WO2014146863A1 - Kamerasystem, insbesondere für ein fahrzeug, und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Kamerasystem, insbesondere für ein fahrzeug, und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO2014146863A1
WO2014146863A1 PCT/EP2014/053496 EP2014053496W WO2014146863A1 WO 2014146863 A1 WO2014146863 A1 WO 2014146863A1 EP 2014053496 W EP2014053496 W EP 2014053496W WO 2014146863 A1 WO2014146863 A1 WO 2014146863A1
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camera system
contact
carrier
region
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PCT/EP2014/053496
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Stefan Timmermann
Werner Steinberger
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60R2300/10—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the type of camera system used
    • B60R2300/108—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the type of camera system used using 'non-standard' camera systems, e.g. camera sensor used for additional purposes i.a. rain sensor, camera sensor split in multiple image areas
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Definitions

  • Camera systems for vehicles are used in particular for detecting an outside space outside the vehicle by means of a vehicle window and / or for detecting an interior area of the vehicle.
  • the camera systems or camera modules generally have a lens with a lens frame and at least one lens, an image sensor and a support device on which the image sensor is mounted and contacted.
  • This carrier device is z. B. formed as a printed circuit board.
  • the lens is recorded longitudinally adjustable in a lens mount to allow an adjustment; the lens mount is in
  • the lens is firmly inserted into the lens mount.
  • the imager module formed from carrier device, camera and image sensor is subsequently contacted with a planar circuit carrier, generally a printed circuit board (PCB), on the electronic components such.
  • a planar circuit carrier generally a printed circuit board (PCB)
  • PCB printed circuit board
  • B. a microcontroller for controlling and reading the image sensor, and possibly interface devices for contacting the camera system in the vehicle, eg. B. on the CAN bus, are formed.
  • the imager module and the circuit carrier are generally received in a camera body, which in the vehicle z.
  • the shape of the camera body must be adapted to the respective installation position in the vehicle.
  • the longitudinal extent of the circuit substrate can be installed in a narrow installation space, for. B. in the windshield area, be a hindrance. Therefore Camera modules are generally formed individually or specifically with different position and arrangement of the circuit substrate relative to the optical axis.
  • a disadvantage is generally the complex production of a plurality of components with corresponding tolerances, as well as the contacting of the different components, in particular with different shapes or relative positions to each other.
  • the carrier device is contoured three-dimensionally and has a lens receiving area for receiving the objective as well as a line area, which has conductor tracks for contacting the image sensor.
  • the image sensor can be fastened directly to the carrier device, that is to say without elaborate chip bases;
  • the image sensor can be mounted in particular in the region of a recess or opening of the carrier device, in particular in flip-chip technology, in which the sensitive sensor surface is directed through the recess to the lens.
  • the carrier device can be designed as an MID (Molded Interconnect Device, injection-molded circuit carrier) and thus form the lens receiving area and line area and in this case provide printed conductors for contacting the image sensor.
  • MID Molded Interconnect Device, injection-molded circuit carrier
  • the contacting of the line region with the circuit carrier is advantageously carried out in a (lower) end region of the carrier device.
  • the end region or a lower edge of the carrier device is placed in or through a recess of the circuit carrier and can thus z. B. be contacted with the underside of the circuit substrate.
  • the first contacting ped of the carrier device is non-planar, in particular curved.
  • it has a convex curvature.
  • a contacting region is selected in the curved first contacting pads of the carrier device, which extends parallel to the second contacting surface of the circuit carrier.
  • a parallel arrangement or alignment of two contacting surfaces, of which at least one is non-planar, is understood to mean an embodiment in which a tangent or tangential plane runs parallel to the other contacting surface at the non-curved region.
  • a suitable contacting region can thus be selected in each case for different installation positions, which is parallel to the other contacting surface.
  • a plurality of contacts can be contacted with each other by laterally juxtaposing the first contact pads and the second contact pads, thereby providing substantially identical or similar bonds, which can thus be calculated together.
  • parallel contacting surfaces can be created by attaching a bonding contact piece to the circuit carrier.
  • the bonding contact piece may in this case in particular have a contact surface and a contacting surface which form an angle to one another which corresponds to the installation angle of the conductor support plate with respect to the line region or the optical axis of the support device.
