CN219045993U - 微型红外模组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种微型红外模组，包括光学镜头、图像矫正组件、红外探测器及PCB基板，所述光学镜头、所述图像矫正组件、所述红外探测器及所述PCB基板顺次安装并将所述红外探测器封装在所述图像矫正组件与所述PCB基板之间，所述PCB基板朝向所述红外探测器的一侧布置有板载元器件，所述红外探测器置于所述板载元器件上。本申请的微型红外模组，摒弃用陶瓷基片或硅片作为红外探测器衬底的传统方案，取而代之采用低功耗的大尺寸的PCB基板板载元器件作为红外探测器的安装基板，可以为微型模组设计提供更多的PCB基板的布板空间，同时不必对PCB基板进行过多打孔处理，工艺性简单，另外不单独设置陶瓷基片或硅片基底，也大大降低了物料成本。

Description

微型红外模组

技术领域

本申请涉及红外技术领域，尤其是涉及一种微型红外模组。

背景技术

目前，微型模组的设计方案基本上可归结为两种：一种是，红外探测器下铺设陶瓷基片或硅片作为红外探测器衬底，然后再与PCB基板结合；另一种是，将PCB基板打通孔，红外探测器下沉至PCB基板上的通孔内，同时在PCB基板的背部铺设一层散热基片(多为陶瓷基片或硅片)。

第一种红外模组设计方案，虽然通过陶瓷基片或硅基片可以给红外探测器提供一个平整且均热性较好的平台，但陶瓷基片或硅基片自身会占据很大的PCB基板上的布板空间，这对于微型模组设计是极大的设计障碍。

第二种红外模组设计方案，虽然整体的热效传导效率较高，但由于PCB基板被挖空，根本无法提供布板平台。此外，PCB基板背面整面被陶瓷基片或硅基片所占据，也无法进行任何凸起布板设计。

因此，实有必要设计一种提供新的封装结构的微型红外模组，以克服上述问题。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本申请提供一种微型红外模组，能够提供更多的PCB基板的布板空间、提升PCB基板的利用率。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种微型红外模组，包括光学镜头、图像矫正组件、红外探测器及PCB基板，所述光学镜头、所述图像矫正组件、所述红外探测器及所述PCB基板顺次安装并将所述红外探测器封装在所述图像矫正组件与所述PCB基板之间，所述PCB基板朝向所述红外探测器的一侧布置有板载元器件，所述红外探测器置于所述板载元器件上。

在其中一个实施例中，所述板载元器件的外周环绕导热凝胶，所述红外探测器置于所述板载元器件与所述导热凝胶所形成的平面上且相互接触。

在其中一个实施例中，所述导热凝胶的至少一侧向外延伸出导热臂，所述导热臂连接至所述图像矫正组件的金属侧壁。

在其中一个实施例中，所述板载元器件的外部采用金属外壳封装，所述金属外壳的内部设置有绝缘层以将所述金属外壳与内部的电子元件隔开。

在其中一个实施例中，所述金属外壳具有呈平面的顶面，所述导热凝胶环绕所述金属外壳四周并与顶面相平。

在其中一个实施例中，所述金属外壳的顶面与所述导热凝胶形成的平面与所述红外探测器的底部的形状相同。

在其中一个实施例中，所述板载元器件为Flash元器件。

本申请的微型红外模组至少具有以下有益效果：本申请的微型红外模组，摒弃用陶瓷基片或硅片作为红外探测器衬底的传统方案，取而代之采用低功耗的大尺寸的PCB基板板载元器件作为红外探测器的安装基板，可以为微型模组设计提供更多的PCB基板的布板空间，同时不必对PCB基板进行过多打孔处理，工艺性简单，另外不单独设置陶瓷基片或硅片基底，大大降低了物料成本。

附图说明

图1本申请一实施例的微型红外模组的立体分解结构示意图；

图2为图1中的微型红外模组的组装后沿光轴方向进行剖切后的立体结构示意图；

图3为图1中的电路板的主视图；

图4为图1中的电路板的后视图。

图中各元件标号如下：

光学镜头10、图像矫正组件20(其中，金属侧壁21)、红外探测器30、导热凝胶40(其中，导热臂41)、PCB基板50、板载元器件60(其中，金属外壳61)。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为解决现有的微型红外模组中PCB基板布板面积小的问题，本申请提供一种微型红外模组，能够提供更多的PCB基板的布板空间、提升PCB基板的利用率。请参阅图1，本申请一实施例的微型红外模组包括光学镜头10、图像矫正组件20、红外探测器30、导热凝胶40及PCB基板50，光学镜头10、图像矫正组件20、红外探测器30及PCB基板50沿光轴方向顺次安装，导热凝胶40设置于布置在PCB基板50上的板载元器件60与红外探测器30之间。其中，光学镜头10安装在图像矫正组件20的前端，PCB基板50安装在图像矫正组件20的后端，从而将红外探测器30封装在图像矫正组件20与PCB基板50所形成的腔体内。

红外探测器30与PCB基板50上电子元器件之间电连接，通过PCB基板50为红外探测器30供电并进行控制。红外探测器30在通电状态下，可将通过光学镜头10入射的红外辐射信号经过图像矫正组件20进行矫正后转变成电信号输出。

