。

因此，当前迫切需要一种可实现小型化的感光组件防抖解决方案。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种可实现小型化的感光组件防抖解决方案。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有防抖功能的感光组件，其包括：感光芯片，其具有感光面；中间座，其以半导体工艺成型，所述感光芯片的背面承靠并固定于所述中间座的上表面，所述中间座具有位于所述感光组件外侧的中间座触点；底座，其包括底板和由底板周沿向上延伸而形成的侧壁，所述侧壁围绕在所述中间座的周围且与所述中间座的侧面具有间隙，所述侧壁的顶面具有底座触点，所述中间座触点基于打线工艺与所述底座触点电连接；弹性支撑件，其将所述侧壁和所述中间座弹性连接；以及驱动元件，其设置在所述中间座与所述底座之间，用于驱动所述中间座相对于所述底座在平行于所述感光面的方向上运动。

其中，所述感光组件还包括线路板，所述底座的下表面承靠并固定于所述线路板的上表面；其中所述线路板由多个交替布置的线路层和绝缘层通过层压工艺制成。

其中，所述中间座触点与所述底座触点通过打线工艺连接，所述打线工艺中金属线被提拉至高于所述中间座50-100μm的位置处再向下弯曲。

其中，所述中间座触点与所述底座触点通过柔性半导体导线电连接，所述中间座和所述底座通过半导体工艺一体成型，再通过去除牺牲层的方式将所述中间座和所述底座分离，并在所述中间座的底面和所述底座之间以及在所述中间座的侧面和所述底座之间均形成所需的间隙。

其中，所述中间座的厚度为3-30μm，所述底座的高度为250-350μm，其中所述底板的厚度为100-280μm；制作在所述底座的线路的线宽大于制作在所述中间座的线路的线宽。

其中，所述感光芯片具有位于其背面的芯片触点，所述感光芯片通过倒装工艺固定于所述中间座的上表面，并且所述芯片触点基于回流焊工艺与所述中间座触点电连接。

其中，所述感光芯片具有位于其正面边缘区域的芯片触点，所述芯片触点基于打线工艺与所述中间座触点电连接。

其中，所述中间座触点包括第一中间座触点和第二中间座触点，所述底座触点包括第一底座触点和第二底座触点，所述第一中间座触点与所述芯片触点电连接，所述第二中间座触点与所述第一底座触点连接；所述第一中间座触点位于所述第二中间座触点内侧。

其中，所述感光组件还包括线路板，所述底座的下表面承靠并固定于所述线路板的上表面，所述线路板具有线路板触点；所述第一底座触点位于所述第二底座触点的内侧，所述第二底座触点基于打线工艺与所述线路板触点电连接。

其中，所述感光组件还包括线路板，所述底座的下表面承靠并固定于所述线路板的上表面，所述线路板具有线路板触点；所述第二底座触点位于所述底座的下表面，所述第二底座触点基于回流焊工艺与所述线路板触点电连接。

其中，所述弹性支撑件包括固定件和挠曲件。

其中，所述驱动元件包括片内驱动元件，所述片内驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面内的移动，所述芯片平面内的移动包括x轴平移、y轴平移和Rz旋转中的至少一项，其中x轴和y轴是平行于所述感光芯片的感光面的两个互相垂直的坐标轴，所述z轴是与所述感光面的法线方向一致的坐标轴，所述Rz旋转是绕z轴的旋转。

其中，所述驱动元件包括片外驱动元件，所述片外驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面外的移动，所述芯片平面外的移动包括z轴平移和/或芯片的倾角调整，所述倾角调整包括Rx旋转和Ry旋转，其中，其中x轴和y轴是平行于所述感光芯片的感光面的两个互相垂直的坐标轴，所述z轴是与所述感光面的法线方向一致的坐标轴，所述Rx旋转是绕x轴的旋转，所述Ry旋转是绕y轴的旋转。

其中，所述驱动元件包括片内驱动元件和片外驱动元件，所述片内驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面内的移动，所述芯片平面内的移动包括x轴平移、y轴平移和Rz旋转中的至少一项；所述片外驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面外的移动，所述芯片平面外的移动包括z轴平移和/或芯片的倾角调整，所述倾角调整包括Rx旋转和Ry旋转，其中，其中x轴和y轴是平行于所述感光芯片的感光面的两个互相垂直的坐标轴，所述z轴是与所述感光面的法线方向一致的坐标轴，所述Rx旋转是绕x轴的旋转，所述Ry旋转是绕y轴的旋转，所述Rz旋转是绕z轴的旋转。

其中，所述片内驱动元件设置在所述中间座的底面与所述底座之间，所述片外驱动元件设置在所述中间座的侧面与所述底座的侧壁之间。

其中，所述片内驱动元件为MEMS致动器，所述MEMS致动器包括旋转致动单元，所述旋转致动单元包括至少一个扇形梳齿结构，其适于通过静电力驱动所述中间座实现所述Rz旋转。

其中，所述MEMS致动器还包括平移致动单元，所述旋转致动单元包括至少一个矩形梳齿结构，其适于通过静电力驱动所述中间座实现所述x轴平移和/或所述y轴平移。

其中，所述至少一个矩形梳齿结构布置在所述至少一个扇形梳齿结构的外围。

其中，所述片外驱动元件包括电致动线，所述电致动线的两端分别连接所述底座的所述侧壁和所述中间座，所述电致动线包括热温差线、形状记忆合金线和压电线。

其中，所述片外驱动元件为静电板致动器。

其中，所述片内驱动元件包括第一永磁体、第二永磁体和线圈；所述第一永磁体设置于所述中间座的底面，所述第二永磁体设置于所述底座的上表面，所述第一永磁体和所述第二永磁体的N、S极相互对应以便形成磁场，所述线圈设置在所述第一永磁体和所述第二永磁体的中间，并受到所述磁场的推动力的作用，通过设置所述线圈、所述第一永磁体和所述第二永磁体的方向，使得所述中间座在所述线圈的电流的控制下实现所述x轴平移和/或所述y轴平移。

