CN211426885U - 光学模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学模组。该光学模组包括：承载板，设置有焊料，镜头组件，包括壳体以及从所述壳体延伸的金属连接腿，所述壳体内设有镜片，所述连接腿通过所述焊料焊接在所述承载板的上表面或穿过所述承载板而焊接在所述承载板的下表面。本申请的光学模组将镜头组件与承载板焊接在一起，从而能更好地保证镜头组件与感光元件的对准。

Description

光学模组

技术领域

本申请涉及光学器件领域，特别涉及一种光学模组。

背景技术

光学模组广泛地应用于摄像装置、监控装置等电子产品中。光学模组可包括镜头组件和安装在承载板上的感光元件。感光元件响应于来自镜头组件的光而产生用于形成图像的信号。为了使所获得的图像具有高的清晰度，需要保证镜头组件与感光元件保持对准。

实用新型内容

根据本发明的第一方面，提出了一种光学模组，包括：承载板，设置有焊料，镜头组件，包括壳体以及从所述壳体延伸的金属连接腿，所述壳体内设有镜片，所述连接腿通过所述焊料焊接在所述承载板的上表面或穿过所述承载板而焊接在所述承载板的下表面。

在一个实施例中，所述镜头组件包括多个朝向所述承载板延伸的连接腿，多个所述连接腿通过所述承载板上设置的多个焊料与所述承载板焊接在一起。

在一个实施例中，所述多个连接腿是沿圆周方向间隔设置。

在一个实施例中，所述承载板设置有承接槽，所述焊料布置在相应的所述承接槽内。

在一个实施例中，在所述镜头组件的所述壳体的底面和所述承载板的上表面的间隙内设置有密封胶层，以将所述镜头组件与所述承载板胶粘在一起。

在一个实施例中，在所述承载板的朝向所述镜头组件的面上设置有与所述镜头组件对准的感光元件，所述密封胶层围绕所述感光元件而形成连续的胶环。

在一个实施例中，所述壳体为非金属，所述连接腿与金属的所述壳体是一体成形而成。

在一个实施例中，所述壳体为塑料件。

在一个实施例中，所述壳体的底面对应于所述连接腿的位置形成同样为非金属材料的凸柱，所述连接腿一体成形于所述凸柱的底部。

在一个实施例中，所述镜头组件包括主体部和从所述主体部径向向外突出的凸缘部，所述连接腿为金属件，所述凸缘部为塑料件，所述连接腿嵌接在所述凸缘部内。

根据本发明的第二方面，提出了一种光学模组的制造方法，包括以下步骤：

物料设置步骤，在承载板的连接区设置焊料，

镜头组件成形步骤，在所述镜头组件的非金属壳体上一体成形金属连接腿，

对准步骤，将所述镜头组件设置在所述承载板上并与所述承载板的对准区对准，

焊接步骤，保持所述对准，并通过所述焊料将所述镜头组件的所述连接腿与所述承载板焊接在一起。

在一个实施例中，所述连接区为构造在所述承载板上的贯穿孔，所述焊料对应于所述贯穿孔而设置，所述镜头组件包括连接腿，在所述对准步骤中，所述连接腿延伸穿过所述贯穿孔。

在一个实施例中，所述连接区为构造在所述承载板上的承接槽，所述焊料设置在所述承接槽内，所述镜头组件包括连接腿，在所述对准步骤中，所述连接腿被承接到所述承接槽内。

在一个实施例中，在所述对准区中设置有感光元件，所述连接区为多个，并且在周向上围绕所述感光元件离散分布，在所述对准步骤中，所述镜头组件与所述感光元件对准。

在一个实施例中，所述焊料为熔点温度低于200℃的焊料。

在一个实施例中，在镜头组件成形步骤中，所述镜头组件的非金属壳体形成为包括主体部和从所述主体部径向向外突出的凸缘部，所述连接腿与所述凸缘部形成为一体。

在一个实施例中，在镜头组件成形步骤中，所述镜头组件的非金属壳体的底面的对应于所述连接腿的位置形成非金属凸柱，所述连接腿与所述凸柱形成为一起。

在一个实施例中，在所述对准步骤之前，还在所述承载板上偏离所述连接区和所述对准区设置密封胶层，在所述焊接步骤之后，还将所述密封胶层固化，以将所述镜头组件与所述承载板胶粘在一起。

