DE102015201998A1

DE102015201998A1 - Kameramodul sowie Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE102015201998A1
Application number: DE102015201998.5A
Authority: DE
Inventors: Boris Werthessen
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-08-11
Also published as: DE112016000248A5; US20180020140A1; CN107211082A; WO2016124184A1; CN107211082B; US10154184B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kameramodul (1), Kameramodul (1) mit einem Schaltungsträger (2), einem auf dem Schaltungsträger (2) angeordneten Bildsensor-Chip (3) und einem Optikmodul (4) mit einem ein Objektiv (4.2) aufnehmenden Optikgehäuse (4.1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Optikgehäuse (4.1) mit wenigstens drei Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) ausgebildet ist, das Optikgehäuse (4.1) mit dem Schaltungsträger (2) über die drei Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit vorgegebenen Abstand (a) zum Schaltungsträger (2) verbunden ist, wobei der Schaltungsträger (2) zur Bildung einer Einpressverbindung mittels den Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit wenigstens drei Einpresslöcher (6.1, 6.2, 6.3) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kameramoduls.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kameramodul mit einem einen Bildsensor-Chip aufweisenden Schaltungsträger sowie einem Optikmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen erfindungsgemäßen Kameramoduls.
Solche Kameramodule dienen in Fahrzeugen der Aufnahme der Fahrzeugumgebung, um die Bilddaten für vielfältige Funktionen verwenden zu können, wie z. Bsp. für Spurerkennung, Verkehrszeichenerkennung, Fernlichtassistenz, Kollisionswarnung, Fußgängererkennung usw., wobei auf Basis der ausgewerteten Bilddaten auch Eingriffe in Fahrzeug-Regelsysteme, bspw. Bremsoder Motorregelungen durchgeführt werden. Für den Einsatz solcher Kameramodule als Fixfokuskamerasystem bei Fahrerassistenzsystemen ist die Güte derselben hinsichtlich Fokussierung und Verkippung entscheidend.
Diese Kameramodule haben im Allgemeinen einen Aufbau, der aus einer als Trägerplatte dienenden Leiterplatte, die mit einem Bildsensor bestückt ist, und einem darauf befestigten Optikmodul mit einem ein Objektiv aufnehmenden Optikgehäuse.
Um das Optikmodul zu fokussieren ist eine Befestigung erforderlich, die es ermöglicht den Abstand zwischen dem Objektiv des Optikmoduls und dem Bildsensor einzustellen. Im einfachsten Fall erfolgt dies über ein Schraubgewinde. Nachteilig hierbei ist, dass damit nur eine Einstellung entlang einer Achse möglich ist und dadurch Verkippungen und Dezentrierungen von Objektiv zum Bildsensor nicht auslegbar sind, infolgedessen nicht alle Bildbereiche scharf abgebildet werden.
Um mehrere Achsen einstellen zu können wird häufig eine Klebeverbindung gewählt und dabei zeitgleich die Optik in mehreren Achsen zum Bildsensor ausgerichtet. Die Verwendung von Kleberaupen führt jedoch in nachteiliger Weise dazu, dass sich bei der Härtung und Trocknung des Klebstoffes und bei einer Temperaturänderung sowie über die Lebenszeit der Klebstoff ausdehnt bzw. zusammenzieht, wodurch sich eine Lageänderung des Objektivs relativ zum Bildsensor gibt, die zu einer unscharfen Abbildung führt. Außerdem sind auch die langen Trockenzeiten im Aushärteofen von ca. 30 bis 60 Minuten nachteilig.