其中，所述片内驱动元件还包括用于检测所述中间座相对于所述底座的位移的检测元件。

根据本发明的另一方面，还提供了一种摄像模组，所述摄像模组为潜望式模组，其包括：光转折元件；光学镜头；以及感光组件，所述感光组件是前文所述的任一感光组件，其中所述中间座触点设置在所述中间座的单侧边缘区域；或设置在所述中间座的位置相反的两侧边缘区域。

其中，所述金属线设置在所述中间座的单侧边缘区域；或设置在所述中间座的位置相反的两侧边缘区域。

与现有技术相比，本申请具有下列至少一个技术效果：

1.本申请可以以较小的空间代价实现感光组件的防抖功能。

2.本申请的感光组件特别适合用于长焦摄像模组，通过感光芯片在xy平面的移动来代替镜头的OIS防抖功能，从而减小长焦摄像模组的尺寸，并改善长焦模组拍摄抖动现象。

3.本申请的感光组件中，将半导体工艺制作的中间座和底座设置在线路板与感光芯片之间，驱动元件仅需要驱动重量较小的中间座和感光芯片移动，有助于减小驱动元件的占用体积，从而减小整个感光组件的尺寸。

4.本申请一些实施例的感光组件中，通过对连接中间座和底座的金线(或其他导线)的特殊设计，降低或消除了芯片防抖移动所带来的线路故障风险。

5.本申请一些实施例的感光组件特别适合用于潜望式长焦摄像模组，通过将感光组件的金线设计在单侧或相反位置的两侧，可以有效地减小潜望式长焦摄像模组的高度，从而帮助减小搭载该潜望式长焦摄像模组的电子设备(例如手机)的厚度。

6.本申请一些实施例的感光组件中，在中间座底面与底座之间的间隙设置片内驱动元件，在中间座侧面与底座的侧壁之间设置片外驱动元件，两类驱动元件可以相互配合，为感光芯片提供更多的移动自由度，从而增强防抖功能，同时也巧妙地提升了中间座和底座之间间隙的空间利用率，有助于控制感光组件的整体尺寸。

7.本申请的一些实施例中，采用半导体工艺一体成型地制作中间座和底座，然后通过去除牺牲层的工艺将中间座和底座分离，可以有效地减小中间座和底座以及驱动元件的尺寸。

附图说明

图1示出了本申请一个实施例中的具有防抖功能的感光组件的侧视示意图；

图2示出了本申请一个实施例中的感光组件的俯视示意图；

图3a示出了本申请一个实施例中的具有弹性支撑件的感光组件的俯视示意图；

图3b示出了图3a中弹性支撑件靠近位置A的局部放大示意图；

图4示出了本申请一个实施例中片内驱动元件和片外驱动元件的设置区域；

图5示出了本申请一个实施例中的基于MEMS致动器的片内驱动元件的俯视示意图；

图6示出了本申请另一个实施例中的基于MEMS致动器的片内驱动元件的俯视示意图；

图7示出了本申请一个实施例中的基于热温差线的片外驱动元件的侧视示意图；

图8示出了本申请一个实施例中的基于静电板致动器的片外驱动元件的俯视示意图；

图9示出了图8的片外驱动元件在静电板的作用下发生移动的原理示意图；

图10示出了本申请一个实施例中的基于SMA的片外驱动元件的侧视示意图；

图11a示出了本申请一个实施例中的基于电磁致动器的片内驱动元件的侧视示意图；

图11b示出了本申请一个实施例中的基于电磁致动器的片内驱动元件的俯视示意图；

图12示出了本申请一个实施例中的基于电磁致动器的片内驱动元件的单个磁铁的磁感线分布的俯视示意图；

图13示出了本申请一个实施例中的潜望式模组的立体结构示意图；

图14示出了本申请一个实施例中的示出金线位置的感光组件的立体示意图；

图15示出了本申请的一个中间座10和底座20基于半导体导线电连接的实施例的剖面示意图；

图16示出了本申请一个实施例中的感光组件的立体示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步地描述。

