CN117201914A - 摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种摄像装置,其中,所述摄像装置包括感光组件以及被保持于所述感光组件的感光路径上的光学镜头。所述感光组件包括:线路板、感光芯片、模塑体以及射频连接器,其中,所述模塑体包括第一模塑体以及第二模塑体,所述第一模塑体以及所述第二模塑体能够包覆于所述线路板的第一表面、第二表面以及所述感光芯片的非感光区域,其中,所述射频连接器半露出于所述第二模塑体。
Description
技术领域
本方案涉及一种摄像装置技术领域,尤其涉及一种可进行模塑封装的摄像装置。
背景技术
随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车已经成为一种基本消费品,同时也在朝着智能化、安全化、个性化的方向发展,其中安全化的实现过程中,摄像头与汽车的结合越来越密切,能够随时记录汽车行驶全过程的视频图像和声音,为交通事故和定位提供更科学的视频和音频依据,为财产和人身安全提供保障。
汽车中的摄像头应用于360全景影像、行车记录监控、电子后视镜、身份识别、辅助安全驾驶以及疲劳驾驶监控等等方向,目前大部分汽车都配备了行车记录仪,而行车记录仪最重要的部件就是摄像头,人们选择摄像头时主要考虑影像的清晰度以及照射的角度范围等因素,对于其可靠性也有较大要求。现有的摄像头一般采用前后外壳、PCB板、广角光学镜头、射频连接器、散热体等,且各个元器件之间的固定往往需要螺钉等结构,具有螺钉碎屑污点风险以及元器件失效的风险。
实际使用中发现安装车辆上的摄像头在汽车上运行一段时间后,出现画面抖动、模糊、倾斜或者无画面的现象,导致驾驶员无法通过摄像头查看盲区或者无法使用摄像头进行拍摄图片等。经过多次测试,发现造成该原因是车辆长时间行驶的过程中产生的振动使得摄像头的广角光学镜头与感光芯片的对焦发生偏移引起,造成偏移的原因在于由于摄像头组装时,内部电路板与壳体存在一定间隙,导致电路板与外壳在长时间的振动或晃动的过程中发生松动偏移引起。另外,在摄像头组装过程中,由于各个元器件数量较多,常常出现过高的装配误差,进而影响摄像头质量。
针对上述问题,本发明提供一种模塑封装的摄像装置方案,通过在摄像装置内部采用模塑封装结构,代替原有的部分元器件,避免了元器件的裸露,同时也降低了污点风险。在提高摄像装置的可靠性的同时,可以解决上述存在的部分或大部分的问题。
发明内容
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明提供一种具有模塑封装结构的摄像装置,现有技术中的摄像装置的线路板横向面积以及壳体均占有一定空间,且运动过程中线路板与壳体易发生松动导致一定程度的偏移,对于摄像装置的成像会造成一定影响。如何在提升摄像装置成像质量的同时,又能大幅提升摄像装置的可靠性,保证整体结构的小型化,是目前急需解决的问题之一。
为了提升摄像装置的可靠性与成像质量,本发明采用了模塑体增强摄像装置的强度和平整度,代替了现有技术中的摄像头前后壳、散热体、螺钉等结构,有效地解决了上述存在的技术难点,通过模塑结构全包覆或者半包覆元器件,避免元器件的裸露,降低了污点风险,在提升摄像装置可靠性与成像质量的同时,保证了整体结构的小型化。
本发明的一个目的在于为提供一种摄像装置,采用模塑封装代替镜座或支架,为光学镜头提供安装区域,节省高度空间。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,采用模塑封装对内部元器件进行全包覆或者半包覆,避免元器件裸露,减少元器件失效的风险。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,在线路板的第一表面及第二表面设置模塑结构,提升贴附精度,补偿了线路板自身的不平整度带来的贴附精度误差。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,模塑工艺所形成的模塑体设置有一定的高度,为注塑在其内部的线路预留出充分的设置空间,保证线路导通的稳定性。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,利用模塑封装结构提升摄像装置的结构强度,防止线路板在振动过程中发生松动从而进行偏移,进而影响摄像装置的质量。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,其通过模塑结构最大程度地平衡对线路板作用产生的应力造成的线路板翘曲,将线路板制造时难以避免的不平整与翘曲对成像质量带来的这一不可控的影响因素变为可控的,再在后续组装的过程中通过主动校准与算法来补偿该可控的影响因素对成像造成的影响。