Ein gattungsbildendes Kameramodul ist aus der DE 103 44 67 A1 bekannt, welches ohne Justier- und Fokussieraufwand montiert werden kann. Dieses Kameramodul umfasst einen Schaltungsträger, einen auf dem Schaltungsträger angeordneten gehäusten Bildsensor sowie einem eine Optik und ein Optikgehäuse umfassendes Optikmodul. An dem Gehäuse des Bildsensors ist eine Abstützung als Ringkragen ausgeführt, auf welcher sich das Optikmodul abstützen kann. Als Nachteil kann bei diesem Kameramodul angesehen werden, dass ein Bildsensor mit einem speziell ausgebildeten Gehäuse erforderlich ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Kameramodul der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen konstruktiv einfachen Aufbau ohne die o. g. Nachteile aufweist und dennoch die Einstellung einer hohen Justiergenauigkeit erlaubt. Ferner ist es Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung eines solchen erfindungsgemäßen Kameramoduls, insbesondere eine Aufbau- und Verbindungstechnik für das erfindungsgemäße Kameramodul anzugeben. Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Kameramodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Ein solches Kameramodul mit

– einem Schaltungsträger,
– einem auf dem Schaltungsträger angeordneten Bildsensor-Chip, und
– einem Optikmodul mit einem ein Objektiv aufnehmenden Optikgehäuse, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
– das Optikgehäuse mit wenigstens drei Einpresspins ausgebildet ist, und
– das Optikgehäuse mit dem Schaltungsträger über die wenigstens drei Einpresspins mit vorgegebenen Abstand zum Schaltungsträger verbunden ist.

Die Einpresspins dienen bei diesem erfindungsgemäßen Kameramoduls als mechanische Verbindungsmittel zur Montage des Optikmoduls auf dem Schaltungsträger. Dabei sind die Einpresspins in ihrer Steifigkeit so ausgelegt, dass deren Stabilität nicht durch einen mechanischen Schock, durch das Eigengewicht des Optikmoduls oder durch andere Einflüsse beeinflusst wird. Die relative Lage des Optikmoduls zum Schaltungsträger bleibt stabil erhalten. Insbesondere lässt sich eine einfache Justierung des Optikmoduls senkrecht zum Schaltungsträger ausführen, da die Einpresspins in deren Einführrichtung verschiebbar sind. Auch kann durch unterschiedliche Einpresstiefen der eingepressten Einpresspins eine Verkippung des Optikmoduls gegenüber dem Bildsensor ausgeglichen werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die wenigstens drei Einpresspins derart biegsam ausgebildet, dass das Optikgehäuse unter Ausnutzung der Biegsamkeit der Einpresspins durch eine mittels einer Justagemaschine bewirkten relative Lageänderung in Bezug auf den Schaltungsträger auf den Bildsensor-Chip justiert ist.
Hierbei wird die Erkenntnis, dass die Einpresspins der Einpressverbindung des Optikgehäuses mit dem Schaltungsträger, der vorzugsweise als Leiterplatte ausgebildet ist, eine geringe Biegsamkeit aufweisen, dazu genutzt, nach der Herstellung der Einpressverbindung eine Justierung des Optikmoduls gegenüber dem Bildsensor-Chip mittels der Einpresspins durchzuführen. Die Einpresspins weisen eine Steifigkeit auf, die dazu führt, dass diese durch mechanischen Schock oder Eigengewicht oder sonstigen Einflüssen keine Biegsamkeit aufweisen, jedoch von einer Justagemaschine zur Justierung des Optikmoduls gegenüber dem Bildsensor-Chip verbogen werden können.
Durch Nutzen der geringen Biegsamkeit der Einpresspins der Einpressverbindung wird in einfacher Weise eine hohe Justiergenauigkeit von bis zu +/–1µm erzielt, ohne dass eine erhöhte Toleranzanforderung an die sonstigen Bestandteile des erfindungsgemäßen Kameramoduls gestellt werden muss. Die erhöhte Justiergenauigkeit ermöglicht eine Verkleinerung der Pixelgröße des Bildsensor-Chips und damit eine Erhöhung von dessen Auflösung, ohne dass eine höherwertige Optik für das Objektiv erforderlich ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zur Schaffung von mehreren, in der relativen Lage des Optikgehäuses zum Schaltungsträger sich unterscheidenden Einpressverbindungen der Schaltungsträger mit einem regelmäßigen Muster von Einpresslöchern ausgebildet, mit welchen das Optikgehäuse durch eine Auswahl von den wenigstens drei Einpresslöchern relativ zum Schaltungsträger in einer zum Schaltungsträger parallelen Ebene justiert ist. Dies ermöglicht durch eine entsprechende Auswahl der wenigstens drei Einpresslöcher bereits eine Vorjustierung in einer zum Schaltungsträger parallelen x-y-Ebene, um anschließend unter Nutzung der Biegsamkeit der Einpresspins eine Endjustierung mittels einer Justagemaschine vorzunehmen. Auch ist es möglich durch eine entsprechende Auswahl der Einpresslöcher je nach Auslegung und Genauigkeitsanforderungen eine Endjustierung durchzuführen, ohne dass nachfolgend eine Justierung über die Biegsamkeit der Einpresspins erforderlich wäre.