图1示出了本申请一个实施例中的具有防抖功能的感光组件的侧视示意图。参考图1，本实施例中，感光组件包括感光芯片50、中间座10、底座20、线路板60和驱动元件30。其中，感光芯片50承靠并固定于中间座10。中间座10可以通过半导体工艺成型，以便具有更平坦的表面，使得芯片背面与中间座10的上表面更好地贴合。感光芯片50的边缘区域具有多个触点(有时也称为衬垫、焊垫或PAD点，下文中不再赘述)，触点可以作为感光芯片50的数据输入输出接口。图2示出了本申请一个实施例中的感光组件的俯视示意图，该图中示出感光组件的各个组成构件的触点位置。结合参考图1和图2，本实施例中，感光芯片50的触点通过打线(Wire bonding)工艺与中间座10电连接。中间座10的边缘区域可以具有两排触点，其中一排位于外侧，另一排位于内侧。内侧的触点与所述感光芯片50电连接，外侧的触点则与底座20电连接。本实施例中，底座20包括一底板和由底板周沿向上延伸而形成的侧壁。底板和侧壁可以是一体成型的。侧壁围绕在中间座10的周围，且与中间座10的侧面具有一定间距，以便中间座10横向移动。这里横向是指与感光芯片50的感光面平行的方向。感光面法线的方向则成为纵向。纵向即感光芯片50即中间座10的厚度方向。本实施例中，中间座10与底座20之间也通过打线工艺实现电连接。底座20的触点可以设置在侧壁的顶面。底座20的触点可以排列成两排，位于内侧的一排用于与所述中间座10电连接，位于外侧的一排用于与线路板60电连接。底座20的底面可以贴附于线路板60。线路板60可以是PCB板，该PCB板可以由导电层和绝缘层交替布置并层压而成。线路板60的边缘区域具有触点，用于与所述底座20电连接。本实施例中，底座20的侧壁通过弹性支撑件40(例如弹性挠曲件)与所述中间座10弹性连接。该弹性支撑件40可以在一部分方向上具有刚性，另一部分方向上具有弹性，从而将中间座10悬持在底座20中，并允许中间座10在一些方向上相对底座20发生移动。进一步地，驱动元件30设置在底座20与中间座10之间的间隙。本实施例中，感光芯片50承靠并固定于中间座10，二者构成一个整体，为便于描述，将二者所构成的组合体称为悬持感光件。该悬持感光件通过弹性支撑件40悬持在底座20的中央，并可以在驱动元件30的驱动下，在至少一个方向上进行移动，例如x轴移动或y轴移动。本发明中，x轴和y轴可以是与感光面平行的两个互相垂直的坐标轴，z轴为与感光面法线方向一致的坐标轴。本实施例中，可以将驱动元件30设置在中间座10的底面与底座20的底板顶面之间，在俯视角度下，该驱动元件30位于中间座10的覆盖范围之内，所以也可以称为片内驱动元件31(可参考图4，图4中片内驱动元件由虚线方框示出)。在另一实施例中，可以将驱动元件30设置在底座20的侧壁与中间座10的侧面之间，在俯视角度下，该驱动元件30位于中间座10的覆盖范围之外，所以也可以称为片外驱动元件32(可参考图4)。进一步地，本实施例中，打线工艺可以采用金线。其中，对于中间座10和底座20之间的电连接，可以将金线提拉至中间座上方50-100μm的高度后再进行弯曲(即向下弯曲)。这种做法是为了使金线具有一定的韧性，以适应中间座10的移动。

上述实施例中，中间座10可以由半导体工艺制作成型，其厚度可以较小，适于承靠感光芯片50并加强感光芯片50的结构强度即可，其面积可以仅略大于感光芯片50的面积，足以在其边缘区域留出设置触点的空间即可。这样，中间座10可以具有较小的重量，使得悬持移动件(即悬持感光件)的重量较轻，从而降低驱动悬持移动件的驱动力要求，进而帮助减小驱动元件30的尺寸。本实施例中，镜座(例如滤色片镜座)可以形成或安装在线路板60上，这样可以避免因悬持移动件承载镜座而导致重量增加。另一方面，半导体工艺制作的中间座10具有极高的平整度(其光滑度可以达到5μm以内)，相比线路板60，感光芯片50承靠和固定于中间座10，可以更有利于保障芯片的平整度，从而保证成像质量。上述实施例中，感光组件与光学镜头组件组装在一起可以构成摄像模组，并且该摄像模组可以通过驱动中间座10在平行于感光面的方向(相对于底座20)运动来实现光学防抖，从而可以取消用于驱动光学镜头的OIS马达，进而有利于减小光学镜头组件的体积。进一步地，上述实施例中，由于防抖功能开启时，中间座10和底座20之间需要移动，如果直接从感光芯片50打线到底座20，在感光芯片50位移量较大时，可能导致金线损坏。而先将感光芯片50和中间座10通过金线电连接在一起，然后在中间座10和底座20之间再通过弹性的导线进行连接，可以较好地适应中间座10的位移(感光芯片50固定于中间座10，所以中间座10的位移就是感光芯片50的位移)。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述中间座10具有连接感光芯片50的功能电路，该功能电路通过半导体工艺制作在中间座10的表面或内部，并且构成该功能电路的导线的线宽不低于50μm。所述底座20具有连接驱动元件30的驱动电路，该驱动电路可以为驱动元件30提供电流。该驱动电路通过半导体工艺制作在中间座10的表面或内部，并且构成该驱动电路的导线的线宽不低于80μm。上述数值可以根据实际情况调整，在本申请的其它实施例中，底座20和中间座10的线路可以做如下设计：底座20的线路的线宽可以大于中间座10的线路的线宽，以便为驱动元件30提供更大的电流，从而使驱动元件30具有更大的推力。

进一步地，在本申请的一个实施例中，弹性支撑件40包括挠曲件41和固定件42，挠曲件41一方面允许中间座10可以在某个或某些方向上能够移动，另一方面挠曲件41也能在中间座10移动完毕后使该中间座10保持稳定。固定件42在某些方向上具备刚性，使得中间座10可以沿着预设的方向移动，避免运动失去方向性。因此在挠曲件41和固定件42相互配合能使中间座10在驱动元件30驱动下在某个或某几个预设方向上进行位移，从而实现芯片防抖的功能。