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,利用模塑结构代替螺钉锁附,降低螺钉碎屑污点风险,且螺钉结构工艺复杂,防水效果较差,采用模塑封装结构简单,增强摄像装置的防水性能。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,利用模塑结构代替散热体结构,由于模塑自身的工艺特点,其具有良好的散热性能,能够改善线路板以及感光芯片的散热问题。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,其中线路板第二表面所设置的模塑体能够半包覆射频连接器,使得射频连接器能够半露出于模塑体,该结构能够代替摄像装置的后壳等结构,合理利用摄像装置的内部空间,实现结构尺寸小型化设计。
本发明的另一个目的在于提供一种摄像装置,其内部设置的射频连接器设置于偏离光轴的一侧,目的是为了便于安装,满足摄像装置的需求。
为达到以上目的,本发明提供了一种摄像装置,其中,所述摄像装置包括感光组件以及被保持于所述感光组件的感光路径上的光学镜头。所述感光组件包括:线路板、感光芯片、模塑体以及射频连接器,其中,所述模塑体包括第一模塑体以及第二模塑体,所述第一模塑体以及所述第二模塑体能够包覆于所述线路板的第一表面及第二表面以及所述感光芯片的非感光区域,所述射频连接器半露出于所述第二模塑体,所述射频连接器设置于偏离光轴的一侧,便于所述摄像装置进行安装。
依本发明的一个方面,本发明提供一摄像装置,其包括:
感光组件;
被保持于所述感光组件的感光路径上的光学镜头;
其中,所述感光组件,包括:
线路板,具有相对的第一表面和第二表面;
感光芯片,具有相对的第一表面和第二表面,所述感光芯片的第一表面具有感光区域和位于所述感光区域周围的非感光区域,其中,所述感光芯片的第二表面耦合于所述线路板的第一表面;
模塑体,一体地结合于所述线路板。其中,所述模塑体包括一体地结合于所述线路板的第二表面的第二模塑体;以及
射频连接器,耦合于所述线路板。其中,所述射频连接器半露出于所述第二模塑体。
根据本发明的一个实施例,其中,所述第二模塑体的高度小于所述射频连接器的高度。
根据本发明的一个实施例,其特征在于:所述射频连接器包括外导体以及同轴电缆;所述外导体的外侧与所述第二模塑体相接触;所述同轴电缆包括一中心导体,所述中心导体插置于所述外导体。
根据本发明的一个实施例,其中,所述模塑体包括一体地结合于所述线路板的第一表面的第一模塑体,所述第一模塑体的中心部分呈中空状态,用于提供感光组件的感光路径,同时第一模塑体的中心部分四周形成一承靠平台以供贴装所述光学镜头并被保持于所述感光组件的感光路径上。
根据本发明的一个实施例,其中,所述第二模塑体环绕地形成于所述射频连接器的周围,所述第二模塑体具有对所述射频连接器的避让空间。
根据本发明的一个实施例,其中,所述感光组件还包括耦接于所述线路板表面的至少一电子元器件,所述至少一电子元器件的至少一部分被包覆于所述模塑体内。
根据本发明的一个实施例,其中,所述至少一电子元器件设置于所述感光芯片的第二表面。
根据本发明的一个实施例,其中,所述线路板包括形成于所述第一表面的多个第一电连接端,所述感光芯片包括形成于所述感光芯片的第二表面的非感光区域的多个第二电连接端,所述多个第二电连接端分别与所述多个第一电连接端相对应。
根据本发明的一个实施例,其中,所述感光组件还包括一滤光元件,其中,所述滤光元件被贴装于所述光学镜头的下方。
根据本发明的一个实施例,其中,所述滤光元件被设置于所述感光芯片的第一表面处。其中,所述感光芯片的第一表面朝向所述光学镜头方向。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1示出了现有技术的摄像装置的结构示意图。
图2示出了本申请中摄像装置的整体结构示意图。
图3示出了本申请中摄像装置的分解示意图
图4示出了本申请中摄像装置的X轴方向的截面示意图
图5示出了本申请中感光组件的X轴方向的截面示意图
图6a示出了本申请中第一模塑体的正面结构示意图
图6b示出了本申请中第一模塑体的背面结构示意图
图7a示出了本申请中第二模塑体的正面结构示意图
图7b示出了本申请中第二模塑体的背面结构示意图
图7c示出了本申请中第二模塑体的X轴方向的截面示意图
图8示出了本申请中具有多层线路板的摄像装置的整体结构示意图