在一个实施例中，所述密封胶层包括处于多个所述连接区之间的间隙内的第一密封胶层，和/或多个在所述连接区的径向内侧和/或径向外侧、并围绕所述感光元件的第二密封胶层。

在一个实施例中，处于所述连接区的径向内侧和/或径向外侧的第二密封胶层形成连续的胶环。

根据本发明的第三方面，提出了一种光学模组，其由上文所述的方法制成。

根据本发明的第四方面，提出了一种光学模组，包括：承载板，设置有焊料，镜头组件，包括非金属壳体以及从所述壳体的底面延伸的金属连接腿，所述壳体内设有镜片，所述连接腿通过所述焊料与所述承载板焊接在一起。

根据本发明的第五方面，提出了一种光学模组的制造方法，包括以下步骤：

在承载板设置焊料，

通过模内注塑或镀制的方法在镜头组件的非金属壳体上一体成形金属连接腿，

将所述镜头组件设置并对准在所述承载板上的预定区域，

保持所述对准，并通过所述焊料将所述镜头组件的所述连接腿与所述承载板焊接在一起。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：在本申请的光学模组中，镜头组件以焊接方式固定在承载板上，以保证镜头组件始终保持与感光元件的对准，从而获得高清晰度的图像。特别地，与现有技术中通常使用粘结剂来固定镜头组件相比，外界环境因素会导致粘结剂的粘结性能变差，进而难以确保镜头组件与感光元件对准，本申请使用焊接方式来固定镜头组件能更好地保证镜头组件与感光元件的对准。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1a示意性地显示了光学模组的第一实施例的结构。

图1b示意性地显示了光学模组的第一实施例的结构变体。

图2a示意性地显示了图1a的镜头组件与承载板的连接关系。

图2b示意性地显示了图1b的镜头组件与承载板的连接关系。

图3示意性地显示了光学模组的第二实施例的结构。

图4示意性地显示了图3的镜头组件与承载板的连接关系。

图5是光学模组的制造方法的流程图。

图6以放大视图示意性地显示了连接腿与壳体的连接结构。

图7和图8以三维视图示意性地显示了光学模组的第一实施例。

图9和图10以三维视图示意性地显示了光学模组的第二实施例。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1a和1b示意性地显示了根据本申请的光学模组1的结构。如图1a和 1b所示，光学模组1包括镜头组件100和承载板200。承载板200的朝向镜头组件100的第一面201上设置有感光元件202。此外，在第一面201上偏离感光元件202形成有连接区203(如图2a和2b)。镜头组件100与感光元件202 对准，并且焊接在连接区203上。

在本申请的光学模组1中，镜头组件100以焊接方式固定在承载板200上，以保证镜头组件100始终保持与感光元件202的对准，从而获得高清晰度的图像。特别地，与现有技术中通常使用粘结剂来固定镜头组件100相比，外界环境因素会导致粘结剂的粘结性能变差，进而难以确保镜头组件100与感光元件 202对准，本申请使用焊接方式来固定镜头组件100能更好地保证镜头组件100 与感光元件202的对准。

在一个实施例中，感光元件202可以将所接受的光转换成电信号；承载板 200为印刷电路板，以与感光元件202通信。这样，可方便地将光学模组1应用到摄像机、照相机、监控装置等电子产品中。

图2a和2b示意性地显示了第一实施例的镜头组件100与承载板200的连接关系。如图2a和2b所示，连接区203的数量为多个并且周向围绕感光元件 202离散地分布。相应地，镜头组件100包括多个朝向承载板200延伸的连接腿101，多个连接腿101与多个连接区203对应并分别与连接区203焊接在一起。例如，在多个连接区203内分别设置有焊料204，多个连接腿101通过相应的焊料204与承载板200焊接在一起。这样，仅通过连接腿101与连接区203 的焊接，就能实现镜头组件100与承载板200的固定连接，无需实施大面积的焊接，这简化了制造工艺，降低了成本。优选地，连接区203的数量为三个，并且围绕感光元件202在周向上均匀分布。相应地，连接腿101也为三个，并且对应于三个连接区203在周向上均匀分布。

优选地，焊料204选择为低温焊料。在一个实施例中，焊料204为熔点温度低于200℃的焊料。例如，焊料204为Sn-Bi系的低温焊料。这样，在实施焊接时，不会对镜头组件100和承载板200造成损害。

还如图1a和1b所示，连接区203为形成在承载板200上的承接槽，焊料 204布置在相应地承接槽203内。这样，在实施焊接前和焊接过程中，通过将连接腿101承接在承接槽203内可实现对镜头组件100的对准预定位，以防止在焊接过程中，镜头组件100意外偏位，这可大幅提高光学模组1的生产良率。

