TWI468769B - ３ｄ立體電路導腳結合簧片之結構 - Google Patents

Description

3D立體電路導腳結合簧片之結構

本發明是關於一種3D立體電路導腳結合簧片之結構，特別是利用雷射雕刻或蝕刻配合電鍍的方式於座體上形成立體迴路至少一導腳，以提供一簧片進行電性連接。

由於科技的進步，使得數位相機的體積日益縮小，而目前眾多小型電子裝置，如行動電話，幾乎都建置有數位攝像之功能，這些都歸功於鏡頭模組之微小化，而現今所採用的微型鏡頭普遍被使用最多的是音圈馬達(VCM)，其利用線圈磁鐵以及簧片的組合，以承載一鏡頭於攝像光軸方向進行前後移動，以達到自動對焦或變焦的功能，且對於攝像品質及功能的要求也逐漸提高，例如：千萬畫素、防手震等功能，更以區隔高階相機與低階的不同。

然而，該簧片不僅是具有承載該鏡頭之功能，更配合複數個導腳並進一步利用焊接的方式，使得電性訊號可以進一步透過該簧片傳遞至線圈或是控制單元之上。一般習用微型鏡頭所運用之導腳係透過一導電金屬片藉由沖壓出所需規格之導腳，經過彎折與裁切後安裝於該微型鏡頭可容置該鏡頭之一座體之預設位置上進行定位，進而與該簧片上之銲點預設位置相互銜接，利用焊接或點導電膠的方式將該簧片與該導腳之銜接點加以連結，使該簧片具有電性連接的效果，用以具備傳遞訊號或電力輸出之功能。習用之導腳與該簧片的電性接合之製程十分繁瑣，且無法透過自動化設備予以快速連接，必須耗費較多的人力以及時間去進行導腳之安裝對準與焊接等動作，因此浪費不少人力成本支出。

基於上述習用之導腳的缺點，本發明一種3D立體電路導腳結合簧片結構，利用雷射雕刻或蝕刻的技術於該微型鏡頭之該座體上的預設位置處雷射雕刻和蝕刻出複數個線路區，並針對各別之該線路區以電鍍一金屬層，使該線路區分別形成具有一平台之導腳可直接與該簧片透過焊接的方式達到電性連接的效果，用以大幅改善習用技術的缺點使焊接更容易，減少導腳裁切及安裝的時間與人力成本支出，更進一步可達到自動化和減少一導腳之節省成本目的。

本發明的主要目的是在於提供一種3D立體電路導腳結合簧片之結構，利用雷射雕刻和蝕刻的方式於一底座上形成至少一線路區，並以電鍍的方式於該線路區上分別形成一導腳，進而可達到與簧片進行自動化焊接以減少製程時間以及人力成本之目的。

為達到上述目的，本發明一種3D立體電路導腳結合簧片之結構，其包括有：一座體，其包括：一上表面。於該上表面上之預設位置處設置有至少一平台，該平台所突起之一側邊係為由內向外呈錐狀傾斜，更於該座體之該厚度面上設有與該平台相對應且反方向延伸之至少一延伸端，於該延伸端之一外側係分別設置有由上往下且由內往外之一傾斜面。透過電鍍的方式於該座體之該平台的表面上以及與該延伸端之該傾斜面上電鍍一金屬層以形成至少一導腳，並且進一步將該導腳與設置固定於該座體之該上表面的一簧片透過焊接的方式進行電性導通。