图9示出了本申请中具有多层线路板的摄像装置的分解示意图
图10示出了本申请中具有多层线路板的摄像装置的X轴方向的截面示意图
图11示出了本申请中具有多层线路板的摄像装置的Y轴方向的截面示意图
图12示出了本申请中多层线路板的结构示意图
图13a示出了本申请中多层线路板的正面分解示意图
图13b示出了本申请中多层线路板的背面分解示意图
图14a、图14b以及图14c示出了本申请中基于模塑工艺的多层线路板的制造过程的示意图
通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是本发明的全部实施例,应理解,本发明不受这里描述的示例实施例的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本发明的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以是接触连接或通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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。
申请概述
如前所述,为了满足越来越广泛的市场需求,高可靠性、高散热性、高强度、小尺寸是现有摄像装置不可逆转的发展趋势。然而,要在同一摄像装置实现高可靠性、高散热性、高强度、小尺寸四个方面的需求是有很大难度的。
在现有的摄像装置中,通常包括外壳、PCB板、广角光学透镜、后盖射频连接器和散热体等;图1图示了现有的常用的摄像装置的结构示意图,其中,PCB板1通过紧固件定位于外壳内;外壳包括摄像头前壳体4和摄像头后壳体5;摄像头前壳体4和摄像头后壳体5之间设有密封圈6,摄像头前壳体4上安装有与PCB板1电连接的广角光学透镜2;摄像头后壳体5上连接有与PCB板1电连接的后盖射频连接器3;后盖射频连接器3与摄像头后壳体5之间设有防水密封圈和吸水膨胀节;广角光学透镜2的中心与安装于PCB板1上的图像传感器的中心重合,且广角光学透镜2与摄像头前壳体4密封连接。其中,密封圈6置于摄像头前壳体4和摄像头后壳体5两者之间拼合形成的腔室内,且密封圈6上具有与摄像头后壳体5上的缺口相匹配的卡接件。此外,摄像头前壳体4的上下端设置有安装槽,在安装槽的内侧安装有组装螺钉,摄像头前壳体4的上方设置一散热体,散热体与摄像头前壳体4和摄像头后壳体5进行组装拼接,再利用组装螺钉通过四个安装槽进行固定,形成摄像装置的壳体。
后盖射频连接器通常包括一塑壳、一外导体以及一压接套管,且后盖射频连接器一般搭配一同轴电缆,同轴电缆包括一护套、一中心导体、一屏蔽层以及一绝缘层,其中,中心导体作为主信号通路,其外侧包覆一绝缘层,绝缘层的外侧包覆一屏蔽层,用于接地作用;绝缘层将屏蔽层与中心导体相隔离,同时给予电缆阻抗特性;屏蔽层的外侧包覆一护套,使得屏蔽层与中心导体绝缘,同时起到了保护电缆的作用。中心导体的一端插入外导体的凹槽中,使得二者相固定,中心导体与外导体的外侧具有一压接套管,压接套管的内侧具有容纳中心导体和外导体的腔体,外侧壁上具有螺纹,方便其安装固定,压接套管的外侧具有一塑壳,起到对内部元件的保护作用。
在介绍了摄像装置的基本结构之后,下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。
示意性摄像装置
如图2所示,根据本申请实施例的摄像装置10被阐明,其包括感光组件20以及被保持于所述感光组件20的感光路径上的光学镜头30。参考图3以及图4,在本申请实施例中,所述光学镜头30包括至少一光学镜片32,用于采集来自被摄目标的成像光线并将该成像光线传播至所述感光组件20。所述感光组件20包括线路板21、电连接于所述线路板21的感光芯片22、被保持于所述感光芯片22的感光路径上的滤光元件23、电连接于所述线路板21的至少一电子元器件24、以及电连接于所述线路板21的射频连接器25,所述感光组件20用来接收通过所述光学镜头30的光线,以形成所拍摄的图像。
相应地,图5示出了本申请一个实施例中的感光组件的X轴方向的截面示意图。值得一提的是,与光轴方向垂直且所述射频连接器25的中心轴线不与光轴重合的方向为X轴方向;与光轴方向垂直且所述射频连接器25的中心轴线与光轴重合的方向为Y轴方向。参考图5,在本申请实施例中,所述线路板21具有一组相对的上表面和下表面,即第一表面211与第二表面212。所述线路板21的第一表面211朝向所述光学镜头30方向设置。所述感光芯片22具有一组相对的上表面和下表面,即第一表面221与第二表面222。其中,所述感光芯片22的第一表面221具有感光区域223和围绕所述感光区域223的非感光区域224。在一个具体的示例中,所述感光区域223位于所述感光芯片22的第一表面221的中心区域,所述非感光区域224环绕所述感光区域223设置。在本申请实施例中,所述感光芯片22被安装且电连接于所述线路板21,所述感光芯片22的第二表面222叠置于所述线路板21的第一表面211,或者说,所述感光芯片22的第二表面222与所述线路板21的第一表面211相对地设置。