镜头组件100包括壳体300及壳体300内设置的镜片106等器件，壳体300 主要包含主体部102和从主体部102径向向外突出的凸缘部103，连接腿101 从凸缘部103延伸。在主体部102内设置有镜片106等器件，以将光传递到感光元件202处。连接腿101可以从凸缘部103的端面104垂直地朝向承载板200 直线延伸(如图1a和2a所示，即连接腿101朝向凸缘部103的投影完全落入凸缘部103的范围内)，或从凸缘部103的周向面105径向延伸第一长度后转为朝向承载板200延伸(如图1b、2b、7和8所示，即连接腿101朝向凸缘部 103的投影不落入凸缘部103的范围内)。由于连接腿101与主体部102通过凸缘部103间隔开，因此连接腿101与承载板200的焊接操作不会对主体部102 的内部器件造成不良影响，这有助于进一步提高光学模组1的生产良率。此外，设置在凸缘部103上的连接腿101不会对光造成干扰，进而有助于提高使用本申请的光学模组1的电子产品的成像品质。当然，在其他变化的实施例中，连接腿101也可以直接延伸设置于主体部102的底面，而不需要凸缘部103。

连接腿101的横截面形状没有限制，例如可以为圆形、正方形、长方形等。优选地，承接槽203的形状与连接腿101的横截面形状一致。

连接腿101的高度可以为0.05mm到3mm，这样不但能够方便地完成焊接操作，而且镜头组件100与感光元件202之间的距离较小，这有助于减小整个光学模组1的厚度，从而可方便地将光学模组1应用到轻薄型的电子产品中。

在一个实施例中，连接腿101为金属件，壳体300整体或至少其主体部102 和凸缘部103为非金属件，例如为塑料件，连接腿101嵌接在凸缘部103内。例如，这可以通过模内注塑的方法来将连接腿101一体成型于壳体300，例如一体成型于凸缘部103，这样可快速成型镜头组件100，并且确保连接腿101 与壳体300稳固连接而不易脱离，从而方便光学模组1的制造。

在另一实施例中，连接腿101也可通过现有镀制或其他现有技术一体成型于壳体300。

在另一实施例中，壳体300的主体部102或凸缘部103的底面对应于连接腿101位置先形成同样为非金属材料的凸柱301，连接腿101再以上述成形方式一体成形于凸柱301的底部(如图6和7所示)。例如，可以通过模内注塑的方法一体成型。这样可节省金属连接腿101的金属材料或生产时间。

还如图1a，1b，图2a和2b所示，在多个连接区203的径向内侧和/或径向外侧围绕感光元件202，和/或在多个连接区203之间的间隙205内设置有密封胶层206。这样，将镜头组件100与承载板200胶粘在一起。这样，密封胶层206可将镜头组件100与感光元件202之间的间隙密封起来，以避免粉尘等污染物意外进入到镜头组件100与感光元件202之间，从而进一步提高使用本申请的光学模组1的电子产品的成像品质。在一个具体的实施例中，优选地，处于连接区203的径向内侧和/或径向外侧的密封胶层206形成连续的胶环。这样，能进一步将镜头组件100与感光元件202之间的间隙密封起来，以避免粉尘等污染物意外进入到镜头组件100与感光元件202之间，从而进一步提高使用本申请的光学模组1的电子产品的成像品质。具体来说，在图1a、2a所示的实施例中，可以在多个连接区203之间的间隙205内设置密封胶层206，同时也可在多个连接区203的径向内侧和/或径向外侧设置密封胶层206。在图1b、 2b所示的实施例中，仅在在多个连接区203的径向内侧设置密封胶层206。这样，密封胶层206会粘结在承载板200和镜头组件100(或凸缘部103)之间，以实现密封镜头组件100与感光元件202之间的间隙。

在一个实施例中，密封胶层206可以选用紫外固化胶，以简化光学模组1 的制造工艺。紫外固化胶与本申请发明构思相关度较低，不再赘述。

图3、9、10示意性地显示了本申请的光学模组1的第二实施例。光学模组1的第二实施例与上述的第一实施例有部分相同。对于相同部分的元件，这里使用相同的附图标记，并且仅简略描述。如图3所示，光学模组1包括镜头组件100和承载板200。承载板200的朝向镜头组件100的第一面201上设置有感光元件202。此外，在第一面201上偏离感光元件202形成有贯穿孔213。镜头组件100包括朝向承载板200延伸的连接腿101，连接腿101延伸穿过贯穿孔213并与承载板200焊接连接在一起。

