CN220440834U - 图像传感器模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及摄像设备技术领域，提供一种图像传感器模组及电子设备，图像传感器模组包括介质基板、图像传感器本体和支撑部件，图像传感器本体设于介质基板的一侧，图像传感器本体和介质基板均设有焊接区和非焊接区，介质基板的焊接区印制有焊膏；支撑部件设于介质基板和图像传感器本体之间，用于支撑图像传感器本体，支撑部件设于介质基板和/或图像传感器本体的非焊接区。本实用新型通过支撑部件对图像传感器本体形成支撑，保证其水平度，可提升图像传感器模组的焊点一致性，降低后期的调校难度；有效避免因印刷的焊膏量不均，以及图像传感器本体自身重心不稳而导致图像传感器本体焊接倾斜的问题。

Description

图像传感器模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及摄像设备技术领域，尤其涉及一种图像传感器模组及电子设备。

背景技术

高分辨率的图像传感器模组采用调校的方式来保证图像传感器本体和镜头之间的配合精度。在调校过程中，需要人工手动调整，并点胶进行固定，调校效率较低。同时，在调校过程中，还需额外增加定制铝基板与热固型胶水，调校成本增加。

为此，在图像传感器模组的制作工艺上开展图像传感器及单板平整度的提升，对图像传感器本体、印制板和制成板的平整度均进行了较为系统的验证和摸底。

在验证和摸底的过程中，从CM厂加工环境的角度出发，发现图像传感器本体焊接后，平整度整体呈变差趋势。经过分析，发现图像传感器本体的平整度变差与图像传感器本体的平整度，以及焊点的一致性相关，而焊点一致性对焊后的图像传感器的平整度影响较大。

如图1所示，受制于生产加工设备的正常制程波动，特别是印锡环节的印锡量的正常波动，导致印锡量不平衡。这样，图像传感器本体焊后容易发生倾斜，以使图像传感器本体与介质基板形成一定的角度，但是，要确保焊点的高度一致是较为困难的，为此，亟需提供本实用新型一种新型的图像传感器模组。

实用新型内容

本实用新型的第一方面提供一种图像传感器模组，用以解决现有技术中的上述技术缺陷，通过支撑部件对图像传感器本体形成支撑，保证其水平度，可提升图像传感器模组的焊点一致性，降低后期的调校难度；有效避免因印刷的焊膏量不均，以及图像传感器本体自身重心不稳而导致图像传感器本体焊接倾斜的问题。

本实用新型的第二方面提供一种电子设备。

本实用新型第一方面提供的一种图像传感器模组，包括：

介质基板；

图像传感器本体，设于所述介质基板的一侧，所述图像传感器本体和所述介质基板均设有焊接区和非焊接区，所述介质基板的焊接区印制有焊膏；

支撑部件，设于所述介质基板和所述图像传感器本体之间，用于支撑所述图像传感器本体，以使所述图像传感器本体与所述介质基板保持平行，所述支撑部件设于所述介质基板和/或所述图像传感器本体的非焊接区。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，所述支撑部件固定设于所述介质基板和所述图像传感器本体中的至少一个上。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，在所述支撑部件设于所述介质基板的情况下，所述支撑部件与所述介质基板一体成型，并凸出所述介质基板的表面。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，所述支撑部件设有多个，多个所述支撑部件间隔设置在所述介质基板的边缘处。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，所述支撑部件在所述图像传感器本体上的投影位于所述图像传感器本体未设置PAD的空闲区域。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，所述支撑部件独立设于所述介质基板和所述图像传感器本体之间。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，所述支撑部件包括芯板和半固化片，所述芯板设于所述半固化片的两侧表面。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，所述支撑部件包括芯板，以及设于所述芯板两侧的第一半固化片和第二半固化片，所述第一半固化片背离所述芯板的一侧设有第一铜箔，所述第二半固化片背离所述芯板的一侧设有第二铜箔。