进一步地，图3a示出了本申请一个实施例中的具有弹性支撑件的感光组件的俯视示意图。该图中示出了弹性支撑件40的连接位置。参考图3a，本实施例中，中间座10和底座20之间可以设置四个弹性支撑件40，每个弹性支撑件40的两端可以分别连接中间座10和底座20的一角。例如，一个弹性支撑件40可以将底座20的位置A与中间座10的位置B连接。位置A位于底座20的左下角，位置B位于底座20的左上角。也就是说，位置A和位置B并非处于同一方位，而是互相错开，使得弹性支撑件40可以从一个方位的起始固定点沿着中间座10或底座20的侧边延伸(可以是蜿蜒地延伸)至另一个方位的终止固定点。这样，弹性支撑件40可以为中间座10提供更稳定的弹性支撑。进一步地，图3b示出了图3a中弹性支撑件靠近位置A的局部放大示意图。参考图3b，本实施例中，弹性支撑件40可以包括刚性的固定件42和某个或某些方向具有弹性的挠曲件41。固定件42可以安装在位置A和位置B(图3b中未示出)，挠曲件41则连接在两端的固定件42之间。在中间座10的终止固定点处，固定件42可以安装在中间座10的下表面，从而避免占用触点的设置区域，帮助减小中间座10的面积(指俯视角度下的面积)。挠曲件41能在至少一个方向上变形。例如挠曲件41可以被配置为允许在x轴方向上变形，而不允许在y轴方向上变形。此时，挠曲件41可以响应于x轴方向的拉力或张力而发生变形，在y轴方向上则不会发生变化。固定件42在x轴和y轴方向均为刚性，均不会发生变形。因此，挠曲件41和固定件42所组成的弹性支撑件40在y轴方向上不能移动，或者说该弹性支撑件40可以在y轴上吸收运动能量，而在x轴上则可以传递运动能量。即，弹性支撑件40在x轴方向可以移动，在y轴方向不可移动。基于上述原理，根据具体情况和设计目标的不同，通过配置不同类型和形状的弹性支撑件，可以使得中间座10在某个或某几个方向上具有刚性，不能移动，而在某个或某几个方向上可以移动。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述中间座10在制作过程中(例如蚀刻过程中)，中间座10的表面或者内部预留出线路以镀铜的方式形成触点。所述中间座10的触点可以通过半导体导线19与所述底座20的触点电连接。图15示出了本申请的一个中间座和底座基于半导体导线电连接的实施例的剖面示意图。参考图15，本实施例中，底座20的触点可以设置于所述底座20的侧壁顶面。所述中间座10和所述底座20通过半导体工艺一体成型，再通过去除牺牲层的方式将所述中间座10和所述底座20分离，并在所述中间座10的底面和所述底座20之间以及在所述中间座10的侧面和所述底座20之间均形成所需的间隙。所述中间座10的触点可以通过半导体导线与所述底座20的触点电连接。所述半导体导线可以是柔性的，这样中间座10可以在一定范围内移动。具体来说，当中间座10相对于底座20移动时，该半导体导线可以较好地适应中间座10的位移，以避免因移动造成线路故障。本实施例中，半导体导线可以基于半导体工艺制作。在制作半导体导线时，该导线可以不必提拉至中间座上方。所述中间座10的厚度可以为3-30μm，所述底座20的厚度可以为250-350μm，其中底板的厚度可以是100-280μm。

进一步地，仍然参考图2，在本申请的一个实施例中，所述感光组件包括感光芯片50、中间座10、底座20和线路板60，以及设置在中间座10和底座20之间的驱动元件30。所述中间座10上设置有中间座触点11，所述底座20上设置有底座触点21，所述线路板60上设置有线路板触点61，感光芯片50设置有芯片触点51。芯片触点51电连接于中间座触点11上，中间座触点11电连接于线路板触点61上，从而使得芯片、底座20、中间座10、线路板60导通。在本实施例中，触点导通方式可以被具体实施为导线连接，本实施例中，中间座触点11优选设置为至少两排，其中一排用于与芯片触点51电连接，另外一排用于与底座20或驱动元件30电连接，相似地，底座触点21也优选设置为两排，一排用于与中间座触点11电连接，另一排用于与线路板触点61或与驱动元件30电连接。

进一步地，在本申请的另一实施例中，所述中间座触点11可以仅设置一排，每个中间座触点11可以既电连接底座触点21，也连接芯片触点51。类似地，所述底座触点21也可以仅设置一排，每个底座触点21可以既电连接中间座触点11，也连接线路板触点61。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述线路板60可以是PCB板，该PCB板可以由多个线路层和绝缘层交替层压而成。即，多个线路层和绝缘层可以交替地布置，并通过层压工艺组合为一个整体，形成所述的PCB板。

进一步地，在本申请的一个实施例中，感光芯片50与中间座10可以通过回流焊(reflow)和倒装工艺(flip chip)实现机械连接和电连接。此时，感光芯片50的触点可以位于其背面，中间座10的触点则位于其顶面(或上表面)。本实施例中，由于中间座10的可以省去用于设置内侧触点的位于感光芯片50外围的边缘区域，因此中间座10的面积可以与感光芯片50一致或仅略大于感光芯片50，从而帮助减小悬持移动件(即悬持感光件)的重量，降低驱动悬持移动件的驱动力要求，进而帮助减小驱动元件30的尺寸。另外，本实施例还可以减小感光组件的横向尺寸。需注意，本实施例中，中间座10与底座20之间仍然基于打线工艺通过金线电连接，以便为悬持移动件保留移动空间。

进一步地，在本申请的一个实施例中，底座和线路板可以通过回流焊(reflow)和倒装工艺(flip chip)实现机械连接和电连接。这种设计可以省去设置在底座20侧壁顶面的外侧触点，从而帮助减小感光组件的横向尺寸。