进一步地,继续参考图3、图4以及图5,在本申请实施例中,所述感光组件20还包括通过模塑工艺一体成型于所述线路板21的表面的模塑体26。所述线路板21的第一表面211与第二表面212各设置一模塑体26,相应地,在本申请一个具体的示例中,所述模塑体26包括第一模塑体261与第二模塑体262,即所述线路板21的第一表面211处具有第一模塑体261,所述线路板21的第二表面212处具有第二模塑体262,应注意到,在本申请实施例中,所述感光组件20还包括电连接于所述线路板21的表面的至少一电子元器件24(包括但不限于电阻、电容、电感等),所述电子元器件24可贴装于所述线路板21的表面的边缘区域,并且与所述感光芯片22间隔一定的距离,其中,所述至少一电子元器件24的至少一部分被所述第一模塑体261或所述第二模塑体262所包覆。例如,在本申请一些实施例中,所述至少一电子元器件24被设置于所述线路板21的第一表面211,而所述至少一电子元器件24被同样形成于所述线路板21的第一表面211的所述第一模塑体261所包覆。
相应地,图6a和图6b示出了第一模塑体的结构示意图,其中,图6a示出了本申请一个实施例中的第一模塑体的正面结构示意图,图6b示出了图6a的第一模塑体的背面结构示意图。值得一提的是,朝向所述光学镜头的一面为正面结构,远离所述光学镜头的一面为背面结构。参考图6a以及图6b,在本申请实施例中,所述第一模塑体261与所述线路板21的第一表面211接触的面为所述第一模塑体261的底面2611,所述第一模塑体261远离所述线路板21的第一表面且与之平行的面为所述第一模塑体261的顶面2612。所述第一模塑体261的底面2611具有一通孔结构,其中,所述第一模塑体261的底面2611具有一内侧底边26111与一外侧底边26112。所述第一模塑体261的内侧底边26111位于所述感光芯片22的感光区域223外侧;所述第一模塑体261的外侧底边26112位于所述线路板21外边的外侧,优选地,与所述线路板21外边平齐。所述第一模塑体261的顶面2612到所述线路板21第一表面211的距离大于所述电子元器件24的高度,使得所述第一模塑体261成型后完全包覆所述电子元器件24,对电子元器件24起到保护作用,防止外力造成电子元器件24的脱落、受损等。
相应地,图7a、图7b以及图7c示出了第二模塑体的结构示意图,其中,图7a示出了本申请一个实施例中的第二模塑体的正面结构示意图,图7b示出了图7a的第二模塑体的背面结构示意图,图7c示出了图7a的第二模塑体在X轴方向的截面示意图。参考图7a、图7b以及图7c,在本申请实施例中,所述第二模塑体262与所述线路板21的第二表面212接触的面为所述第二模塑体262的底面2621,所述第二模塑体262远离所述线路板21的第二表面212且与之平行的面为所述第二模塑体262的顶面2622。所述第二模塑体262的顶面2622与底面2621具有一避让空间2623,所述避让空间2623偏离所述第二模塑体262的中心区域,且能够容纳所述射频连接器25的尺寸;所述第二模塑体262的底面2621具有一内侧底边26211与一外侧底边26212,所述第二模塑体262的顶面2622具有一内侧顶边26221与一外侧顶边26222。所述第二模塑体262的内侧底边26211与内侧顶边26221位于所述射频连接器25的外侧,所述第二模塑体262的外侧底边26212与外侧顶边26222在投影方向上与所述第一模塑体261的外侧底边26112平齐,即所述第一模塑体261的底面2611与所述第二模塑体262的底面2621形状相同且在光轴方向上的投影位置重合,以使所述第二模塑体262最大程度地平衡第一模塑体261对线路板21作用产生的应力造成的线路板翘曲,可以理解的是,所述第一模塑体261的底面2611与所述第二模塑体262的底面2621在投影方向上也可以不重合,并具有不同的面积大小。