1、1a、1b‧‧‧3D立體電路導腳結合簧片結構

10‧‧‧微型鏡頭

11、11a、11b‧‧‧座體

111、111b‧‧‧上表面

1111、1111a、1111b‧‧‧平台

1112‧‧‧側邊

1113‧‧‧頂面

112、112b‧‧‧厚度面

1121‧‧‧延伸端

1122‧‧‧外側

1123‧‧‧傾斜面

12‧‧‧簧片

121‧‧‧上表面

122‧‧‧下表面

123‧‧‧接合處

13‧‧‧電路板

2、2’‧‧‧線路區

3‧‧‧導腳

5‧‧‧VCM微型鏡頭

51‧‧‧外殼

511‧‧‧內緣

512‧‧‧容置空間

52‧‧‧上簧片

53‧‧‧線圈

54‧‧‧鏡頭

55‧‧‧鏡頭承載座

56‧‧‧磁性元件

57‧‧‧下簧片

570‧‧‧連接邊

571‧‧‧接合處

7‧‧‧OIS光學防手震系統

71‧‧‧外殼

712‧‧‧容置空間

72‧‧‧上簧片

73‧‧‧線圈

74‧‧‧鏡頭

75‧‧‧鏡頭承載座

76‧‧‧磁性元件

77‧‧‧下簧片

771‧‧‧接合處

78‧‧‧固定座

781‧‧‧嵌槽

79‧‧‧補償電路模組

791‧‧‧Y軸驅動線圈

792‧‧‧X軸驅動線圈

70‧‧‧懸吊機構

4‧‧‧引腳

6‧‧‧位置感測元件

8‧‧‧焊接頭

9‧‧‧雷射頭

圖一為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之立體分解示意圖。

圖二為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之局部立體放大示意圖。

圖三為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之座體雷射雕刻和蝕刻剖面示意圖。

圖四為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之座體3D電鍍剖面示意 圖。

圖五為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之座體與簧片焊接剖面示意圖。

圖六為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之第一較佳實施例運用於VCM微型鏡頭的分解示意圖。

圖七為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之第二較佳實施例運用於OIS光學防手震系統的分解示意圖。

圖八為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之第二較佳實施例運用於OIS光學防手震系統的組合示意圖。

為了能更清楚地描述本發明所提出之3D立體電路導腳結合簧片結構，以下將配合圖式詳細說明之。

請參閱圖一、圖二、圖三、圖四、圖五所示，圖一係為本發明3D立體電路導腳結合簧片之結構立體分解示意圖。圖二係為本發明3D立體電路導腳結合簧片之結構之局部立體放大示意圖。圖三係為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之座體雷射雕刻和蝕刻剖面示意圖。圖四係為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之座體3D電鍍剖面示意圖。圖五係為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之座體與簧片焊接剖面示意圖。

其中，本發明一種3D立體電路導腳結合簧片結構1，係透過一雷射頭9以雷射雕刻技術和蝕刻技術並配合3D電鍍於一微型鏡頭10上形成至少一導腳3結構。該微型鏡頭10係包括有：一座體11以及至少一簧片12。於該座體11之一上表面111以及一厚度面112上之預設位置處藉由雷射雕刻和蝕刻出至少一線路區2；其中，該雷射頭9係以大致垂直於該上表面111的方向對該座體11之該線路區2進行雷射雕刻和蝕刻。於本發明較佳實施例中，該座體11係分別具有兩線路區2、2’並位於該座體11同一側邊且相互對應。於該座體11上於各別之該線路區2、2’之範圍中係分別包括有：一平台1111、以及一延伸端1121。經該雷射頭9雷射雕刻和蝕刻後之該平台1111係位於該座體11之該上表面111預設位置處，該平台1111突起之一側邊1112係 為由內向外呈錐狀傾斜；而該延伸端1121則設置於該厚度面112上並鄰接於該平台1111之一側，與該平台1111相對應且反方向延伸，且於該延伸端1121之一外側1122係經雷射雕刻和蝕刻設置有由上往下且由內往外之一傾斜面1123。

由於各別之該線路區2、2’內，該平台1111呈錐狀傾斜之該側邊1112以及該延伸端1121具有預設傾斜角度之該傾斜面1123，不僅可使該雷射頭9以一個正面之雷射雕刻和蝕刻就可分別完成該線路區2、2’之雕刻作業，而更可提供進行3D電鍍時一次完成於該線路區2、2’表面沈積金屬以形成該導腳3的製程。換句話說，該座體11上之該平台1111的表面由該側邊1112延伸至該延伸端1121之該傾斜面1123係為一連續之電鍍面，遂可透過3D立體電路的方式將該座體11上之該平台1111表面上以及與該延伸端1121之該傾斜面1123電鍍一金屬層以形成至少一導腳3附著於該座體11之上，並且進一步將該導腳3與設置固定於該座體11之該上表面111的一簧片12透過一焊接頭8以焊接的方式進行電性連接。

也就是說，該簧片12更包括有：一上表面121、以及一下表面122。該簧片12之預設位置處設置有與該座體11上之該平台1111相對應之至少一接合處123，因此當該簧片12之該下表面122卡合於該座體11之該上表面111上時，令線路有金屬層的該平台1111嵌合於該簧片12上之該接合處123內，使該簧片12之該上表面121與電鍍有該金屬層的該平台1111之一頂面1113位於同一水平面上，再將該接合處123分別與該平台1111上所迴路之金屬層藉由該焊接頭8進行焊接，進一步使該簧片12與該導腳3予以電性連接。該簧片12係可以是金屬材質，其為一鏤空薄片狀結構之彈性片體，透過機械沖壓或蝕刻成形的方式所製成。