进一步地，图4示出了本申请一个实施例中片内驱动元件和片外驱动元件的设置区域。参考图4，本实施例中，所述驱动元件可以包括芯片内驱动件和芯片外驱动件，其中芯片内驱动件用于实现驱动芯片平面内的移动。这里芯片平面内的移动可以理解为横向移动，即x轴平移、y轴平移和Rz旋转，Rz旋转是指绕z轴的旋转。这些移动方向均平行于芯片的感光面，因此可以理解为芯片平面内的移动。芯片外驱动件用于实现驱动芯片平面外的移动。芯片平面外的移动可以包括z轴平移，芯片的倾角(tilt)调整，倾角(tilt)调整包括Rx旋转和Ry旋转，其中，Rx旋转是指绕x轴的旋转，Ry旋转是指绕y轴的旋转。这些移动方向均会改变芯片的感光面的所处的平面的位置或姿态，所以可以理解为芯片平面外的移动。图4中以虚线示意出了芯片内驱动件和芯片外驱动件。本实施例中，在俯视视角下，芯片内驱动件被设置在中间座10的区域内，芯片外驱动件被设置在中间座10和底座20之间的区域。芯片内驱动件也可以称为片内驱动元件31，芯片外驱动件也可以称为片外驱动元件32。

进一步地，图5示出了本申请一个实施例中的基于MEMS致动器的片内驱动元件的俯视示意图。MEMS全称为Micro Electro Mechanical System，即微机电系统。在本实施例中，所述驱动元件包括芯片内驱动件，芯片内驱动件被实施为MEMS致动器，其中该MEMS致动器包括位于四角的平移致动单元33和位于中央的旋转致动单元34。其中，旋转致动单元34包括四个扇形梳齿结构，每个扇形梳齿结构可以通过静电力使得致动器的移动部旋转一定角度，该角度的大小与扇形梳齿结构的电压差相匹配。平移致动单元33则包括四个外形呈矩形的梳齿结构。其中两个矩形梳齿结构可提供x轴致动的静电力，两个矩形梳齿结构可提供y轴致动的静电力。本实施例中，片内驱动元件31可以包括固定件和移动件，其中固定件固定于底座20(结合参考图1)，移动件则与中间座10固定在一起，从而带动中间座10(或者悬持感光件)实现芯片平面内的移动。该芯片平面内的移动可以包括x轴平移、y轴平移和Rz旋转，Rz旋转是指绕z轴的旋转。

进一步地，图6示出了本申请另一个实施例中的基于MEMS致动器的片内驱动元件的俯视示意图。相比图5的实施例，本实施例中的MEMS致动器可以省去位于四角的平移致动单元，保留位于中央的旋转致动单元34。本实施例可以芯片平面内的移动，该芯片平面内的移动可以包括Rz旋转，Rz旋转是指绕z轴的旋转。

进一步地，图7示出了本申请一个实施例中的基于热温差线的片外驱动元件的侧视示意图。参考图7，本实施例中，所述驱动元件包括芯片外驱动件，该芯片外驱动件可以是热温差线35，所述热温差线35可以随着温度的改变而伸缩。本实施例中，热温差线的两端分别连接底座20的侧壁和中间座10。通过调整热温差线的温度，可以实现芯片平面外的移动。芯片平面外的移动可以包括z轴平移，芯片的倾角(tilt)调整，倾角(tilt)调整包括Rx旋转和Ry旋转，其中，Rx旋转是指绕x轴的旋转，Ry旋转是指绕y轴的旋转。本实施例中，热温差线可以被SMA线、压电线等各类电致动线所代替。其中，SMA全称为Shape Memory Alloys，即形状记忆合金。本实施例中，使SMA线导通不同大小的电流，可以提供不同的温度，进而使该SMA线进行相应地伸缩，从而实现上述芯片平面外的移动。压电元件中可以设置有周期性的电信号，使得压电元件产生相应的振动，从而使压电元件驱使中间座进行运动。

进一步地，在本申请的另一个实施例中，所述驱动元件可以包括基于MEMS致动器的片内驱动元件和基于热温差线的片外驱动元件。其中，基于MEMS致动器的片内驱动元件可以仅采用平移致动单元，省去旋转致动单元。基于热温差线的片外驱动元件可以用于实现旋转致动功能。需注意，在本申请的其它实施例中，热温差线可以被SMA线、压电线等各类电致动线所代替。

进一步地，图8示出了本申请一个实施例中的基于静电板致动器的片外驱动元件的俯视示意图。参考图8，本实施例中，采用了一种静电板致动器作为片外驱动元件，其可以设置在底座的侧壁与中间座之间的区域。静电板致动器通过导电板之间的静电力进行驱动。静电板致动器可以由微加工技术制成，微加工技术的微结构加工尺寸可达到微米甚至纳米量级。本实施例中的静电板致动器包括刚性固定件36、移动件37、固定板38、移动板39和弹性元件39a。其中刚性固定件36与底座20连接在一起并固定所述固定板38，移动件37可以由弹性元件39a支撑，移动件37可以与中间座连接，移动件37的一端可以连接移动板39。弹性元件39a至少连接移动件37和刚性固定件36。具体来说，弹性元件39a可以一端连接刚性固定件36，另一端连接移动件37。进一步地，图9示出了图8的片外驱动元件在静电板的作用下发生移动的原理示意图。参考图8和图9，该弹性元件39a可以提供移动件x轴方向位移的支撑力，以使移动件37带动中间座10在x轴方向上移动。由于中间座10上设置有感光芯片50，所以移动件可以带动感光芯片50在x轴方向移动。本实施例中，移动板39和固定板38相对设置，形成电容结构。移动板可以配置为在第一电压、第二电压、第三电压等多个不同的电压下进行驱动，当移动板所配置的电压不同时，在移动板和固定板之间产生的电场也会发生变化。在电场的作用下可以将移动板和固定板彼此靠近或远离，而弹性元件在弯曲时可以提供支撑力，避免移动板的移动脱离所设定的x轴方向。需注意，本实施例中，移动件和固定件在俯视角度下可以呈条形，并且布置在中间座的覆盖区域内，以便提升移动件与中间座10的机械连接的可靠性和稳定性。