进一步地,所述第一模塑体261的底面2611的外侧底边26112与所述第二模塑体262的底面2621的外侧底边26212与所述线路板21的外边齐平,所述第一模塑体261的底面2611的外侧底边26112作为所述第一模塑体261的流道进口与流道出口,所述第二模塑体262的底面2621的外侧底边26212作为所述第二模塑体262的流道进口与流道出口,从而保证流满整个模塑体26。
更进一步地,在本申请实施例中,所述感光组件20还包括一滤光元件23,如图4所示,优选地,所述滤光元件23被贴装于所述光学镜头30的下方,且所述滤光元件23与所述光学镜头30的下表面通过黏着剂相连,并且所述滤光元件23被保持在所述感光组件20的感光路径上,如此入射光线在被所述滤光元件23进行滤光处理后能够到达所述感光芯片22。可选地,所述滤光元件23设置于所述感光芯片22的第一表面221,例如,所述滤光元件23被实施为涂覆于所述感光芯片22的第一表面221的滤光膜。应注意到,所述滤光元件23也能够直接地贴附于所述第一模塑体261内侧的顶面2612,所述第一模塑体261能够代替现有技术中的滤光元件支架,进一步降低了所述摄像装置10的整体高度。
相应地,继续参考图4,在本申请实施例中,所述光学镜头30为一镜片组,包括一镜筒31与设置于其内的一个或多个光学镜片32。所述光学镜头30设置于所述感光组件20的上方,其中,所述镜筒31内部布置有至少一光学镜片32,且所述镜筒31环绕于所述光学镜片32的外侧;所述光学镜头30的下方具有所述第一模塑体261,所述光学镜头30能够直接地贴附于所述第一模塑体261的顶面2612,且所述光学镜头30与所述第一模塑体261通过黏着剂相连,以被保持于所述感光组件20的感光路径上。
在本申请一些实施例中,如图6a以及图6b所示,所述第一模塑体261可进一步代替现有的摄像装置中的镜座或镜头支架,为所述光学镜头30提供安装载体。相应地,当所述光学镜头30被安装于所述第一模塑体261时,相较于一般的摄像装置,原先预留的镜座与电子元器件24之间的横向避让距离和纵向避让距离被取消,因此,所述摄像装置10及其感光组件20的截面尺寸可进一步地减小,以及,所述摄像装置10及其感光组件20的高度尺寸也可进一步地减小。由于模塑工艺自身的工艺特点,模塑结构的表面具有非常高的平整度,量化来看,在本申请实施例中,所述第一模塑体261的顶面2612可具有RZ=5um的平整度,而所述线路板21的平整度RZ一般为20um,因此,将所述光学镜头30安装于所述第一模塑体261可进一步补偿了因所述线路板21自身的不平整度带来的贴附精度误差,从而使得所述光学镜头30不会发生偏移,保证所述光学镜头30的成像质量。
需要注意的是,由于模塑制造过程中,模塑模具作用于由多个线路板集合而成的线路板拼板,通过整体注塑成型后再切割的方式形成单个线路板与模塑一体成型的组件,因此模塑体26的侧边至少有两边与线路板21外边缘齐平。以及由于模塑工艺自身的工艺特点,所述第二模塑体262的顶面2622具有相当高的平整度,所述第二模塑体262更进一步地补偿了线路板21自身的不平整度带来的组装精度误差,并将线路板21制造时难以避免的不平整与翘曲对成像质量带来的这一不可控的影响因素变为可控的,再在后续组装的过程中通过主动校准与算法来补偿该可控的影响因素对成像造成的影响,如场曲。模塑工艺完成以后,所述第一模塑体261与所述第二模塑体262共同对所述线路板21产生作用力,提升线路板21整体的平整度。在经过焊接感光芯片22、贴附光学镜头30等其他工艺过程后,能有效将累计的误差值降到最低。
相应地,在本申请实施例中,所述第一模塑体261能够代替现有技术中的摄像装置的摄像头前壳体,能够减小所述摄像装置10的厚度尺寸,实现结构小型化设计;一方面,由于模塑工艺自身的工艺特点,所述第一模塑体261具有非常高的强度,防止摄像头前壳体在运动过程中发生松动从而偏移,从而减少可靠性风险点;另一方面,所述第一模塑体261相比较于摄像头前壳体而言,所具有的重量更小,从而减轻所述摄像装置10的重量。
相应地,继续参考图7a、图7b以及图7c,在本申请实施例中,所述第二模塑体262的内侧与所述射频连接器25相贴合,进一步地,所述第二模塑体262的高度略小于所述射频连接器25的高度,使得所述射频连接器25能够半露出于所述第二模塑体262;所述射频连接器25位于所述第二模塑体262的一侧边处,即所述射频连接器25被偏心设置于所述线路板21和/或所述第二模塑体262,使得摄像装置10便于被安装到车机或外部连接装置;所述第二模塑体262能够代替现有技术中的摄像装置的摄像头后壳体,能够减小所述摄像装置10的厚度尺寸,实现结构小型化设计,同时对于所述射频连接器25起到保护作用。