Die Einpresslöcher auf den Schaltungsträger können zur Bildung eines regelmäßigen Musters in Reihen und Spalten mit gleichen Abständen angeordnet sein. Auch sind andere Muster, wie bspw. mehrere zueinander versetzte Ringe verwendbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das justierte oder vorjustierte Optikgehäuse mittels einer dessen Abstand zum Schaltungsträger überbrückenden Klebeverbindung mit dem Schaltungsträger verbunden ist. Zum einen wird dadurch der Spalt zwischen dem Optikgehäuse und dem Schaltungsträger versiegelt und zum anderen die Einpressverbindung des Optikgehäuses mit dem Schaltungsträger verbessert.
Weiterhin sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die auf der zum Optikmodul abgewandten Seite des Schaltungsträgers überstehenden Einpresspins mit einer an dem Schaltungsträger anliegenden Lotansammlung ausgebildet sind. Mit einer solchen zusätzlichen Verlötung, bspw. durch Wellenlöten wird die Einpressverbindung zusätzlich stabilisiert.
Schließlich sind nach einer letzten Ausgestaltung der Erfindung die Einpresspins zur elektrischen Kontaktierung des Optikmoduls mit dem Schaltungsträger ausgebildet. Somit dienen die Einpresspins nicht nur als mechanische Verbindungsmittel zwischen dem Optikmodul und dem Schaltungsträger, sondern auch zur Kontaktierung von elektrischen oder elektronischen Komponenten des Optikmoduls. Als elektrische Funktion kann damit bspw. ein Autofokus, eine elektrische Heizung für die Linsen des Objektivs, Polarisatoren oder aktive elektrooptische Filter realisiert werden.
Die zweitgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 gelöst.
Dieses Verfahren zum Herstellen eines Kameramoduls zeichnet sich durch mindestens folgende Verfahrensschritte aus:

– Bereitstellen eines Schaltungsträgers, auf welchem ein Bildsensor-Chip angeordnet ist,
– Bereitstellen eines Optikmoduls mit einem ein Objektiv aufnehmenden Optikgehäuse,
– Ausbilden des Optikgehäuses mit wenigstens drei biegsamen Einpresspins, und
– Verbinden des Optikgehäuses mit dem Schaltungsträger mittels der drei biegsamen Einpresspins mit vorgegebenen Abstand zum Schaltungsträger, wobei der Schaltungsträger zur Bildung einer Einpressverbindung mittels der Einpresspins mit wenigstens drei Einpresslöcher ausgebildet ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die wenigstens drei Einpresspins derart biegsam ausgebildet, dass das Optikgehäuse unter Ausnutzung der Biegsamkeit der Einpresspins durch eine relative Lageänderung in Bezug auf den Schaltungsträger mittels einer Justagemaschine auf den Bildsensor-Chip justiert wird.
Die Erkenntnis, dass die Einpresspins der Einpressverbindung eine geringe Biegsamkeit aufweisen, wird dazu genutzt, nach der Herstellung der Einpressverbindung zwischen dem Optikmodul und dem Schaltungsträger das Optikmodul in seiner Position zur Justierung auf den Bildsensor-Chip durch Verbiegen der Einpresspins zu verändern bzw. zu verschieben. Hierzu kann auch ein Überbiegen der Einpresspins erforderlich sein, um eine mögliche Rückfederung der Einpresspins zu kompensieren.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zur Schaffung von mehreren, in der relativen Lage des Optikgehäuses zum Schaltungsträger sich unterscheidenden Einpressverbindungen der Schaltungsträger mit einem regelmäßigen Muster von Einpresslöchern ausgebildet, mit welchen durch eine Auswahl von den wenigstens drei Einpresslöchern das Optikgehäuses in einer zum Schaltungsträger parallelen Ebene relativ zum Schaltungsträger end- oder vorjustiert wird. Im Falle einer Vorjustierung wird das Optikmodul anschließend unter Nutzung der Biegsamkeit der Einpresspins mittels einer Justagemaschine die Endjustierung vorgenommen.
