CN2914517Y - 软板贴附感光芯片的影像模块 - Google Patents

Abstract

一种软板贴附感光芯片的影像模块，其特征在于：由镜头、镜头支架、软性线路板、感光芯片和基座组成；软性线路板紧贴设置在感光芯片受光面一侧，其对应感光芯片的感光区域开设窗口，窗口外围设有一组电接点，该组电接点与感光芯片上的焊盘数量和位置一致，且对应电连接，一组电接点通过软性线路板上的线路延伸至接出端；镜头支架位于软性线路板上方，镜头支架上设有下罩和镜头孔，镜头通过螺纹安装在镜头孔上，并位于感光芯片的感光区域正前方；基座位于感光芯片下方，基座上对应感光芯片设有嵌入式定位座；镜头支架的下罩与基座经相互的定位结构配合，分别从上方和下方夹持固定软性线路板及感光芯片呈一体结构。本方案通过软性线路板直接贴附感光芯片进行电连接的结构设计，使影像模块获得了体积小、结构紧凑、工艺简单和成本低的特点。

Description

软板贴附感光芯片的影像模块

技术领域

本实用新型涉及手机、PC机、笔记本电脑以及数码相机等电子装置上使用的小型CMOS光学数字图像转换模块，特别涉及一种将软板(软性线路板，FPC)直接贴附在CMOS感光芯片上进行电连接的小型影像模块。

背景技术

近年来，随着数字图像处理技术的发展，人们设计出一种将光学镜头与CMOS感光芯片组合产生的小型影像模块。这种小型模块应用于手机、PC机、笔记本电脑以及数码相机等电子装置上，可以使现有产品实现数码照相/摄像功能。

现有技术中，传统典型的小型影像模块主要由镜头(lens)、支架(holder)、CMOS感光芯片、基层电路板、软板(软性线路板，FPC)和透明罩组成。镜头位于感光芯片受光面正前方，并通过支架相对固定。CMOS感光芯片[补充性氧化金属半导体图像传感器(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)]为一半导体芯片，芯片上集成有阵列的光电二极管接收单元和信号处理电路，光电二极管接收单元布置在感光芯片受光面中心区域，受光面周边布置有大量电连接焊盘(或称焊点)。CMOS感光芯片用热固性胶粘接在基层电路板上，芯片上的焊盘用金线电连接到基层电路板接线端上，为了防止灰尘在芯片外封装一个透明罩。基层电路板与软板通过热压合(Hot Bar)或者贴片(SMT)工艺将电路接出，为了增加连接的可靠性，还在软板的另一面用钢板作补强板。

然而，传统典型的小型影像模块设计的缺点是：1、体积大，结构复杂，不利于产品向小型化，便携式方向发展；2、制作工艺复杂，封装成本高，成品率低；3、采用金线连接，不仅焊接工艺和设备要求较高导致成本增加，而且在金线焊接过程中产生有害气体造成环境污染。针对以上不足，如何从缩小体积、简化工艺和降低成本的角度出发，对传统典型的小型影像模块设计进行改进是本实用新型的研究课题。

发明内容

本实用新型提供一种软板贴附感光芯片的影像模块，其目的是通过一种将软板直接贴附在CMOS感光芯片上进行电连接的结构设计，来解决现有影像模块存在的体积大、制作工艺复杂以及成本高等问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种软板贴附感光芯片的影像模块，由镜头、镜头支架、软性线路板、感光芯片和基座组成；

软性线路板紧贴设置在感光芯片受光面一侧，其对应感光芯片受光面的感光区域开设窗口，窗口外围的软性线路板上设有一组电接点，该组电接点与感光芯片上的焊盘数量和位置一致，且对应电连接，一组电接点通过软性线路板上的线路延伸至接出端；

镜头支架位于软性线路板上方，镜头支架上设有下罩和镜头孔，镜头通过螺纹安装在镜头孔上，并位于感光芯片的感光区域正前方；基座位于感光芯片下方，基座上对应感光芯片设有嵌入式定位座；镜头支架的下罩与基座经相互的定位结构配合，分别从上方和下方夹持固定软性线路板及感光芯片呈一体结构。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、所述感光芯片上的焊盘，亦称焊点，它是芯片对外的电连接点，这些电连接点分布在芯片感光区外围表面上，这些都由CMOS感光芯片本身所决定的。

2、上述方案中，为了进一步缩小影像模块感光平面方向的尺寸，可以采用以下措施：即所述镜头支架的下罩设计成矩形罩体，矩形罩体内在平行四面罩壁的方向上分别设置一条压筋板，每条压筋板与其对应的罩壁之间形成一隔离槽；所述软性线路板的平面方向上，除延伸接出端一侧外，其余三侧均设有向外凸出的伸展片，当矩形罩体与基座夹持固定软性线路板及感光芯片时，矩形罩体与基座边缘配合，四条压筋板顶压在软性线路板表面上，三侧的伸展片向上折起，插入对应的隔离槽内。