除此之外,如图4所示,所述第二模塑体262还能够代替所述射频连接器25中的塑壳以及压接套筒,减少元器件间的安装误差,所述射频连接器25包括一外导体251以及一同轴电缆252,其中,所述同轴电缆252包括一中心导体2521,所述中心导体2521作为主信号通路,其外侧包覆一绝缘层,绝缘层的外侧包覆一屏蔽层,用于接地作用;绝缘层将屏蔽层与中心导体2521相隔离,同时给予电缆阻抗特性;屏蔽层的外侧包覆一护套,使得屏蔽层与中心导体2521绝缘,同时起到了保护电缆的作用。其中,所述外导体251具有一凹槽2511,使得所述中心导体2521的一端被容纳于所述外导体251的凹槽2511中,便于二者相固定;基于此,所述外导体251的一端固定于所述线路板21,另一端固定于所述中心导体2521,保证所述射频连接器25与所述线路板21能够实现电路导通。所述第二模塑体262能够包覆于所述射频连接器25中的外导体251以及同轴电缆252,起到对内部元件的保护作用。所述射频连接器25与所述第二模塑体262之间可进一步具有一胶层,在安装完成后固化形成一密封保护结构,用于隔绝灰尘,防止污染其上方的线路板21主体以及感光芯片22。可选地,所述射频连接器25还可位于所述第二模塑体262的中心处,形成射频同轴连接器,此时的射频连接器25的中心与感光芯片22以及光学镜头30在同一光轴上,具有加强摄像装置10结构强度的作用。
值得一提的是,摄像装置10在使用过程中往往会出现发热情况,造成手部触摸不适的问题,且所述线路板21的第一表面211与第二表面212均设置了电子元器件24,以及所述感光芯片22在工作状态时也需要及时散热,进而使得摄像装置10的导热问题愈加显著,否则会造成一定的失效风险,摄像装置10通常需设置散热体,从而防止其温度过高而导致各部件无法正常使用,进而提高摄像装置10的使用寿命;散热体安装于线路板21的第二表面212处,且散热体往往需要螺钉结构进行固定,但是螺钉的工艺复杂,同时对于精度的要求很高,且防水效果较差;由于模塑自身的工艺特点,其具有良好的散热性能,能够改善线路板21以及感光芯片22的散热问题。故所述第二模塑体262能够代替散热体以及螺钉结构,在保证各个元器件能够及时散热的同时,增强所述摄像装置10的防水效果。
还值得一提的是,当汽车长时间行驶时,此过程产生的振动会使得摄像装置10的光学镜头30与感光芯片22的对焦发生一定程度的偏移,而造成偏移的原因往往是在于摄像装置10组装时,内部线路板21与壳体存在一定间隙,导致线路板21与壳体在长时间的振动或晃动的过程中发生松动偏移引起。另外,在摄像头组装过程中,由于各个元器件数量较多,常常出现过高的装配误差,进而影响摄像头质量。所述第一模塑体261与第二模塑体262能够代替现有技术中的摄像头前壳体与后壳体,由于模塑自身的工艺特点,其具有相当高的强度与硬度,能够提升所述摄像装置10的结构强度,故所述第一模塑体261与第二模塑体262能够起到保护各个元器件的作用,且所述第一模塑体261与第二模塑体262能够完全包覆住所述摄像装置10内部的元器件,防止所述摄像装置10在长时间的振动或晃动的过程中发生松动偏移,进而使得所述光学镜头30与所述感光芯片22的对焦性能更为精准,避免其发生偏移,进一步提升摄像装置10的成像质量。
在本申请的另外一个实施例中,采用了CSP芯片封装(即芯片尺寸封装),所述感光芯片22具有一对相对的表面,即第一表面221与第二表面222。所述感光芯片22的第一表面221朝向所述光学镜头30方向设置。所述感光芯片22的第二表面222与所述线路板21的第一表面211相固定,优选地,二者固定方式为焊接,通过在所述感光芯片22的第二表面222进行键合,再通过模塑包封。此时的电子元器件24可位于所述感光芯片22外边的旁侧,模塑后的CSP芯片能够改善CSP芯片在与线路板21焊接后的整体平整度。
在本申请的另外一个具体的实施例中,采用了叠装线路板的模塑方式,由于摄像装置10内部的电子元器件24繁多,占用空间较大,且均需要与所述线路板21的主体相连,为了满足实现各个元器件的性能,所述线路板21的主体往往设计的尺寸较大,横向长度较长,这对于摄像装置10的可靠性以及小型化设计均不相符,因此提供了一种多层线路板堆叠的模塑封装的摄像装置10。