根据本实用新型提供的一种图像传感器模组，所述介质基板或所述图像传感器本体背离所述支撑部件的一侧设有避让槽，所述避让槽与所述支撑部件的位置相对应。

本实用新型的第二方面提供一种电子设备，包括设备本体和上述任一项所述的图像传感器模组，所述图像传感器模组设于所述设备本体。

本实用新型提供的一种图像传感器模组，通过在介质基板和图像传感器本体之间设置支撑部件，以使支撑部件对图像传感器本体形成支撑，保证图像传感器本体的水平度，可提升图像传感器模组的焊点一致性，降低后期的调校难度。

当通过热压装置对图像传感器本体和介质基板中的一个加热以融化锡膏时，图像传感器模本体靠自身的重力下沉，此时，支撑部件在多个方向上对图像传感器本体形成支撑，保证图像传感器本体的水平度，避免因印刷的焊膏量不均，以及图像传感器本体自身重心不稳而导致图像传感器本体焊接倾斜的问题，从而提升图像传感器模组的焊点一致性，降低图像传感器模组后期的调校难度；同时，还能降低图像传感器本体连锡的问题，提高产品的合格率。

本实用新型提供的一种电子设备，因包括上述的图像传感器模组，因此具备上述的所有优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中图像传感器模组焊接后的结构示意图；

图2是本实用新型提供的图像传感器模组一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型提供的图像传感器模组另一实施例的结构示意图；

图4是本实用新型提供的图像传感器模组一实施例的局部剖视图；

图5是本实用新型提供的图像传感器模组中支撑部件一种实施例的结构示意图；

图6是本实用新型提供的图像传感器模组中支撑部件另一种实施例的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的使用状态示意图。

附图标记：

110、介质基板；

120、图像传感器本体；

130、支撑部件；131、芯板；132、第一铜箔；133、第二铜箔；134、第一半固化片；135、第二半固化片；

140、焊点；

210、镜头；220、镜头座；230、铝基板；240、附螺钉。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以通过中间媒介间接相连。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实施例中的具体含义。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

图1是现有技术中图像传感器模组焊接后的结构示意图。

本实用新型实施例是基于在图像传感器模组的制作工艺上开展图像传感器及单板平整度的提升，对图像传感器本体120、印制板和制成板的平整度均进行了较为系统的验证和摸底。

在验证和摸底的过程中，从CM厂加工环境的角度出发，发现图像传感器本体120焊接后，平整度整体呈变差趋势。经过分析，发现图像传感器本体120的平整度变差与图像传感器本体120的平整度，以及焊点140的一致性相关，而焊点140一致性对焊后的图像传感器的平整度影响较大。

例如，对图像传感器在不同单板上贴装后的高度一致性进行分析，其中焊点140高度差7.5～12.5um之间(0.03°～0.05°)，感光面与玻璃面的高度差为0～5.0um(即0～0.02°)，感光面与图像传感器的焊盘的高度差为0～2.5um(即0.01°)，累计公差达到7.5～20.0um(0.03°～0.09°)。

如图1所示，受制于生产加工设备的正常制程波动，特别是印锡环节的印锡量的正常波动(印锡量正常体积控制区间为60％～130％)，导致印锡量不平衡。这样，图像传感器本体120焊后容易发生倾斜，以使图像传感器本体120与介质基板110形成一定的角度，且焊盘设计差异的影响，要确保焊点140的高度一致是较为困难的，为此，本实用新型实施例提供一种新型的图像传感器模组。

图2是本实用新型提供的图像传感器模组一实施例的结构示意图；图3是本实用新型提供的图像传感器模组另一实施例的结构示意图；图4是本实用新型提供的图像传感器模组一实施例的局部剖视图；

图5是本实用新型提供的图像传感器模组中支撑部件130一种实施例的结构示意图；图6是本实用新型提供的图像传感器模组中支撑部件130另一种实施例的结构示意图。

参阅图2至图5，本实用新型实施例提供一种图像传感器模组，图像传感器模组是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的具有光电转换功能的器件。该图像传感器模组包括介质基板110、图像传感器本体120和支撑部件130。

介质基板110作为图像传感器模组的安装载体，可以是PCB电路板，图像传感器本体120设于介质基板110的一侧，介质基板110和图像传感器本体120均设有焊接区和非焊接区。在介质基板110和图像传感器本体120中的至少一个朝向支撑部件130的一侧表面的焊接区印制有膏状的焊膏，该焊膏可以为锡膏。