本發明一種3D立體電路導腳結合簧片結構1，其中，該座體11係可以是一塑膠材質，且位於該座體11之該延伸端1121的該傾斜面1123上所電鍍成形之該導腳3係可進一步與一電路板13做電性連接，且透過該簧片12將電流由該電路板13傳遞至一線圈53之上，令該線圈通電而產生電磁場和磁鐵56互斥(請參閱圖六所示)，進而達到該微型鏡頭10進行變焦或對焦的功能。由於習用之微型鏡頭普遍被使用最多的是音圈馬達(VCM)技術，其係利用線圈磁鐵以及簧片的組合所構成，透過磁力的變化帶動該微 型鏡頭進行變焦或對焦，故在此遂不再詳加贅述。

以下所述之本發明其他較佳實施例中，因大部份的元件係相同或類似於前述實施例，故相同之元件與結構以下將不再贅述，且相同之元件將直接給予相同之名稱及編號，並對於類似之元件則給予相同名稱但在原編號後另增加一英文字母以資區別且不予贅述，合先敘明。

請參閱圖六所示，圖六係為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之第一較佳實施例運用於VCM微型鏡頭的分解示意圖。其中，本發明第一較佳實施例之3D立體電路導腳結合簧片結構1a係運用於一VCM微型鏡頭5之上，並定義有一X、Y、Z軸向，而該VCM微型鏡頭5更包括：一外殼51、一上簧片52、一線圈53、一鏡頭54、一鏡頭承載座55、複數個磁性元件56、以及一下簧片57。該鏡頭54係設置於該鏡頭承載座55中，而該線圈53則繞設於該鏡頭承載座55之外圍，分別與設置於該外殼51一內緣511上之該些磁性元件56相對應，且該鏡頭承載座55分別受到該上簧片52以及該下簧片57上、下兩側的彈性夾持於該外殼51內之一容置空間512中。於本發明第一較佳實施例中，該磁性元件56係可以是一永久磁石。

該下簧片57週緣處係分別具有待裁切之複數個連接邊570，待組裝該下簧片57完成後便可將該些連接邊570一併截斷卸下；此外，於該下簧片57之預設位置處設置有與該座體11a上之該平台1111a相對應之至少一接合處571，因此，當該下簧片57卡合於該座體11a上時，令電鍍有金屬層的該平台1111a嵌合於該下簧片57上之該接合處571內，再藉由該焊接頭8進行焊接(請參考圖五所示)，進一步使該下簧片57與該導腳3予以電性連接，使下方該導腳3所連接之該電路板13的電性訊號可透過該下簧片57傳遞至該線圈53之上，令該線圈53通電而產生電磁場和對應之該些磁性元件56互相吸引或推斥，使搭載有該鏡頭54之該鏡頭承載座55於該外殼51內之該容置空間512中進行軸向(Z軸方向)之位移，進而達到該VCM微型鏡頭5進行變焦或對焦的功能。

請參閱圖七、圖八所示，圖七係為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之第二較佳實施例運用於OIS光學防手震系統的分解示意圖。圖八係為本發明3D立體電路導腳結合簧片結構之第二較佳實施例運用於OIS光學防手震系統的組合示意圖。其中，本發明第二較佳實施例之3D 立體電路導腳結合簧片結構1b係運用於一OIS光學防手震系統7之上，並定義有一X、Y、Z軸向，而該OIS光學防手震系統7更包括：一外殼71、一上簧片72、一線圈73、一鏡頭74、一鏡頭承載座75、複數個磁性元件76、一下簧片77、一固定座78、一補償電路模組79、以及複數個懸吊機構70。