请结合参阅图2，通过合理布置PCB基板50上的空间，将其表面积上的板载元器件60布置于PCB基板50的中央位置，板载元器件60的外周环绕导热凝胶40。板载元器件60与周围的导热凝胶40的表面共平面且侧面相接触。红外探测器30放置于板载元器件60与周围的导热凝胶40所形成的平面上且相互接触。板载元器件60的外部采用金属封装，内部设置有绝缘层，从而导热凝胶40能够同时将红外探测器30和板载元器件60产生的热量通过导热凝胶40进行传导。

更具体地，导热凝胶40的一侧或至少一侧向外延伸出导热臂41，导热臂41连接至图像矫正组件20的金属侧壁21，从而可通过图像矫正组件20的金属侧壁21向外散热。

请结合参阅图3和图4，板载元器件60设置于PCB基板50朝向红外探测器30的一侧，其可为低功耗、大尺寸的元器件，例如Flash存储器等电子元器件。板载元器件60设置于PCB基板50中心，外部采用金属外壳61进行封装，金属外壳61的内部设置有绝缘层，将金属外壳61与内部的电子元件隔开。金属外壳61具有呈平面的顶面，以提供红外探测器30的安装基面，金属外壳61的周侧呈矩形框，使得导热凝胶40环绕四周并与顶面相平，从而金属外壳61与外围的导热凝胶40形成良好的导热接触。较佳地，板载元器件60与外围的导热凝胶40形成的平面与红外探测器30的底部的形状相符、大小相等，从而使红外探测器30的底部与金属外壳61与外围的导热凝胶40之间能够达到最大的接触面积。PCB基板50在朝向红外探测器30的一侧的导热凝胶40的外围以及背向红外探测器30的一侧，均可布置其它的电子元器件。

与现有及技术相比较，本申请的微型红外模组具有以下优点：

(1)采用布置在PCB基板上的板载元器件(例如Flash元器件)替代了传统方案中的陶瓷基片或硅片基底，起到了给红外探测器提供安装平面的作用，同时在板载元器件周边辅助导热凝胶，可以通过导热臂有效将热量传递至金属侧壁，同时也实现了散热功能；

(2)由于不再单独设置安装红外探测器的基底，红外探测器也不用衬底，故PCB基板的板面空间会得到大幅度释放，通过合理布PCB基板可使得PCB基板正反面利用率极高；

(3)不必对PCB基板进行过多打孔处理，使得工艺简单，另外不单独设置陶瓷基片或硅片基底，也大大降低了物料成本。

综上所述，本申请公开了一种微型红外模组设计方案，摒弃用陶瓷基片或硅片作为红外探测器衬底的传统方案，取而代之采用低功耗的大尺寸的PCB基板板载元器件作为基板，例如Flash元器件，周边辅助铺设导热凝胶进行填充并传到至外部结构面。相对于传统通过陶瓷基片或硅片的散热方式，不仅可以为微型模组设计提供更多的PCB布板空间，促使模组的微型化设计，同时更有效的将内部热量与外部结构面贴合，提高微型红外模组的散热效果，进而提高热成像质量，PCB基板正反面利用率极高，同时不必对PCB基板进行过多打孔处理，工艺性简单，另外不单独设置陶瓷基片或硅片基底，大大降低了物料成本。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种微型红外模组，其特征在于，包括光学镜头(10)、图像矫正组件(20)、红外探测器(30)及PCB基板(50)，所述光学镜头(10)、所述图像矫正组件(20)、所述红外探测器(30)及所述PCB基板(50)顺次安装并将所述红外探测器(30)封装在所述图像矫正组件(20)与所述PCB基板(50)之间，所述PCB基板(50)朝向所述红外探测器(30)的一侧布置有板载元器件(60)，所述红外探测器(30)置于所述板载元器件(60)上。

2.根据权利要求1所述的微型红外模组，其特征在于：所述板载元器件(60)的外周环绕导热凝胶(40)，所述红外探测器(30)置于所述板载元器件(60)与所述导热凝胶(40)所形成的平面上且相互接触。

3.根据权利要求2所述的微型红外模组，其特征在于：所述导热凝胶(40)的至少一侧向外延伸出导热臂(41)，所述导热臂(41)连接至所述图像矫正组件(20)的金属侧壁(21)。

4.根据权利要求2所述的微型红外模组，其特征在于：所述板载元器件(60)的外部采用金属外壳(61)封装，所述金属外壳(61)的内部设置有绝缘层以将所述金属外壳(61)与内部的电子元件隔开。

5.根据权利要求4所述的微型红外模组，其特征在于：所述金属外壳(61)具有呈平面的顶面，所述导热凝胶(40)环绕所述金属外壳(61)四周并与顶面相平。

6.根据权利要求5所述的微型红外模组，其特征在于：所述金属外壳(61)的顶面与所述导热凝胶(40)形成的平面与所述红外探测器(30)的底部的形状相同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的微型红外模组，其特征在于：所述板载元器件(60)为Flash元器件。

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