即在介质基板110朝向支撑部件130的一侧表面的焊接区印制锡膏；或者，在图像传感器本体120朝向支撑部件130的一侧表面的焊接区印制锡膏；亦或者，同时在介质基板110朝向支撑部件130的一侧表面的焊接区印制一部分锡膏，在图像传感器本体120朝向支撑部件130的一侧表面的焊接区印制另一部分锡膏。一般情况下，是在介质基板110的焊接区印制有膏状的焊膏。

当图像传感器本体120和介质基板110相对的表面均印制锡膏时，将图像传感器本体120的锡膏与介质基板110的锡膏抵接，通过热压装置对图像传感器本体120和介质基板110中的一个加热以融化锡膏，使图像传感器本体120和介质基板110焊接固定，并且使图像传感器本体120和介质基板110电连接。

其中，焊膏具有一定的粘性和良好的触变性。在常温下，焊膏可将图像传感器本体120粘在介质基板110的既定位置，当焊膏被加热到一定温度时，焊膏融化使图像传感器本体120与介质基板110互连在一起经冷却形成永久连接的焊点。

支撑部件130设于介质基板110和图像传感器本体120之间，用于支撑图像传感器本体120，以使图像传感器本体120与介质基板110保持平行，其中，支撑部件130设于介质基板110和图像传感器本体120中至少一个的非焊接区。

即：支撑部件130可以固定设置在介质基板110的非焊接区；支撑部件130也可以固定设置在图像传感器本体120的非焊接区；支撑部件130还可以同时固定设置在介质基板110和图像传感器本体120的非焊接区，并且，支撑部件130在介质基板110上的位置和支撑部件130在图像传感器本体120上的位置相对应。

支撑部件130也可以为独立的部件，在介质基板110和图像传感器本体120焊接初期，将支撑部件130放置在介质基板110和图像传感器本体120之间，并位于介质基板110和图像传感器本体120的非焊接区。

由于在介质基板110和图像传感器本体120之间增加了支撑部件130，以使支撑部件130对图像传感器本体120形成支撑，保证图像传感器本体120的水平度。当通过热压装置对图像传感器本体120和介质基板110中的一个加热以融化锡膏，使图像传感器本体120和介质基板110焊接固定时，图像传感器模本体120靠自身的重力下沉，此时，支撑部件130在多个方向上对图像传感器本体120形成支撑，保证图像传感器本体120的水平度，避免因印刷的焊膏量不均，以及图像传感器本体120自身重心不稳而导致图像传感器本体120焊接倾斜的问题，从而提升图像传感器模组的焊点一致性，降低图像传感器模组后期的调校难度；同时，还能降低图像传感器本体120连锡的问题，提高产品的合格率。

在上述过程中，支撑部件130始终承受图像传感器本体120的重力，锡膏用于连接介质基板110和图像传感器本体120，无需起支撑作用。

可以理解的是，本实用新型实施例通过在介质基板110和图像传感器本体120之间设置支撑部件130，以使支撑部件130对图像传感器本体120形成支撑，保证图像传感器本体120的水平度。

当通过热压装置对图像传感器本体120和介质基板110中的一个加热以融化锡膏，使图像传感器本体120和介质基板110焊接固定时，图像传感器模本体120靠自身的重力下沉，此时，支撑部件130在多个方向上对图像传感器本体120形成支撑，保证图像传感器本体120的水平度，避免因印刷的焊膏量不均，以及图像传感器本体120自身重心不稳而导致图像传感器本体120焊接倾斜的问题，从而提升图像传感器模组的焊点一致性，降低图像传感器模组后期的调校难度；同时，还能降低图像传感器本体120连锡的问题，提高产品的合格率。

继续参阅图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，支撑部件130固定设于介质基板110和图像传感器本体120中的至少一个上。即支撑部件130可以固定设置在介质基板110朝向图像传感器本体120的一侧。支撑部件130还可以固定设置在图像传感器本体120朝向介质基板110的一侧。另外，支撑部件130还可以同时设置在介质基板110和图像传感器本体120相向的一面，即支撑部件130的一部分设置在介质基板110，支撑部件130的另一部分设置在图像传感器本体120。