进一步地，仍然参考图8，在本申请的一个实施例中，在通电后，所述固定板和移动板两者之间会产生静电力，从而相互吸引或者排斥。两者之间产生的力量由两板之间的电容大小、电压大小和两者之间的间隙等因素决定。由于需要保持电压差，本实施例中固定板和移动板不互相接触，固定板和移动板的面积大致匹配，以便于提供足够的驱动力，同时有效利用空间。

进一步地，图10示出了本申请一个实施例中的基于SMA的片外驱动元件的侧视示意图。参考图10，本实施例中，片外驱动元件可以是基于SMA线的OIS装置。本实施例中，SMA线35a连接底座20和中间座10，而挠曲件41也同时连接底座20和中间座10，由于采用SMA材料进行驱动，SMA材料可以被设置为加热以驱动中间座10的运动。具体来说，当处于不同温度时，SMA线可以在马氏体相和奥氏体相之间变化。在低温时SMA线处于马氏体相，在高温时SMA线转换至奥氏体相。转化至奥氏体相可以使SMA线收缩，从而带动中间座10移动。进一步地，可以通过调整通过SMA线的电流来调节SMA线的温度，进而控制SMA线的伸缩，以驱动中间座10(或悬持感光件)移动。

进一步地，仍然参考图10，在本申请的一个实施例中，SMA线35a在收缩过程中其电阻随着其长度沿着所述电阻从局部极大电阻减少至局部极小电阻的曲线变化的属性。进一步地，SMA线可以由两个支撑结构支撑，支撑结构可以由铜或玻铜构成。两个支撑结构可以分别固定于底座20的侧壁和中间座10。底座20和中间座10还通过挠曲件弹性连接，以便限定中间座10在一个或多个方向上移动，同时为中间座10提供一定的弹性支撑以使其保持稳定。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述驱动元件包括一采用基于压电材料的致动器。该压电材料例如可以是锆钛酸铅(PZT)、氧化锌或其他压电材料。压电元件接收周期性的电信号，可以产生相应的运动，从而使压电元件驱使中间座进行运动。压电元件运动的方向可以与支撑元件的刚性方向不同，因此能够促使芯片在某些特定方向上移动，实现对这些特定方向的抖动的补偿。图16示出了本申请一个实施例中的感光组件的立体示意图。参考图16，其中支撑元件可以设置在中间座的侧面与底座的侧壁之间。且四个支撑元件43可呈螺旋状布置(如图16所示)。这四个支撑元件43可以使中间座在水平方向(即平行于xy平面的方向)上具有刚性，而在z轴方向上具有弹性。本实施例中，可以通过控制压电致动器的致动梁的刚度以及电绕曲量来实现感光芯片的z轴移动和tilt补偿(即倾斜补偿)。进一步地，四个支撑元件43呈螺旋状布置可以理解为：每个支撑元件43的两端分别连接支撑座的一个顶点和该顶点对应的中间座顶点的相邻顶点。其中，对于一个四边形的任一顶点，该顶点具有两个相邻顶点和一个对角顶点。本实施例中，底座和中间座均大体上呈四边形状(矩形状)。

进一步地，图11a示出了本申请一个实施例中的基于电磁致动器的片内驱动元件的侧视示意图；图11b示出了本申请一个实施例中的基于电磁致动器的片内驱动元件的俯视示意图。参考图11a和图11b，本实施例中，驱动元件为线圈和磁铁构成的电磁致动器。在底座20的不同位置设置第一驱动器22和第二驱动器23，第一驱动器用于推动感光芯片在x轴方向进行移动，第二驱动器用于推动感光芯片在y轴方向进行移动。本实施例中，对第一驱动器通电，可以使第一驱动器推动感光芯片在x轴方向移动，对第二驱动器通电可以使得驱动器推动感光芯片在y轴方向移动。第一驱动器和第二驱动器同时通电，则可以同时推动感光芯片在x轴和y轴方向的移动。参考图11a，第一驱动器和第二驱动器可以均包括第一永磁体24、线圈25和第二永磁体26。其中第一永磁体安装在中间座的底面，线圈固定于第一永磁体的底面。第二永磁体则固定在底座的上表面(指底板区域的上表面)。进一步地，本实施例中，第一永磁体和第二永磁体的NS极相互对应，以便形成磁场。线圈设置在两个永磁体的中间，从而可以受到磁场的推动力的作用。通过设置线圈和永磁体的方向，可以使得位于左侧的第一驱动器的线圈只受到一个x轴方向的力，右侧的第二驱动器的线圈只受到一个y轴方向的力。这样，控制通过线圈的电流，即可使得该感光芯片能够在x轴和y轴方向受控地运动。