相应地,将线路板21设置为多层,本实施例以双层为例,如图8所示,所述线路板21进一步包括第一线路板27和第二线路板28,靠近所述光学镜头30一端的线路板为第一线路板27,靠近所述射频连接器25一端的线路板为第二线路板28;相应地,图13a和图13b示出了多层线路板的结构分解示意图,其中,图13a示出了本申请一个实施例中的多层线路板的正面结构分解示意图,图13b示出了图13a的多层线路板的背面结构分解示意图。参考图13a以及图13b,所述第一线路板27具有一组相对的表面,即第一表面271与第二表面272。所述第一线路板27的第一表面271朝向所述光学镜头30方向设置;所述第二线路板28具有一组相对的表面,即第三表面281与第四表面282。所述第二线路板28的第三表面281朝向所述光学镜头30方向设置;所述第一线路板27的第一表面271与所述感光芯片22固定相连,如图9所示,所述第一线路板27与所述第二线路板28之间具有一柔性电连接部29。进一步地,图11示出了本申请一个实施例中的具有多层线路板的摄像装置的Y轴方向的剖面示意图。参考图9以及图11,所述柔性电连接部29连接于所述第一线路板27的第二表面272与所述第二线路板28的第三表面281,且所述柔性电连接部29位于所述第一线路板27和第二线路板28的中心位置,使得所述第一线路板27、柔性电连接部29以及第二线路板28形成类似三明治的结构;所述第二线路板28的第四表面282与所述射频连接器25固定相连,所述电子元器件24分布于所述第一线路板27的第一表面271与第二表面272以及第二线路板28的第三表面281与第四表面282,一方面可以使得各个电子元器件24合理分配于所述摄像装置10的内部空间,另一方面,还可以使得所述摄像装置10的横向尺寸减小,实现摄像装置10小型化设计。
进一步地,图10示出了本申请一个实施例中的具有多层线路板的摄像装置的X轴方向的剖面示意图。将所述第一线路板27的第一表面271的上侧、所述第一线路板27与第二线路板28之间的空间以及所述第二线路板28的第四表面282的下侧进行模塑封装,其中,所述第一线路板27的第一表面271的上侧区域具有第一模塑体261,所述第二线路板28的第四表面282的下侧区域具有第二模塑体262,所述第一线路板27的第二表面272的下侧区域以及所述第二线路板28的第三表面281的上侧区域具有第三模塑体263,如图12所示。所形成的各个模塑体均一体地结合于所述第一线路板27和第二线路板28,且所形成的各个模塑体对于其余元器件具备避让空间,使得所述摄像装置10具有更高的可靠性,所述第一线路板27与所述第二线路板28堆叠设置于所述第三模塑体263,使得所述摄像装置10无应力风险,减少所述摄像装置10的可靠性风险点。
应注意到,所述柔性电连接部29设置于所述第一线路板27与所述第二线路板28的中心位置,即所述柔性电连接部29被所述第三模塑体263所包覆,所述柔性电连接部29设置于中心位置可以合理利用内部空间,避免增加摄像装置10的横向尺寸。
具体地,基于模塑工艺的多层线路板的制造过程如下:
图14a、图14b以及图14c示出了基于模塑工艺的多层线路板的制造过程的示意图。首先,在所述第二线路板28的第四表面282进行SMT(表面贴装)工艺,即电子元器件24贴装于所述第二线路板28的第四表面282处,所述电子元器件24与所述第二线路板28固定并电导通。
参考图14a、图14b以及图14c,所述成型模具40包括第一成型模具41、第二成型模具42以及第三成型模具43。通过所述第一成型模具41在所述第二线路板28的第四表面282藉由绝缘成型材料固化形成第二模塑体262,其中,该第二模塑体262包覆该第二线路板28第四表面282的线路层的导通线路。
进而,在所述第二线路板28的第三表面281进行SMT(表面贴装)工艺,即电子元器件24贴装于所述第二线路板28的第三表面281处,所述电子元器件24与所述第二线路板28固定并电导通。进一步地,在所述第一线路板27的第二表面272进行SMT(表面贴装)工艺,即电子元器件24贴装于所述第一线路板27的第二表面272处,所述电子元器件24与所述第一线路板27固定并电导通,进而将所述第一线路板27与所述第二线路板28之间进行电路导通,所述导通方式包括但不限于设置柔性电连接部29导通,优选地,采用柔性连接的方式,其能够改善所述第一线路板27与第二线路板28之间的导电连接介质影响,进而调整二者之间的间隙,同时,也能够适配不同电子元器件24的高度以及模塑体26的高度,满足整体强度。
进一步地,将所述第二成型模具42抵接于所述第一线路板27的第二表面272处,使得所述第二成型模具42能够支撑于所述第一线路板27,便于在所述第一线路板27的第二表面272与所述第二线路板28的第三表面281之间所形成的空间进行模塑工艺,且所述第二成型模具42具有模塑流道,从而保证模塑的流通。
参考图14a以及图14b,通过所述第二成型模具42在所述第一线路板27的第二表面272与所述第二线路板28的第三表面281之间所形成的空间藉由绝缘成型材料固化形成第三模塑体263,其中,所述第三模塑体263包覆柔性电连接部29,且该第三模塑体263包覆该第一线路板27第二表面272的线路层的导通电路以及该第二线路板28第三表面281的线路层的导通线路。