Ferner wird nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das justierte Optikgehäuse mittels einer dessen Abstand zum Schaltungsträger überbrückende Klebeverbindung mit dem Schaltungsträger verbunden. Zum einen wird dadurch der Spalt zwischen dem Optikgehäuse und dem Schaltungsträger versiegelt und zum anderen die Einpressverbindung des Optikgehäuses mit dem Schaltungsträger verbessert.
Nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die auf der zum Optikmodul abgewandten Seite des Schaltungsträgers überstehenden Einpresspins mit einer an dem Schaltungsträger anliegenden Lotansammlung ausgebildet. Mit einer solchen zusätzlichen Verlötung, bspw. durch Wellenlöten wird die Einpressverbindung zusätzlich stabilisiert.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung eines Kameramoduls gemäß der Erfindung, bei welcher das Optikmodul mit einem Schaltungsträger über eine Einpressverbindung verbunden ist,
2 eine Draufsicht auf den Schaltungsträger des Kameramoduls nach 1,
3 eine Schnittdarstellung des Kameramoduls nach 1 mit einer Justierung des Optikmoduls in einer x-y-Ebene,
4 eine Schnittdarstellung des Kameramoduls nach 1 mit einer Justierung des Optikmoduls in einer z-Richtung,
5 eine Schnittdarstellung des Kameramoduls nach 1 mit einer Justierung einer Verkippung des Optikmoduls, und
6 eine Schnittdarstellung eines Kameramoduls mit einem justierten Optikmodul.
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Kameramoduls 1 wird nachfolgend anhand der 1 bis 6 erläutert. Ein solches Kameramodul 1 umfasst als Komponenten einen als starre Leiterplatte ausgeführten Schaltungsträger 2, auf dem ein Bildsensor-Chip 3 angeordnet ist und ein Optikmodul 4 mit einem in einem Optikgehäuse 4.1 angeordneten Objektiv 4.2. Dieses Optikmodul 4 ist über eine Einpressverbindung mit dem Schaltungsträger 2 derart mechanisch verbunden, dass die in das Objektiv des Optikmoduls 4 fallende elektromagnetische Strahlung auf den Bildsensor-Chip 3 geführt wird. Hierzu wird ein entsprechender Justiervorgang durchgeführt, der nachfolgend erläutert wird.
Dem Fachmann ist die Einpresstechnik als lötfreie Verbindungstechnik zur elektrischen Kontaktierung von elektrischen oder elektronischen Bauteilen auf Leiterplatten bekannt. Zur Herstellung einer solchen Einpressverbindung wird ein Einpresspin in ein durchkontaktiertes Loch (Einpressloch genannt) einer Leiterplatte gepresst, so dass über eine Einpresszone des Einpresspins ein Kontakt mit dem Leiterplattenkupfer des Einpressloches hergestellt wird.
Die Einpressverbindung des Optikmoduls 4 mit dem Schaltungsträger 2 wird gemäß den 1 bis 6 mittels drei Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 durchgeführt, die aus einem plattenförmigen Abschnitt 4.11 des Optikgehäuses 4.1 senkrecht zur Oberfläche herausgeführt und daher parallel zueinander angeordnet sind. Mit der Herstellung des Optikgehäuses 4.1 werden gleichzeitig die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 umspritzt.
Für eine Justierung des Optikmoduls 4 gegenüber dem Bildsensor-Chip 3 sind mindestens drei Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 erforderlich, die auf der Unterseite 4.111 des plattenförmigen Abschnittes 4.11 in einem gleichseitigen Dreieck angeordnet sind. In entsprechender Geometrie sind auch die zugehörigen Einpresslöcher 6.1, 6.2 und 6.3 auf dem Schaltungsträger 2 angeordnet, wie dies insbesondere aus der Draufsicht des Schaltungsträgers 2 gemäß 2 ersichtlich ist. Das Optikmodul 4 kann natürlich auch mit einer größeren Anzahl von Einpresspins ausgeführt werden, so dass sich auch die Anzahl der Einpresslöcher auf dem Schaltungsträger 2 entsprechend erhöht.