进一步地，本申请的一个实施例中，所述第一驱动器和第二驱动器均具有检测元件27(参考图11a)。检测元件可以包括第一和第二检测元件，其中第一检测元件用于检测中间座和底座之间的相对位置和偏移量，例如x轴方向的偏移量，进而输出电信号给第一驱动器，使之产生驱动力并使中间座的位置保持稳定。类似地，第二检测元件可以用于检测中间座相对于底座的y轴方向的偏移量，进而输出电信号给第二驱动器，使之产生驱动力，以使中间座保持稳定。检测元件可以被实施为霍尔元件、线圈磁铁组件等。另外本实施例需要对多自由度进行检测校准，例如Rz，Rx，Ry方向上的倾斜可以通过陀螺仪进行检测。因此，本实施例中，检测元件和驱动元件一一对应，每个检测元件都用来检测与其对应的驱动元件的运动方向上的位移。这种设计保证了检测元件与驱动元件之间的位置可以尽可能接近，因此能够保证检测元件的检测精度，也保证驱动元件的运动的准确性。

图12示出了本申请一个实施例中的基于电磁致动器的片内驱动元件的单个磁铁的磁感线分布的俯视示意图。图中用点和叉代表磁感线方向，点代表垂直纸面向外,叉代表垂直纸面向里。图中虚线框S代表线圈，箭头代表线圈在通电时的受力方向。其中，线圈的通电方向可以为顺时针方向。参考图12，本实施例中，合理的布置磁体和线圈，可以驱动元件对中间座(线圈固定于中间座)形成在x轴方向和y轴方向的驱动力，从而驱动中间座在x轴方向和y轴方向上进行移动。

图13示出了本申请一个实施例中的潜望式模组的立体结构示意图。参考图13，本实施例提供了一种潜望式摄像模组(简称为潜望式模组)，其包括光束转折元件100、光学镜头200和感光组件300。其中感光组件300具有OIS芯片防抖装置。由于潜望式模组往往焦距较远，拍摄时的抖动造成的拍摄对象(例如被拍摄的人或物)晃动更加明显，容易导致拍摄对象模糊。本实施例中，感光组件300可以是前文中任一实施例的具有防抖功能的感光组件。其中，感光芯片安装于中间座并共同构成悬持移动件，悬持移动件被底座悬持，并且可以相对于底座进行受控运动。悬持移动件(中间座)和底座之间通过金线电连接。图14示出了本申请一个实施例中的示出金线位置的感光组件的立体示意图。参考图14，本实施例中，金线可以集中设计在感光芯片(和/或中间座)的两侧或单侧，以便确保感光组件在一个坐标轴的方向上具有较小的尺寸。例如中间座的金线可以布置在该中间座的两个条状边缘区，这两个条状边缘区大致平行。布置金线需要占用一定的体积，但是本实施例中将金线集中设计在感光芯片的位置相反的两侧或单侧(此处位置相反的两侧是指不相邻的两侧，例如图14中的第一侧71和第二侧72即位置相反的两侧)，可以避免感光芯片另一方向的空间的占用。例如，当将金线集中设计在感光芯片的两侧或单侧时，仅增加感光组件在x轴方向上的尺寸，可以不增加该感光组件y轴方向上的尺寸。由于本实施例的摄像模组为潜望式模组，所以y轴方向可以是手机(或其他电子设备)的厚度方向。本实施例的这种设计将有助于减小手机(或其他电子设备的厚度)。进一步地，本实施例中，中间座和底座的触点都设置在x轴方向上，减少了y轴方向的触点尺寸和金线尺寸。具体来说，省去两侧(指位置相反的两侧，即不相邻的两侧)或三侧的金线，可以省去两侧或三侧的触点所占用的尺寸，也可以省去两侧或三侧打线工艺所需保留的尺寸。对于每一侧，设置触点大约占用80-100μm的尺寸，打金线工艺所占用的尺寸为120-180μm，因此本实施例可以减少感光组件y轴方向的尺寸(减少200μm以上)。因此，本实施例可以减小潜望式模组的高度，以便适应摄像模组越来越小型化的趋势。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (22)

1.一种具有防抖功能的感光组件，其特征在于，包括：

感光芯片，其具有感光面；

中间座，其呈扁平状，所述感光芯片的背面承靠并固定于所述中间座的上表面，所述中间座具有位于所述感光组件外侧的中间座触点；

底座，其包括底板和由底板周沿向上延伸而形成的侧壁，所述侧壁围绕在所述中间座的周围且与所述中间座的侧面具有间隙，所述侧壁的顶面具有底座触点，所述中间座触点基于打线工艺与所述底座触点电连接；

弹性支撑件，其将所述侧壁和所述中间座弹性连接；

驱动元件，其设置在所述中间座与所述底座之间，用于驱动所述中间座相对于所述底座在平行于所述感光面的方向上运动；以及

线路板，所述底座的下表面承靠并固定于所述线路板的上表面；其中所述线路板由多个交替布置的线路层和绝缘层通过层压工艺制成；

其中，所述中间座和所述底座通过半导体工艺一体成型，再通过去除牺牲层的方式将所述中间座和所述底座分离，并在所述中间座的底面和所述底座之间以及在所述中间座的侧面和所述底座之间均形成所需的间隙，所述中间座触点与所述底座触点通过柔性半导体导线电连接；

所述中间座的厚度为3-30μm，所述底座的高度为250-350μm，其中所述底板的厚度为100-280μm。

2.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述中间座触点与所述底座触点通过打线工艺连接，所述打线工艺中金属线被提拉至高于所述中间座 50-100μm的位置处再向下弯曲。