該鏡頭74係設置於該鏡頭承載座75中，而該線圈73則繞設於該鏡頭承載座75之外圍。該些磁性元件76則分別嵌附於該固定座78上所預設之複數個嵌槽781中，而該些磁性元件76則與該鏡頭承載座75外圍之該線圈73相對應。於本發明第二較佳實施例中，該磁性元件76係可以是一永久磁石。該鏡頭承載座75分別受到該上簧片72以及該下簧片77分別於上、下兩側予以彈性夾持，且透過該些懸吊機構70連同該固定座78加以彈性固定於該座體11b之上方並懸吊於該外殼71內之一容置空間712中。而該補償電路模組79設置於該座體11b之該上表面111b上方，用以對該座體11b提供一可進行於X及Y軸兩方向之水平位移補償動作的驅動力。於本實施例中，該補償電路模組79係包括：二Y軸驅動線圈791、以及二X軸驅動線圈792；其中，該些Y軸驅動線圈791與該些X軸驅動線圈792係分別與該些磁性元件76相對應。換句話說，可透過該補償電路模組79藉由該Y軸、X軸驅動線圈791、792分別針對所對應之該磁性元件76進行電磁驅動該鏡頭承載座75於X軸以及Y軸上之震動偏差量。

本發明第二較佳實施例之3D立體電路導腳結合簧片結構1b，其中，更包括：複數個引腳4、以及至少一位置感測元件6。該些引腳4同樣是以電鍍3D立體電路的方式係設置於該座體11b之上，並由該座體11b之該厚度面112b延伸至該上表面111b，而於本發明第二較佳實施例中，該位置感測元件6係為二組，且分別設置於該座體11b之該上表面111b之X軸與Y軸之上，並與該些引腳4做電性連接，用以偵測該些磁性元件76之磁力電壓變化，而該兩位置感測元件6更可分別透過該些引腳4與該電路板13電性連接，進而透過該補償電路模組79用以補償修正該鏡頭74於X、Y軸向之震動。此外，該些引腳4所延伸至該座體11b之該上表面111b部分亦可以與該補償電路模組79進行電性連接。如圖八所示，於本發明第二較佳實施例中，該些引腳4位於該座體11b之同一側之該厚度面112b上，並顯露於該外殼71之外以進一步提供外界予以電性連接；該些引腳4係可以是以金屬電鍍、蝕 刻之3D立體電路製作方式所形成之金屬材質引腳。該下簧片77之預設位置處設置有與該座體11b上之該平台1111b相對應之至少一接合處771，可使該下簧片77卡合於該座體11b上。

換句話說，傳統的方式係藉由一個額外之軟性電路板FPC方式做為線路與補償電路模組79之各線圈791~794電性連接，而本發明所獨創之新的3D立體電路方式將會減少此一軟性電路板FPC使用，因此將可以減少成本和組裝工時。

綜上所述，本發明一種3D立體電路導腳結合簧片結構1係透過一雷射頭9以雷射雕刻和蝕刻技術並配合3D立體電路於一微型鏡頭10上形成至少一導腳3結構。該微型鏡頭10係包括有：一座體11以及至少一簧片12。該座體11更包括：一上表面111、以及一厚度面112。於該上表面111上之預設位置處設置有至少一平台1111，該平台1111所突起之一側邊1112係為由內向外呈錐狀傾斜，更於該座體11之該厚度面112上設有與該平台1111相對應且反方向延伸之至少一延伸端1121，於該延伸端之一外側1122係分別設置有由上往下且由內往外之一傾斜面1123。

透過3D電鍍的方式於該座體11上之該平台1111的表面以及與該延伸端1121之該傾斜面1123上電鍍一金屬層以形成至少一導腳3，並且進一步將該導腳3與設置固定於該座體11之該上表面111的該簧片12藉由一焊接頭8以焊接的方式進行電性連接。本發明一種3D立體電路導腳結合簧片結構之優點：1.可縮短導腳安裝所耗費的工時、2.可達到自動化製程的目的、以及3.由於不再需要導腳所以減少導腳使用成本。

唯以上所述之實施例不應用於限制本發明之可應用範圍，本發明之保護範圍應以本發明之申請專利範圍內容所界定技術精神及其均等變化所含括之範圍為主者。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。

1‧‧‧3D立體電路導腳結合簧片結構

10‧‧‧微型鏡頭

11‧‧‧座體

111‧‧‧上表面

112‧‧‧厚度面

1121‧‧‧延伸端

12‧‧‧簧片

121‧‧‧上表面

122‧‧‧下表面

123‧‧‧接合處

13‧‧‧電路板

2、2’‧‧‧線路區

3‧‧‧導腳

Claims (12)