  • Bondtitleier scholar may thus be formed in particular wedge-shaped. It can, for. B. be formed as a piece of metal and be mounted conductively with its contact surface on a Mixier- Päd of the circuit substrate, z. B. by soldering or gluing using conductive adhesive.
  • Fig. 1 shows a camera module according to an embodiment of the
  • FIG. 2 shows in partial images a), b), c) detail enlargements from FIG.
  • FIGS. 3 and 4 show bonding connections at different angles between MID carrier and printed circuit board of the embodiment of FIGS. 1, 2;
  • Fig. 5 shows a corresponding representation according to another
  • a camera module 1 is for mounting in or on a vehicle 2, z. B. on a vehicle window 3, a headliner or z. B. a rearview mirror of the vehicle 2 is provided.
  • the camera module 1 has an objective 4, a carrier device 6 and an image sensor 7 mounted on the carrier device 6.
  • the carrier device 6 is injection-molded and shaped in three dimensions, in particular as an MID (Molded Interconnect Device) component with three-dimensional contouring and printed conductors 8 on its surface. Image signals S1 of the image sensor 7 are read out via the printed conductors 8.
  • MID Molded Interconnect Device
  • a circuit board 10 with electronic components 1 1, 12 and a two-part camera housing 14 with the housing parts 14 a and 14 b is provided as a planar circuit board, in the housing interior 15, the support means 6 and the circuit board 10 are received.
  • the electronic components 1 1, 12 are used in particular for receiving, processing and output of the image signals S1 of the image sensor 7; they can z.
  • a microcontroller 1 1 and a memory 12 optionally also represent an interface for connection to a data network in the vehicle 2.
  • the image sensor 7 is mounted in flip-chip technology, ie the carrier device 6 has a recess 16, through which the image sensor 7 is directed onto the objective 4.
  • the image sensor 7 z. B. are mounted directly on solder bumps on the MID carrier device 6 and contacted.
  • the camera module 1 is advantageously made in fixed-focus training, ie with fixed focal length and object width, by the lens 4 in the manufacture after focusing, z. B. under detection of a test pattern is fixed by evaluating the image signals S1 of the image sensor 7 in a suitable position on the support means 6, z. B. by gluing, friction welding or additional locking means.
  • the MID carrier device 6 has a lens receiving region 6c, which is essentially cup-shaped or cup-shaped and has the recess 16 in its bottom, and furthermore a line region 6d extending toward the printed circuit board 10, on whose front side 6a and / or back side 6b, the conductor tracks 8 extend, with which the image sensor 7 is contacted.
  • the strip conductors 8 run to a lower edge 6e of the MID carrier device 6.
  • First contact pads (interface pads) 18 are formed on the lower edge 6e; it can z. For example, two or more first contacting pads 18 are juxtaposed, i. in Fig. 1 and 2 in the direction perpendicular to the plane spaced, be formed on the lower edge 6e.
  • the first contacting pads 18 are connected to the conductor tracks 8 that contact the image sensor 7.
  • the first contacting pads 18 and the conductor tracks 8 can be formed by a structured metallization (metallization level).
  • the first contacting pads 18 may advantageously extend over the entire lower edge 6e;
  • a structured continuous metallization z. B. extend over the back 6b to the lower edge 6e.
  • the printed circuit board 10 has a recess 17 into or through which the lower edge 6e of the MID carrier device 6 is set.
  • the printed circuit board 10 in principle also touch the MID carrier device 6; Advantageously, however, these are formed without contact or direct contact with each other.
  • both the MID carrier device 6 and the printed circuit board 10 are mounted or fastened in the housing 14.
  • second contact pads 20 are formed on a top 10a and / or bottom 10b of the conductor surface 10, here the bottom 10b.
  • the first contacting pads 18 of the MID carrier device 6 are contacted with the second contacting pads 20 of the printed circuit board 10 via bond connections 22.
  • the first contacting pads 18 are not planed; Advantageously, they are as shown in Fig. 1 to 4 convex, that is curved outward, formed.