本实用新型实施例以支撑部件130设置在介质基板110上为例进行说明，当支撑部件130设置在介质基板110上时，支撑部件130与介质基板110一体成型，且支撑部件130凸出介质基板110的表面设置。

具体地，采用阶梯式PCB制作工艺，在介质基板110的四个边缘处或四个角落，设置凸出介质基板110表面的多个支撑点或多个支撑面，该支撑点或支撑面形成支撑部件130，支撑部件130在图像传感器本体120上的投影位于图像传感器本体120未设置PAD的空闲区域。

即在PCB电路板设计初期，将涉及PCB电路板设计输出的geber文件反馈给PCB电路板制作厂家，PCB电路板制作厂家依据geber文件进行PCB电路板的加工制作，以使支撑部件130作为PCB电路板的一部分，并非独立于PCB电路板，这样设置，无需在将介质基板110和图像传感器本体120焊接后，取出支撑部件130；并且，一体成型设置的支撑部件130的加工精度要求较低，工艺简单。

比如，在PCB电路板的叠层结构中，通过控制进刀深度，以在PCB电路板的上表面铣出台阶，该台阶形成支撑部件130，该支撑部件130的层压结构可以为PCB电路板上层的层压结构，即半固化片和铜箔等。

另外，针对采用阶梯式PCB制作工艺制成的PCB电路板的印刷钢网，在钢网底部相应的位置铣出避让槽，避免支撑部件130对钢网形成支撑，导致印刷锡量偏多。

参阅图4至图6，在本实用新型的一些实施例中，还可以将PCB切割形成多个块状结构，每个块状结构形成独立的支撑部件130，该独立的支撑部件130位于介质基板110和图像传感器本体120之间，且位于PCB电路板的非焊接区，焊接完成后无需取出支撑部件130，以使支撑部件130作为图像传感器模组中的一部分。在支撑部件130上不涂覆绿油，保证支撑部件130的制作精度。

参阅图5，在本实用新型的一些实施例中，支撑部件130包括芯板131和半固化片，芯板131位于半固化片的两侧表面。也即，在第一半固化片134或第二半固化片135的两侧表面层压设置有芯板131。

具体地，该支撑部件130包括pp材质的两个芯板131和位于两个芯板131之间的第一半固化片134或第二半固化片135。在支撑部件130的侧壁非金属化设计，即支撑部件130的顶面和底面之间无电路连接，支撑部件130位于PCB电路板和图像传感器本体120的非焊接区。

参阅图6，在本实用新型的一些实施例中，支撑部件130包括芯板131，以及设于芯板131两侧的第一半固化片134和第二半固化片135，第一半固化片134背离芯板131的一侧设有第一铜箔132，第二半固化片135背离芯板131的一侧设有第二铜箔133。

具体地，支撑部件130包括pp材质的芯板131和设于芯板131两侧的第一铜箔132和第二铜箔133，第一铜箔132位于top面，在芯板131和第一铜箔132之间设有第一半固化片134，在芯板131和第二铜箔133之间设有第二半固化片135。其中，支撑部件130顶面的第一铜箔132和底面的第二铜箔133之间无电路连接，即侧壁非金属化设计，可以保证支撑部件130只起到支撑作用，而不会对图像传感器模组的电路层产生影响。

上述独立设置的支撑部件130的两种实施例均是经过叠层压合和图形制作等工序得到，支撑部件130的高度在一些情形容易受到表面电镀的影响，因为电镀会造成面铜高度的变化，从而引起支撑部件130的高度变化。

但是实际生产过程中，支撑部件130的高度具有可放宽的范围，即支撑部件130的高度误差控制在±15μm的范围内，焊接对支撑部件130的影响较小，能够保证支撑部件130高度的一致性。