这样，焊接连接可以保证镜头组件100始终保持与感光元件202的对准，从而获得高清晰度的图像。特别地，与现有技术中通常使用粘结剂来固定镜头组件100相比，外界环境因素会导致粘结剂的粘结性能变差，进而难以确保镜头组件100与感光元件202对准，本申请使用焊接方式来固定镜头组件100能更好地保证镜头组件100与感光元件202的对准。

图4示意性地显示了第二实施例的镜头组件100与承载板200的连接关系。如图4所示，贯穿孔213的数量为多个并且周向围绕感光元件202间隔地分布。相应地，连接腿101为多个并且分别穿过相应的贯穿孔213。在将镜头组件100 与承载板200固定连接时，连接腿101与贯穿孔213的配合可实现对镜头组件 100的对准预定位，以防止在固定连接(例如，焊接)过程中，镜头组件100 意外偏位，这可大幅提高光学模组1的生产良率。

优选地，在承载板200的背向镜头组件100的第二面211上对应于贯穿孔 213设置有焊料204，连接腿101通过焊料204与承载板200焊接在一起。这样，焊接操作在承载板200的不设置镜头组件100的一侧进行，以便于实施焊接操作。

在一个实施例中，焊料204选择为低温焊料。例如，焊料204为熔点温度低于200℃的焊料。焊料204为Sn-Bi系的低温焊料。这样，在实施焊接时，不会对镜头组件100和承载板200造成损害。

与光学模组1的第一实施例类似，镜头组件100包括壳体300及壳体300 内设置的镜片106等器件，壳体300主要包含主体部102和从主体部102径向向外突出的凸缘部103，连接腿101从凸缘部103延伸。连接腿101为金属件，凸缘部103为塑料件，连接腿101嵌接在凸缘部103内。这里不再详细描述。

此外，还与光学模组1的第一实施例类似的是，在承载板200的第一面201 上、在多个贯穿孔213之间的间隙215内设置有第一密封胶层216，以将镜头组件100与承载板200胶粘在一起。另外，在承载板200的朝向镜头组件100 的第一面201上、在多个贯穿孔213的径向内侧和/或径向外侧围绕感光元件 202设置有第二密封胶层217。第二密封胶层217形成连续的胶环。例如，当镜头组件100为图1a所示的那样时，可以设置第一密封胶层216和/或第二密封胶层217；当镜头组件100为图1b所示的那样时，仅设置处于多个贯穿孔 213的径向内侧的第二密封胶层217。这里不再详细描述。

虽然图3所示的镜头组件100与图1a所示的镜头组件100的结构类似，但应理解的是，其还可以构造成图1b所示的镜头组件100那样，连接关系也与图3和4所示的类似，这里不再进一步描述。

图5是本申请的光学模组1的制造方法5的流程图。如图5所示，制造方法5包括以下步骤：

物料设置步骤501，在承载板200的连接区203设置焊料204，

镜头组件成形步骤502，在镜头组件100的非金属壳体300上一体成形金属连接腿101，

对准步骤503，将镜头组件100设置在承载板200上并与承载板200的对准区504对准，

焊接步骤504，保持对准，并通过焊料204将镜头组件100的连接腿101 与承载板200焊接在一起。

例如，在对准区504中设置有感光元件202，在对准步骤503中，镜头组件100与感光元件202对准。

通过本申请的方法，可以实现镜头组件100与承载板200的焊接连接，以使得镜头组件100始终保持与感光元件202的对准，从而有助于使用本光学模组1的电子产品获得高清晰度的图像。与现有技术中通常使用粘结剂来固定镜头组件100相比，外界环境因素会导致粘结剂的粘结性能变差，进而难以确保镜头组件100与感光元件202对准，本申请使用焊接方式来固定镜头组件100 能更好地保证镜头组件100与感光元件202的对准。

在一个实施例中，连接区203为构造在承载板200上的贯穿孔213，焊料 204对应于贯穿孔213而设置，镜头组件100包括连接腿101，在对准步骤503 中，连接腿101延伸穿过贯穿孔213。这样，连接腿101与贯穿孔213的配合可实现对镜头组件100的对准预定位；在焊接步骤504中，这可防止镜头组件 100意外偏位，这可大幅提高光学模组1的生产良率。

在另一个实施例中，连接区203为构造在承载板200上的承接槽，焊料204 设置在承接槽203内，镜头组件100包括连接腿101，在对准步骤503中，连接腿101被承接到承接槽203内。同样，连接腿101与承接槽203的配合可实现对镜头组件100的对准预定位；在焊接步骤504中，这可防止镜头组件100 意外偏位，这可大幅提高光学模组1的生产良率。