更进一步地,在所述第一线路板27的第一表面271进行SMT(表面贴装)工艺,即电子元器件24贴装于所述第一线路板27的第一表面271处,所述电子元器件24与所述第一线路板27固定并电导通。
参考图14c,通过所述第三成型模具43在所述第一线路板27的第一表面271藉由绝缘成型材料固化形成第一模塑体261,其中,该第一模塑体261包覆该第一线路板27第一表面271的线路层的导通线路,且该第一模塑体261的中心部分为中空状态,以便提供所述感光芯片22的感光路径。
继续参考图14c,最后,将所述第一线路板27与所述第二线路板28的边缘大于所述第一模塑体261、第二模塑体262以及第三模塑体263的部分去除,使得所述第一线路板27、第二线路板28、第一模塑体261、第二模塑体262以及第三模塑体263的边缘齐平。
基于此制造过程的具有模塑工艺的多层线路板,得出一种摄像装置10的安装方式:在第一线路板27的第一表面271、第二表面272以及第二线路板28的第三表面281、第四表面282处以由下至上的方向分别进行模塑,藉由绝缘成型材料固化形成第一模塑体261、第二模塑体262以及第三模塑体263,此种多次模塑的工艺能够使得摄像装置10可靠性更高,结构更为稳定;待模塑工艺完成后再进行光学镜头30的贴装,使得光学镜头30免受模塑工艺中造成的高温高压等影响,从而避免光学镜头30的变形。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种摄像装置,其特征在于,包括:
感光组件;
被保持于所述感光组件的感光路径上的光学镜头;
其中,所述感光组件,包括:
线路板,具有相对的第一表面和第二表面;
感光芯片,具有相对的第一表面和第二表面,所述感光芯片的第一表面具有感光区域和位于所述感光区域周围的非感光区域,其中,所述感光芯片的第二表面耦合于所述线路板的第一表面;
模塑体,一体地结合于所述线路板。其中,所述模塑体包括一体地结合于所述线路板的第二表面的第二模塑体;以及
射频连接器,耦合于所述线路板。其中,所述射频连接器半露出于所述第二模塑体。
2.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述第二模塑体的高度小于所述射频连接器的高度。
3.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于:所述射频连接器包括外导体以及同轴电缆;所述外导体的外侧与所述第二模塑体相接触;所述同轴电缆包括一中心导体,所述中心导体插置于所述外导体。
4.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述模塑体包括一体地结合于所述线路板的第一表面的第一模塑体,所述第一模塑体的中心部分呈中空状态,用于提供感光组件的感光路径,同时第一模塑体的中心部分四周形成一承靠平台以供贴装所述光学镜头并被保持于所述感光组件的感光路径上。
5.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述第二模塑体环绕地形成于所述射频连接器的周围,所述第二模塑体具有对所述射频连接器的避让空间。
6.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述感光组件还包括耦接于所述线路板表面的至少一电子元器件,所述至少一电子元器件的至少一部分被包覆于所述模塑体内。
7.根据权利要求6所述的摄像装置,其中,所述至少一电子元器件设置于所述感光芯片的第二表面。
8.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述线路板包括形成于所述第一表面的多个第一电连接端,所述感光芯片包括形成于所述感光芯片的第二表面的非感光区域的多个第二电连接端,所述多个第二电连接端分别与所述多个第一电连接端相对应。
9.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述感光组件还包括一滤光元件,其中,所述滤光元件被贴装于所述光学镜头的下方。
10.根据权利要求9所述的摄像装置,其中,所述滤光元件被设置于所述感光芯片的第一表面处。其中,所述感光芯片的第一表面朝向所述光学镜头方向。
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