Die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 weisen eine über der Unterseite 4.111 überstehende Länge auf, so dass im in die Einpresslöcher 6.1, 6.2 und 6.3 eingepressten Zustand der Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 sich das Optikmodul 4 in einem vorgegebenen Abstand a zum Schaltungsträger 2 befindet, wobei sich dieser Abstand a auf den Abstand zwischen der Unterseite 4.111 und der Optikmodul 4 zugewandten Oberfläche des Schaltungsträgers 2 bezieht. Damit das Optikmodul 4 dieser zum Schaltungsträger 2 beabstandeten Lage eine ausreichende Stabilität gegenüber dem Schaltungsträger 2 aufweist, sind die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 mit einer Einpresszone ausgebildet, die sich im Bereich der Einpresslöcher 6.1, 6.2 und 6.3 befinden. Aufgrund des eingehaltenen Abstandes a steht an den Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 jeweils eine Biegezone 5.11, 5.21 und 5.31, die den Abstand a zwischen dem Optikmodul 4 und dem Schaltungsträger 2 überbrücken. Da die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 geringfügig biegsam sind, wird die Biegsamkeit dieser Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 dazu genutzt, nach der Herstellung der Einpressverbindung eine Justierung des Optikmoduls 4 gegenüber dem Bildsensor-Chip 3 mittels der Einpresspins mittels einer Justagemaschine durchzuführen. Diese Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 stellen die mechanische Verbindung des Optikmoduls 4 mit dem Schaltungsträger 2 dar. Hierbei weisen die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 eine Steifigkeit auf, die keine Biegung aufgrund des Eigengewichts des Optikmoduls 4 oder aufgrund eines mechanischen Schocks oder aufgrund sonstiger Einflüsse zulässt.
1 zeigt den Zustand des Kameramoduls 1 nachdem die Einpressverbindung des Optikmoduls 4 mit dem Schaltungsträger 2 mittels der Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 hergestellt ist.
Durch seitlich von der Justagemaschine auf das Optikmodul 4 bzw. dessen Optikgehäuse 4.2 ausgeübten Kräfte kann unter Ausnutzung der Biegsamkeit der Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 das Optikmodul 4 in der x-y-Ebene gegenüber dem Bildsensor-Chip 3 justiert werden. Hierbei werden die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 geringfügig verbogen. Es kann erforderlich sein, dass zur Kompensation einer möglichen Rückfederung diese Einpresspins überbogen werden müssen. Diese Justierung in der x-y-Ebene ist in 3 mit einem Pfeil P1 angedeutet, wobei die in 1 dargestellte Lage des Optikmoduls 4 mit Phantomlinien dargestellt ist und hieraus eine Verschiebung des Optikmoduls 4 in der Zeichenebene nach rechts erkennbar ist.
Da sich die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 im eingepressten Zustand auch in Einpressrichtung, also ihn z-Richtung geringfügig verschieben lassen, lässt sich das Optikmodul 4 auch in z-Richtung entsprechend des Pfeils P2 nach 4 justieren, indem der Abstand a vergrößert oder verkleinert wird.
Schließlich wird auch eine Justierung der Verkippung des Optikmoduls 4 durchgeführt, wie dies in 5 mittels des Pfeils P3 und zwei verkippten Lagen des Optikmoduls 4 gegenüber dem Schaltungsträger 2 angedeutet ist. Die Verkippung erfolgt dadurch, dass die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 unterschiedlich weit in die Einpresslöcher 6.1, 6.2 und 6.3 eingeführt sind, sodass sich im Bereich der Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 unterschiedliche Abstände zwischen der Unterseite 4.111 und der dem Optikmodul 4 zugewandten Oberfläche des Schaltungsträgers 2 ergeben.