  • the lower edge 6e is advantageously already formed with a corresponding convex shape, so that the contacting pads 18 are formed by metallization and structuring of areas of the lower edge 6e with the curved shape.
  • the MI D support 6 with mounted image sensor 7 and received lens 4 forms an imager module 13, which is subsequently mounted in the housing 14 and contacted with the circuit board 10.
  • the bonding connections 22 contact the first contacting pads 18 in one
  • the first contacting pads 18 thus allow over their longitudinal extension, i. in Fig. 2 in the x-direction (or -x-direction), a variety of different
  • the printed circuit board 10 is opposite the optical axis A and corresponding to the normal N on the lead region 6d at an installation angle a; in a parallel course of the circuit board 10 and its upper side 10a and lower side 10b with the optical axis A is thus the installation angle ⁇ equal to zero.
  • a suitable curvature range or a sufficient arc angle of the first contacting pads 18 a large number of different or differently inclined printed circuit boards 10, i. with a different installation angle a, in each case a corresponding tangential plane 19 are found, which runs parallel to the printed circuit board 10 and thus the second contacting pad 20. This is illustrated for clarity in Figs. 3 and 4:
  • the embodiment of FIG. 2 is the installation angle ⁇ between the embodiments of FIGS. 3 and 4.
  • the line region 6d of the circuit substrate 6 through the recess 17 continues to be inserted and thus protrude below the bottom 10b of the circuit board 10.
  • Bond connections 22 sets, be programmed accordingly so that they select a contacting region 18a of the first contacting pads 18, the tangential plane 19 is parallel to the second contacting pads 20.
  • Bond connections 22 sets, be programmed accordingly so that they select a contacting region 18a of the first contacting pads 18, the tangential plane 19 is parallel to the second contacting pads 20.
  • Fig. 5 shows an alternative to the figures 1 to 4 training, in the same or similar features with the same or similar reference numerals as in Figs. 1 to 4 are shown.
  • the lower edge 106e of the lead region 6d is planar, in particular orthogonal to the front 6a and back 6b of the circuit region 6d, i. as a right angle standing end surface.
  • the upper side 10a and lower side 10b of the printed circuit board 10 thus extend below the installation angle ⁇ with respect to the lower edge 106e.
  • a Bondtitleier Sharing 108 is fixed with its planar contact surface 1 10 conductive on the bottom 10 b of the circuit board 10, z. B. soldered or fixed by means of conductive adhesive to contact a conductor 123.
  • the bonding contact piece 108 may in particular be soldered or glued on a second contacting pad 20.
  • Bondtitleier Sharing 108 has a relation to its contact surface 1 10 and thus also the second contact pad 120 at the installation angle ⁇ standing second contact surface 120.
  • the bonds 22 are placed between the second contacting surface 120 and the first contacting pad 1 18, which run parallel to each other, possibly - as shown - with a corresponding height offset.
  • a plurality of Bondtitleier harmonye 108 are set side by side, ie perpendicular to the plane.
  • a plurality of first contact pads 1 18 formed side by side.
  • the first contacting pads 1 18 thus form the first contacting regions, which are contacted with the second contacting surfaces.
  • the bonds 22 may be placed between parallel pads.
  • the contacting can be done both with the bottom 10 b and with the top 10 a of the circuit board 10.
  • the first Kunststoffierpads 18 and 1 18 may in principle be formed at a different position than the lower edge 6e, 106e.