3、上述方案中，所述感光芯片上的焊盘为凸起结构，软性线路板上对应的一组电接点为铜质导通孔，当软性线路板紧贴感光芯片时，凸起结构落入对应的铜质导通孔中，通过超声波、红外线、紫外线光波或者焊锡连接。

4、上述方案中，为了防止灰尘进入镜头支架下罩内落到感光区域上，可以在镜头支架上的镜头孔底部设置集尘口，该集尘口由镜头孔底部周向向内凸设的一圈挡边构成。

5、上述方案中，所述镜头支架的下罩与基座之间的定位结构可以采用孔柱定位结构，下罩与基座结合面之间，一个设有定位柱，另一个设有定位孔。

6、上述方案中，为了加强基座的刚性，可以在基座上嵌入式定位座的四个角部分别设有“”形加强结构。

本实用新型设计原理是：针对CMOS感光芯片受光面的感光区域和焊盘分布特点，设计一个带窗口的软性线路板，窗口的大小和位置与感光区域相对应，该软性线路板上的一组电接点与焊盘对应，然后将软性线路板直接紧贴固定在感光芯片受光面一侧，再利用镜头支架与基座从上方和下方夹持固定软性线路板及感光芯片，最后将镜头安装在镜头支架上构成一种体积小、结构紧凑、工艺简单和成本低的小型影像模块。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型省去了传统小型影像模块中的基层电路板和不锈钢补强板，使小型影像模块的结构变得简单而紧凑(产品的厚度以及长宽尺寸均减小)，有利于产品向轻、薄、短、小的小型化方向发展。

2、本实用新型不采用金线焊接工艺和透明罩封装工艺，使制造工艺得到简化，这样一方面有利于提高产品的成品率，另一方面可以直接降低产品的生产成本。

3、本实用新型与以往金线焊接工艺相比，无环境污染，有利于环保。

附图说明

附图1为实施例一立体分解图；

附图2为实施例一感光芯片立体图；

附图3为实施例一软性线路板立体图；

附图4为实施例一镜头支架立体图；

附图5为实施例一镜头支架主视图；

附图6为实施例一镜头支架左视图；

附图7为实施例一镜头支架仰视图；

附图8为实施例一镜头支架后视图；

附图9为图5的A-A剖视图；

附图10为实施例一基座立体图；

附图11为实施例二立体分解图。

以上附图中：1、镜头；2、镜头支架；3、软性线路板；4、感光芯片；5、基座；6、感光区域；7、焊盘；8、窗口；9、导通孔；10、接出端；11、下罩；12、镜头孔；13、罩壁；14、压筋板；15、隔离槽；16、挡边；17、嵌入式定位座；18、“”形加强结构；19、伸展片；20、定位柱；21、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，一种软板贴附感光芯片的影像模块，由镜头1、镜头支架2、软性线路板3、感光芯片4和基座5组成。其中，CMOS感光芯片4上集成有阵列的光电二极管接收单元，光电二极管接收单元布置在芯片受光面中心的感光区域6内，感光区域6外围布置有大量电连接焊盘7(或称焊点)，见图2。

参见图1和图3所示，软性线路板3紧贴设置在感光芯片4受光面一侧，其对应感光芯片4受光面的感光区域6开设窗口8，窗口8外围的软性线路板3上设有一组铜质导通孔9作为电接点，该导通孔9与感光芯片4上的焊盘7数量和位置一致。当软性线路板3紧贴感光芯片4时，凸起的焊盘7落入对应的铜质导通孔9中，通过超声波、红外线、紫外线光波或者焊锡连接，以此实现对应电连接。一组导通孔9作为电接点通过软性线路板3上的线路延伸至接出端10。软性线路板3的平面方向上，除延伸接出端10一侧外，其余三侧均设有向外凸出的伸展片19，伸展片19的目的是为了便于设计走线。

参见图1和图4～图9所示，镜头支架2位于软性线路板3上方，镜头支架2上设有下罩11和镜头孔12，下罩11为一矩形罩体，矩形罩体内在平行四面罩壁13的方向上分别设置一条压筋板14，每条压筋板14与其对应的罩壁13之间形成一隔离槽15。镜头1通过螺纹安装在镜头孔12上，并位于感光芯片4的感光区域6正前方。为了防止灰尘进入下罩11内落到感光区域6上，在镜头孔12底部设有集尘口，该集尘口由镜头孔12底部周向向内凸设的一圈挡边16构成。

参见图1和图10所示，基座5位于感光芯片4下方，基座5上对应感光芯片设有嵌入式定位座17。为了加强基座的刚性，在基座上嵌入式定位座17的四个角部分别设有“”形加强结构18。