连接区203为多个，并且在周向上围绕感光元件202间隔分布。这样，有助于镜头组件100与承载板200稳定地焊接在一起。

在一个实施例中，焊料204可以为熔点温度低于200℃的焊料。例如，焊料204为Sn-Bi系的低温焊料。这样在焊接步骤504中，镜头组件100和承载板200不会受到损害。

在一个实施例中，在镜头组件成形步骤502中，镜头组件100的非金属壳体300形成为包括主体部102和从主体部102径向向外突出的凸缘部103，连接腿101与凸缘部103形成为一体。

在另外的实施例中，在镜头组件成形步骤502中，镜头组件100的非金属壳体300的底面的对应于连接腿101的位置形成非金属的凸柱301，连接腿101 与凸柱301形成为一起。

在一个具体的实施例中，可通过模内注塑或镀制的方法在壳体300(例如凸缘部103或凸柱301)上一体成形连接腿101。

这样，连接腿101可以从凸缘部103的端面104垂直地朝向承载板200直线延伸(如图1a和2a所示，即连接腿101朝向凸缘部103的投影完全落入凸缘部103的范围内)，或从凸缘部103的周向面105径向延伸第一长度后转为朝向承载板200延伸(如图1b和2b所示，即连接腿101朝向凸缘部103的投影仅部分落入凸缘部103的范围内)。由于连接腿101与主体部102通过凸缘部103间隔开，因此连接腿101与承载板200的焊接操作不会对主体部102的内部器件造成不良影响，这有助于进一步提高光学模组1的生产良率。此外，设置在凸缘部103上的连接腿101不会对光造成干扰，进而有助于提高使用本申请的光学模组1的电子产品的成像品质。

本申请的制造方法5还包括在对准步骤503之前，还在承载板200上偏离连接区203和对准区504设置密封胶层206；在焊接步骤504之后，还将密封胶层206固化，以将镜头组件100与承载板200胶粘在一起。应理解的是，设置密封胶层206的步骤可以在物料设置步骤501之前，也可以在物料设置步骤 501之后，还可以与物料设置步骤501同时进行。

密封胶层206包括处于多个连接区203之间的间隙215内的第一密封胶层 216，和/或多个在连接区203的径向内侧和/或径向外侧、并围绕感光元件202 的第二密封胶层217。优选地，处于连接区203的径向内侧和/或径向外侧的第二密封胶层217层形成连续的胶环。如结合图1a、1b、2a、2b、3和4描述的那样，密封胶层206能进一步将镜头组件100与感光元件202之间的间隙密封起来，以避免粉尘等污染物意外进入到镜头组件100与感光元件202之间，从而进一步提高使用本申请的光学模组1的电子产品的成像品质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种光学模组，其特征在于，包括：

承载板，设置有焊料，

镜头组件，包括壳体以及从所述壳体延伸的金属连接腿，所述壳体内设有镜片，所述连接腿通过所述焊料焊接在所述承载板的上表面或穿过所述承载板而焊接在所述承载板的下表面。

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述镜头组件包括多个朝向所述承载板延伸的连接腿，多个所述连接腿通过所述承载板上设置的多个焊料与所述承载板焊接在一起。

3.根据权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述多个连接腿是沿圆周方向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述承载板设置有承接槽，所述焊料布置在相应的所述承接槽内。

5.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，在所述镜头组件的所述壳体的底面和所述承载板的上表面的间隙内设置有密封胶层，以将所述镜头组件与所述承载板胶粘在一起。

6.根据权利要求5所述的光学模组，其特征在于，在所述承载板的朝向所述镜头组件的面上设置有与所述镜头组件对准的感光元件，所述密封胶层围绕所述感光元件而形成连续的胶环。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光学模组，其特征在于，所述壳体为非金属，所述连接腿与非金属的所述壳体是一体成形而成。

8.根据权利要求7所述的光学模组，其特征在于，所述壳体为塑料件。

9.根据权利要求7所述的光学模组，其特征在于，所述壳体的底面对应于所述连接腿的位置形成同样为非金属材料的凸柱，所述连接腿一体成形于所述凸柱的底部。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的光学模组，其特征在于，所述镜头组件包括主体部和从所述主体部径向向外突出的凸缘部，所述连接腿为金属件，所述凸缘部为塑料件，所述连接腿嵌接在所述凸缘部内。

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