3.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，制作在所述底座的线路的线宽大于制作在所述中间座的线路的线宽。

4.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述感光芯片具有位于其背面的芯片触点，所述感光芯片通过倒装工艺固定于所述中间座的上表面，并且所述芯片触点基于回流焊工艺与所述中间座触点电连接。

5.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述感光芯片具有位于其正面边缘区域的芯片触点，所述芯片触点基于打线工艺与所述中间座触点电连接。

6.根据权利要求4或5所述的感光组件，其特征在于，所述中间座触点包括第一中间座触点和第二中间座触点，所述底座触点包括第一底座触点和第二底座触点，所述第一中间座触点与所述芯片触点电连接，所述第二中间座触点与所述第一底座触点连接；所述第一中间座触点位于所述第二中间座触点内侧。

7.根据权利要求6所述的感光组件，其特征在于，所述感光组件还包括线路板，所述底座的下表面承靠并固定于所述线路板的上表面，所述线路板具有线路板触点；所述第一底座触点位于所述第二底座触点的内侧，所述第二底座触点基于打线工艺与所述线路板触点电连接。

8.根据权利要求6所述的感光组件，其特征在于，所述线路板具有线路板触点；所述第二底座触点位于所述底座的下表面，所述第二底座触点基于回流焊工艺与所述线路板触点电连接。

9.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述弹性支撑件包括固定件和挠曲件。

10.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述驱动元件包括片内驱动元件，所述片内驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面内的移动，所述芯片平面内的移动包括x轴平移、y轴平移和Rz旋转中的至少一项，其中x轴和y轴是平行于所述感光芯片的感光面的两个互相垂直的坐标轴，所述Rz旋转是绕z轴的旋转，所述z轴是与所述感光面的法线方向一致的坐标轴。

11.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述驱动元件包括片外驱动元件，所述片外驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面外的移动，所述芯片平面外的移动包括z轴平移和/或芯片的倾角调整，所述倾角调整包括Rx旋转和Ry旋转，其中，其中x轴和y轴是平行于所述感光芯片的感光面的两个互相垂直的坐标轴，所述z轴是与所述感光面的法线方向一致的坐标轴，所述Rx旋转是绕x轴的旋转，所述Ry旋转是绕y轴的旋转。

12.根据权利要求1所述的感光组件，其特征在于，所述驱动元件包括片内驱动元件和片外驱动元件，所述片内驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面内的移动，所述芯片平面内的移动包括x轴平移、y轴平移和Rz旋转中的至少一项；所述片外驱动元件用于驱动所述中间座在芯片平面外的移动，所述芯片平面外的移动包括z轴平移和/或芯片的倾角调整，所述倾角调整包括Rx旋转和Ry旋转，其中，其中x轴和y轴是平行于所述感光芯片的感光面的两个互相垂直的坐标轴，所述z轴是与所述感光面的法线方向一致的坐标轴，所述Rx旋转是绕x轴的旋转，所述Ry旋转是绕y轴的旋转，所述Rz旋转是绕z轴的旋转。

13.根据权利要求12所述的感光组件，其特征在于，所述片内驱动元件设置在所述中间座的底面与所述底座之间，所述片外驱动元件设置在所述中间座的侧面与所述底座的侧壁之间。

14.根据权利要求10所述的感光组件，其特征在于，所述片内驱动元件为MEMS致动器，所述MEMS致动器包括旋转致动单元，所述旋转致动单元包括至少一个扇形梳齿结构，其适于通过静电力驱动所述中间座实现所述Rz旋转。

15.根据权利要求14所述的感光组件，其特征在于，所述MEMS致动器还包括平移致动单元，所述平移致动单元包括至少一个矩形梳齿结构，其适于通过静电力驱动所述中间座实现所述x轴平移和/或所述y轴平移。

16.根据权利要求15所述的感光组件，其特征在于，所述至少一个矩形梳齿结构布置在所述至少一个扇形梳齿结构的外围。

17.根据权利要求11所述的感光组件，其特征在于，所述片外驱动元件包括电致动线，所述电致动线的两端分别连接所述底座的所述侧壁和所述中间座，所述电致动线包括热温差线、形状记忆合金线和压电线。

18.根据权利要求11所述的感光组件，其特征在于，所述片外驱动元件为静电板致动器。

19.根据权利要求10所述的感光组件，其特征在于，所述片内驱动元件包括第一永磁体、第二永磁体和线圈；所述第一永磁体设置于所述中间座的底面，所述第二永磁体设置于所述底座的上表面，所述第一永磁体和所述第二永磁体的N、S极相互对应以便形成磁场，所述线圈设置在所述第一永磁体和所述第二永磁体的中间，并受到所述磁场的推动力的作用，通过设置所述线圈、所述第一永磁体和所述第二永磁体的方向，使得所述中间座在所述线圈的电流的控制下实现所述x轴平移和/或所述y轴平移。

20.根据权利要求19所述的感光组件，其特征在于，所述片内驱动元件还包括用于检测所述中间座相对于所述底座的位移的检测元件。

21.一种摄像模组，其特征在于，所述摄像模组为潜望式模组，其包括：

光转折元件；

光学镜头；以及

感光组件，所述感光组件是权利要求1-20中任意一项所述的感光组件，其中所述中间座触点设置在所述中间座的单侧边缘区域；或设置在所述中间座的位置相反的两侧边缘区域。

22.根据权利要求21所述的摄像模组，其特征在于，所述打线工艺中的金属线设置在所述中间座的单侧边缘区域；或设置在所述中间座的位置相反的两侧边缘区域。

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