Der Schaltungsträger 2 gemäß 2 weist ein regelmäßiges Muster von Einpresslöchern 6 auf, die mit gleichem Abstand in Reihen und Spalten um den Bildsensor-Chip 3 gitterartig angeordnet sind. Dabei sind die Einpresslöcher 6 derart angeordnet, dass sich unterschiedliche Einpressmöglichkeiten für die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 ergeben, d.h. die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 in unterschiedliche Einpresslöcher 6.1, 6.2 und 6.3 eingepresst werden können, so dass sich die relative Lage des Optikmoduls 4 in der x-y-Ebene gegenüber dem Bildsensor-Chip 3 ändert. So wird durch eine entsprechende Auswahl von Einpresslöcher 6.1, 6.2 und 6.3 aus diesem Muster eine Vorjustierung in der x-y-Ebene gemäß den Pfeilen P4 und P5 nach 2 vorgenommen, so dass nachfolgend durch Ausnutzung der Biegsamkeit der Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 eine Feinjustierung bzw. die Endjustierung entsprechend den 3, 4 und 5 durchgeführt werden kann.
Mit einer entsprechenden Auswahl der Einpressmöglichkeiten kann auch in Abhängigkeit der Auslegung und der Genauigkeitsanforderungen eine Endjustierung erreicht werden, ohne dass nachfolgend über die Nutzung der Biegsamkeit der Einpresskontakte mittels der Justagemaschine eine weitere Justierung erforderlich wäre. Anstelle der gitterartigen Anordnung der Einpresslöcher 6 gemäß 2 können auch andere Muster, wie bspw. mehrere zueinander versetzte Ringe realisiert werden.
Nach der Justierung des Optikmoduls 4 gegenüber dem Bildsensor-Chip 3 kann optional die Unterseite 4.111 des plattenartigen Abschnittes 4.11 des Optikgehäuses 4.1 randseitig mit einer den Abstand a zum Schaltungsträger 2 überbrückenden Kleberaupe 7 verklebt werden, wie dies in 6 dargestellt ist. Hierdurch wird eine Versiegelung des Kameramoduls 1 und Festigung der Einpressverbindung erzielt.
Die 6 zeigt eine weitere optionale Maßnahme, wonach die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 auf der zum Optikmodul 4 gegenüber liegenden Oberfläche des Schaltungsträgers 2 verlötet werden, indem eine Lotansammlung 8, bspw. durch Wellenlöten angebracht ist und durch eine solche Verlötung eine weitere Stabilisierung der Einpressverbindung erreicht wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 6 dienen die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 ausschließlich zur mechanischen Verbindung des Optikmoduls 4 mit dem Schaltungsträger 2. Zusätzlich ist es auch möglich, die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 zur elektrischen Kontaktierung des Optikmoduls 4 mit dem Schaltungsträger 2 auszubilden. In einem solchen Fall weiß natürlich die verwendeten Einpresslöcher 6.1, 6.2 und 6.3 auch eine entsprechende Durchkontaktierungen auf. Somit dienen die Einpresspins 5.1, 5.2 und 5.3 nicht nur als mechanische Verbindungsmittel zwischen dem Optikmodul 4 und dem Schaltungsträger 2, sondern auch zur Kontaktierung von elektrischen oder elektronischen Komponenten des Optikmoduls 4.
Als elektrische Funktion kann damit bspw. ein Autofokus, eine elektrische Heizung für die Linsen des Objektivs 4.2, Polarisatoren oder aktive elektrooptische Filter realisiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Kameramodul
2: Schaltungsträger, Leiterplatte
3: Bildsensor-Chip
4: Optikmodul
4.1: Optikgehäuse des Optikmoduls 4
4.2: Objektiv des Optikmoduls 4
5.1: Einpresspin des Optikgehäuses 4.1
5.2: Einpresspin des Optikgehäuses 4.1
5.3: Einpresspin des Optikgehäuses 4.1
6: Einpresslöcher des Schaltungsträgers 2
6.1: Einpressloch des Schaltungsträgers 2
6.2: Einpressloch des Schaltungsträgers 2
6.3: Einpressloch des Schaltungsträgers 2
7: Klebstoff, Kleberaupe
8: Lotansammlung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1034467 A1 [0006]

Claims

Kameramodul (1) mit – einem Schaltungsträger (2), – einem auf dem Schaltungsträger (2) angeordneten Bildsensor-Chip (3), und – einem Optikmodul (4) mit einem ein Objektiv (4.2) aufnehmenden Optikgehäuse (4.1), dadurch gekennzeichnet, dass – das Optikgehäuse (4.1) mit wenigstens drei Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) ausgebildet ist, und – das Optikgehäuse (4.1) mit dem Schaltungsträger (2) über die wenigstens drei Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit vorgegebenen Abstand (a) zum Schaltungsträger (2) verbunden ist, wobei der Schaltungsträger (2) zur Bildung einer Einpressverbindung mittels den Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit wenigstens drei Einpresslöcher (6.1, 6.2, 6.3) ausgebildet ist.
Kameramodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) derart biegsam ausgebildet sind, dass das Optikgehäuse (4.1) unter Ausnutzung der Biegsamkeit der Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) durch eine mittels einer Justagemaschine bewirkten relative Lageänderung in Bezug auf den Schaltungsträger (2) auf den Bildsensor-Chip (3) justiert ist.
Kameramodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaffung von mehreren, in der relativen Lage des Optikgehäuses (4.1) zum Schaltungsträger (2) sich unterscheidenden Einpressverbindungen der Schaltungsträger (2) mit einem regelmäßigen Muster von Einpresslöchern (6) ausgebildet ist, mit welchen das Optikgehäuse (4.1) durch eine Auswahl von den wenigstens drei Einpresslöchern (6.1, 6.2, 6.3) relativ zum Schaltungsträger (2) in einer zum Schaltungsträger (2) parallelen Ebene justiert ist.
Kameramodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das justierte Optikgehäuse (4.1) mittels einer dessen Abstand (a) zum Schaltungsträger (2) überbrückender Klebeverbindung mit dem Schaltungsträger (2) verbunden ist.
Kameramodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der zum Optikmodul (4) abgewandten Seite des Schaltungsträgers (2) überstehenden Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit einer an dem Schaltungsträger (2) anliegenden Lotansammlung (8) ausgebildet sind.
Kameramodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (2) als Leiterplatte ausgebildet ist.
Kameramodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) zur elektrischen Kontaktierung des Optikmoduls (4) mit dem Schaltungsträger (2) ausgebildet sind.
Verfahren zum Herstellen eines Kameramoduls (1) mit mindestens folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Schaltungsträgers (2), auf welchem ein Bildsensor-Chip (3) angeordnet ist, – Bereitstellen eines Optikmoduls (4) mit einem ein Objektiv (4.2) aufnehmenden Optikgehäuse (4.1), – Ausbilden des Optikgehäuses (4.1) mit wenigstens drei biegsamen Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3), und – Verbinden des Optikgehäuses (4.1) mit dem Schaltungsträger (2) mittels der drei biegsamen Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit vorgegebenen Abstand (a) zum Schaltungsträger (2), wobei der Schaltungsträger (2) zur Bildung einer Einpressverbindung mittels der Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit wenigstens drei Einpresslöcher (6.1, 6.2, 6.3) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) derart biegsam ausgebildet sind, dass das Optikgehäuse (4.1) unter Ausnutzung der Biegsamkeit der Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) durch eine relative Lageänderung in Bezug auf den Schaltungsträger (2) mittels einer Justagemaschine auf den Bildsensor-Chip (3) justiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaffung von mehreren, in der relativen Lage des Optikgehäuses (4.1) zum Schaltungsträger (2) sich unterscheidenden Einpressverbindungen der Schaltungsträger (2) mit einem regelmäßigen Muster von Einpresslöchern (6) ausgebildet wird, mit welchen durch eine Auswahl von den wenigstens drei Einpresslöchern (6.1, 6.2, 6.3) das Optikgehäuses (4.1) in einer zum Schaltungsträger (2) parallelen Ebene relativ zum Schaltungsträger (2) justiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das justierte oder vorjustierte Optikgehäuse (4.1) mittels einer dessen Abstand (a) zum Schaltungsträger (2) überbrückende Klebeverbindung mit dem Schaltungsträger (2) verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der zum Optikmodul (4) abgewandten Seite des Schaltungsträgers (2) überstehenden Einpresspins (5.1, 5.2, 5.3) mit einer an dem Schaltungsträger (2) anliegenden Lotansammlung (8) ausgebildet werden.