组装时，镜头支架2的下罩与基座5经相互的孔柱定位结构配合，分别从上方和下方夹持固定软性线路板3及感光芯片4呈一体结构。具体为：矩形罩体与基座5边缘配合，四条压筋板14顶压在软性线路板3表面上，三侧的伸展片19向上折起，插入对应的隔离槽15内。所述孔柱定位结构由设在矩形罩体与基座5结合面之间的定位柱20和定位孔21构成，其中，定位柱20由两个对角分布构成，并设在矩形罩体上。定位孔21由两个对角分布构成，并设在基座5上。

本实施例组装流程如下：

第一步：组装感光芯片和软性线路板

1、将软性线路板3放置在感光芯片4上进行定位；

2、采用超声波、红外线、紫外线光波或者焊锡连接感光芯片4上的焊盘7与软性线路板3上的铜质导通孔9。

第二步：将感光芯片和软性线路板固定在基座上。

1、将感光芯片4放入基座5的嵌入式定位座17内用胶固定，使基座5四周与感光芯片4紧密配合。

第三步：组装镜头支架

1、将镜头支架2的矩形罩体与基座5通过孔柱定位结构配合，同时，将软性线路板3上的三侧伸展片19用治具向上折起，并插入隔离槽15内，然后压紧；

2、在矩形罩体与基座5结合面上点胶固定。

第四步：组装镜头

1、将镜头1通过螺纹副配合拧入镜头支架2的镜头孔12中；

2、通过测试程序调整镜头1与感光区域6之间的焦距，并点胶固定。

实施例二：参见附图11所示，一种软板贴附感光芯片的影像模块，由镜头1、镜头支架2、软性线路板3、感光芯片4和基座5组成。与实施例一的不同之处在于：软性线路板3的平面方向上，除延伸接出端10一侧外，其余三侧没有向外凸出的伸展片。其它部分与实施例一相同，这里不再重复描述。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种软板贴附感光芯片的影像模块，其特征在于：由镜头[1]、镜头支架[2]、软性线路板[3]、感光芯片[4]和基座[5]组成；

软性线路板[3]紧贴设置在感光芯片[4]受光面一侧，其对应感光芯片[4]受光面的感光区域[6]开设窗口[8]，窗口[8]外围的软性线路板[3]上设有一组电接点，该组电接点与感光芯片[4]上的焊盘[7]数量和位置一致，且对应电连接，一组电接点通过软性线路板[3]上的线路延伸至接出端[10]；

镜头支架[2]位于软性线路板[3]上方，镜头支架[2]上设有下罩[11]和镜头孔[12]，镜头[1]通过螺纹安装在镜头孔[12]上，并位于感光芯片[4]的感光区域[6]正前方；基座[5]位于感光芯片[4]下方，基座[5]上对应感光芯片[4]设有嵌入式定位座[17]；镜头支架[2]的下罩[11]与基座[5]经相互的定位结构配合，分别从上方和下方夹持固定软性线路板[3]及感光芯片[4]呈一体结构。

2、根据权利要求1所述的影像模块，其特征在于：所述镜头支架[2]的下罩[11]为一矩形罩体，矩形罩体内在平行四面罩壁[13]的方向上分别设置一条压筋板[14]，每条压筋板[14]与其对应的罩壁[13]之间形成一隔离槽[15]；所述软性线路板[3]的平面方向上，除延伸接出端[10]一侧外，其余三侧均设有向外凸出的伸展片[19]，当矩形罩体与基座[5]夹持固定软性线路板[3]及感光芯片[4]时，矩形罩体与基座[5]边缘配合，四条压筋板[14]顶压在软性线路板[3]表面上，三侧的伸展片[19]向上折起，插入对应的隔离槽[15]内。

3、根据权利要求1所述的影像模块，其特征在于：所述感光芯片[4]上的焊盘[7]为凸起结构，软性线路板[3]上对应的一组电接点为铜质导通孔[9]，当软性线路板[3]紧贴感光芯片[4]时，凸起结构落入对应的铜质导通孔[9]中，通过超声波、红外线、紫外线光波或者焊锡连接。

4、根据权利要求1所述的影像模块，其特征在于：所述镜头支架[2]上的镜头孔[12]底部设有集尘口，该集尘口由镜头孔[12]底部周向向内凸设的一圈挡边[16]构成。

5、根据权利要求1所述的影像模块，其特征在于：所述镜头支架[2]的下罩[11]与基座[5]之间的定位结构为孔柱定位结构，下罩[11]与基座[5]结合面之间，一个设有定位柱[20]，另一个设有定位孔[21]。

6、根据权利要求1所述的影像模块，其特征在于：所述基座[5]上嵌入式定位座[17]的四个角部分别设有“”形加强结构[18]。

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