1. 一種3D立體電路導腳結合簧片結構，其包括有：一座體，其包括：一上表面、以及一厚度面；於該上表面上之預設位置處設置有至少一平台，該平台所突起之一側邊係為由內向外呈錐狀傾斜，更於該座體之該厚度面上設有與該平台相對應且反方向延伸之至少一延伸端，於該延伸端之一外側係分別設置有由上往下且由內往外之一傾斜面；其中，透過3D立體電路的方式於該座體之該平台表面以及與該延伸端之該傾斜面上電鍍一金屬層以形成至少一導腳，並且進一步將該導腳與設置固定於該座體之該上表面的一簧片透過焊接的方式進行電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，該簧片之預設位置處設置有與該座體上之該平台相對應之至少一接合處，因此當該簧片卡合於該座體之該上表面上時，令電鍍有金屬層的該平台嵌合於該簧片上之該接合處內，再利用點焊的方式將該接合處分別與該平台上所電鍍之金屬層進行焊接，進一步使該簧片與該導腳予以電性連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，該座體上之該平台以及所對應之該延伸端上的該傾斜面係位於同一線路區內，並藉由該雷射雕刻和蝕刻技術所雕刻而成。
4. 如申請專利範圍第2項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，當該平台嵌合於該簧片上之該接合處內時，該簧片之一上表面與電鍍有該金屬層的該平台之一頂面位於同一水平面上，以利於後續將該簧片與該導腳加以焊接。
5. 如申請專利範圍第3項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，該座體係分別具有兩線路區，並位於該座體同一側邊且相互對應。
6. 如申請專利範圍第1項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，該簧片係可以是金屬材質，其為一鏤空薄片狀結構之彈性片體，透過機械沖壓或蝕刻成形的方式所製成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，位於該延伸端之該傾斜面上的該導腳係為與一電路板做電性連接，可透過 該簧片將電流由該電路板傳遞至一線圈之上，令該線圈通電而產生電磁場。
8. 如申請專利範圍第1項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，該座體係可以是一塑膠材質。
9. 如申請專利範圍第4項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其係設置於一VCM微型鏡頭上，其中，該VCM微型鏡頭更包括：一外殼、一上簧片、一線圈、一鏡頭、一鏡頭承載座、複數個磁性元件、以及一下簧片；該鏡頭係設置於該鏡頭承載座中，而該線圈則繞設於該鏡頭承載座之外圍，分別與設置於該外殼一內緣之該些磁性元件相對應，且該鏡頭承載座分別受到該上簧片以及該下簧片上、下兩側的彈性夾持於該外殼內之一容置空間中；於該下簧片之預設位置處設置有與該座體上之該平台相對應之至少一接合處，當該下簧片卡合於該座體上時，令電鍍有金屬層的該平台嵌合於該下簧片上之該接合處內，再利用焊接的方式將該接合處分別與該平台上所電鍍之金屬層進行焊接，進一步使該下簧片與該導腳予以電性連接。
10. 如申請專利範圍第1項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其係設置於一OIS光學防手震系統上；其中，該OIS光學防手震系統包括有一補償電路模組其係設置於該座體之該上表面上方，用以對該座體提供一進行水平位移補償動作的驅動力；於該座體上更透過3D立體電路的方式設有複數個引腳，該些引腳是由該座體之該厚度面延伸至該上表面並與該補償電路模組進行電性連接，因此無須另設置一額外之軟性電路板來和該補償電路模組電性連接。
11. 如申請專利範圍第10項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，該OIS光學防手震系統更包括：一外殼、一上簧片、一線圈、一鏡頭、一鏡頭承載座、複數個磁性元件、一下簧片、一固定座、以及複數個懸吊機構；該鏡頭係設置於該鏡頭承載座中，而該線圈則繞設於該鏡頭承載座之外圍，該些磁性元件則嵌附於該固定座所預設之複數個嵌槽中，而該些磁性元件則與該鏡頭承載座外圍之該線圈相對應；該鏡頭承載座分別受到該上簧片以及該下簧片分別於上、下兩側予以彈性夾持，且透過該些懸吊機構連同該固定座加以彈性固定於該座體之上方並懸吊於 該外殼內之一容置空間中；而該補償電路模組設置於該座體之該上表面，該補償電路模組係包括：二Y軸驅動線圈、以及二X軸驅動線圈；其中，該些Y軸驅動線圈與該些X軸驅動線圈係分別與該些磁性元件相對應；該下簧片之預設位置處設置有與該座體上之該平台相對應之至少一接合處，可使該下簧片卡合於該座體上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之3D立體電路導腳結合簧片結構，其中，更包括：至少一位置感測元件；其中，該位置感測元件係設置於該座體之該上表面，並與該些引腳做電性連接，用以偵測該些磁性元件之磁力電壓變化。