依据前期对焊接高度的测试，针对LGA型图像传感器模组，其焊点140高度一般为40μm，支撑部件130的叠层厚度为50μm，正常锡膏印刷高度为80～150μm，因此能够保证锡膏与图像传感器模本体的焊点140充分接触，同时，因为支撑部件130的作用，可避免图像传感器本体120受自身重力影响造成的持续对锡膏的挤压，以发生连锡现象。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，该包括设备本体和上述任一项的图像传感器模组，图像传感器模组设于设备本体。该电子设备可以是摄像机、手机等。

本实用新型实施例提供的图像传感器模组采用阶梯式PCB制作工艺在PCB电路板的非焊接区或图像传感器本体120的非焊接区设置一定高度的支撑部件130，以使支撑部件130对图像传感器本体120形成支撑，保证支撑部件130的高度一致性，可因印刷的焊膏量不均，以及图像传感器本体自身重心不稳而导致图像传感器本体焊接倾斜的问题，从而提升图像传感器模组的焊点一致性，降低图像传感器模组后期的调校难度；同时，还能降低图像传感器本体连锡的问题，提高产品的合格率。

相比相关技术中，图像传感器模组焊接过程中，除锡膏(焊点140)对图像传感器本体120形成支撑外，没有其他的支撑点，因此图像传感器本体120的水平度主要受到锡量的影响，在锡量不均衡的情况下，图像传感器本体120自身将偏向锡量少的一端，形成倾斜角，进而导致图像传感器模组的镜面跟着图像传感器模组形成倾斜角，造成后期调校难度增加或无法调校，以至于图像传感器模组和镜头210配合后图像虚焦。

图7是本实用新型实施例提供的使用状态示意图。

参阅图7，当本实用新型实施例提供的图像传感器模组应用与摄像机时，将图像传感器模组安装在镜头座220的相应位置，然后，通过锁附螺钉240和铝基板230连接，将图像传感器模组与镜头座220保持固定，镜头210安装在镜头座220背离图像传感器模组的一端。将本实用新型实施例提供的图像传感器模组应用在摄像机中，可极大的降低摄像机后期的调校难度，改善虚焦的问题，特别适合高分别率高要求的图像传感器模组的应用场景。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种图像传感器模组，其特征在于，包括：

介质基板；

图像传感器本体，设于所述介质基板的一侧，所述图像传感器本体和所述介质基板均设有焊接区和非焊接区，所述介质基板的焊接区印制有焊膏；

支撑部件，设于所述介质基板和所述图像传感器本体之间，用于支撑所述图像传感器本体，以使所述图像传感器本体与所述介质基板保持平行，所述支撑部件设于所述介质基板和/或所述图像传感器本体的非焊接区。

2.根据权利要求1所述的图像传感器模组，其特征在于，所述支撑部件固定设于所述介质基板和所述图像传感器本体中的至少一个上。

3.根据权利要求2所述的图像传感器模组，其特征在于，在所述支撑部件设于所述介质基板的情况下，所述支撑部件与所述介质基板一体成型，并凸出所述介质基板的表面。

4.根据权利要求3所述的图像传感器模组，其特征在于，所述支撑部件设有多个，多个所述支撑部件间隔设置在所述介质基板的边缘处。

5.根据权利要求1所述的图像传感器模组，其特征在于，所述支撑部件在所述图像传感器本体上的投影位于所述图像传感器本体未设置PAD的空闲区域。

6.根据权利要求1所述的图像传感器模组，其特征在于，所述支撑部件独立设于所述介质基板和所述图像传感器本体之间。

7.根据权利要求6所述的图像传感器模组，其特征在于，所述支撑部件包括芯板和半固化片，所述芯板设于所述半固化片的两侧表面。

8.根据权利要求6所述的图像传感器模组，其特征在于，所述支撑部件包括芯板，以及设于所述芯板两侧的第一半固化片和第二半固化片，所述第一半固化片背离所述芯板的一侧设有第一铜箔，所述第二半固化片背离所述芯板的一侧设有第二铜箔。

9.根据权利要求1至8任一项所述的图像传感器模组，其特征在于，所述介质基板或所述图像传感器本体背离所述支撑部件的一侧设有避让槽，所述避让槽与所述支撑部件的位置相对应。

10.一种电子设备，其特征在于，包括设备本体和权利要求1至9任一项所述的图像传感器模组，所述图像传感器模组设于所述设备本体。