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  • Multimedia (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kamerasystem (1), insbesondere für ein Fahrzeug, das aufweist: ein Imager-Modul (13), das eine Trägereinrichtung (6), ein an der Trägereinrichtung (6) aufgenommenes Objektiv (4) und einen an der Trägereinrichtung (6) montierten Bildsensor (7) zum Erzeugen von Bildsignalen aufweist, wobei der Bildsensor (7) mit Leiterbahnen (8) kontaktiert ist, die an oder auf der Trägereinrichtung (6) verlaufen, und einen planen Schaltungsträger (10), der mit den Leiterbahnen (8) der Trägereinrichtung (6) kontaktiert ist zum Aufnehmen der Bildsignale, wobei die Leiterbahnen (8) nicht-parallel zu dem Schaltungsträger (10) verlaufen, wobei die Trägereinrichtung (6) mindestens einen mit einer der Leiterbahnen (8) verbundenen ersten Kontaktier-Pad (18) und der Schaltungsträger (10) mindestens eine zweite Kontaktierfläche (20) aufweist, und wobei das erste Kontaktier-Pad (18) und die zweite Kontaktierfläche (20) über eine Bondverbindung (22) miteinander kontaktiert sind. Hierbei ist die Bondverbindung (22) zwischen der Kontaktier-Fläche (20, 120) und einem parallel zu der zweiten Kontaktierfläche (20) verlaufenden Kontaktier-Bereich (18a) des ersten Kontaktier-Pads (18) ausgebildet

Description

Beschreibung
Titel
Kamerasvstem, insbesondere für ein Fahrzeug, und Verfahren zu dessen Herstellung
Stand der Technik
Kamerasysteme für Fahrzeuge dienen insbesondere zur Erfassung eines Au ßenraums außerhalb des Fahrzeugs durch eine Fahrzeugscheibe und/oder zur Er- fassung eines Innenbereichs des Fahrzeugs. Die Kamerasysteme bzw. Kameramodule weisen im Allgemeinen ein Objektiv mit einer Linsenfassung und mindestens einer Linse, einen Bildsensor und eine Trägereinrichtung auf, auf der der Bildsensor montiert und kontaktiert ist. Diese Trägereinrichtung ist z. B. als Leiterplatte ausgebildet. Das Objektiv ist in einer Objektivaufnahme längsverstellbar aufgenommen, um eine Justierung zu ermöglichen; die Objektivaufnahme ist im
Allgemeinen an der Trägereinrichtung befestigt. Bei Fix-Focus-Kameras ist das Objektiv fest in die Objektivaufnahme eingesetzt.
Das aus Trägereinrichtung, Kamera und Bildsensor gebildete Imager-Modul wird nachfolgend mit einem planen Schaltungsträger, im Allgemeinen einer Leiterplatte (PCB) kontaktiert, auf der elektronische Bauelemente wie z. B. ein Mikrocon- troller zum Ansteuern und Auslesen des Bildsensors, und ggf. Schnittstellen- Einrichtungen zur Kontaktierung des Kamerasystems im Fahrzeug, z. B. am CAN- Bus, ausgebildet sind. Das Imager-Modul und der Schaltungsträger werden im Allgemeinen in einem Kameragehäuse aufgenommen, das im Fahrzeug über z.
B. einen Kamerahalter befestigt werden kann. Die DE 10 2009 027 514 A1 zeigt ein derartiges Kamerasystem.
Die Form des Kameragehäuses ist der jeweiligen Einbauposition im Fahrzeug anzupassen. Insbesondere die Längserstreckung des Schaltungsträgers kann bei engem Einbauraum, z. B. im Frontscheiben-Bereich, hinderlich sein. Daher werden Kameramodule im Allgemeinen individuell bzw. spezifisch mit unterschiedlicher Position und Anordnung des Schaltungsträgers gegenüber der optischen Achse gebildet.
Nachteilhaft ist im Allgemeinen die aufwändige Herstellung aus einer Vielzahl von Bauteilen mit entsprechenden Toleranzen, sowie die Kontaktierung der unterschiedlichen Bauteile, insbesondere bei unterschiedlichen Formgebungen bzw. relativen Positionen zueinander.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist die Trägereinrichtung dreidimensional konturiert und weist einen Objektivaufnahmebereich zur Aufnahme des Objektivs sowie einen Leitungsbereich auf, der Leiterbahnen zur Kontaktierung des Bildsensors aufweist. Der Bildsensor kann insbesondere direkt an der Trägereinrichtung befestigt werden, das heißt ohne aufwändige Chipsockel; so kann der Bildsensor insbesondere im Bereich einer Ausnehmung bzw. Öffnung der Trägereinrichtung angebracht werden, insbesondere in Flip-Chip-Technik, bei der die sensitive Sensorfläche durch die Ausnehmung zu dem Objektiv gerichtet ist.
Durch eine derartige Ausbildung wird die Anzahl der Bauteile und somit auch die Toleranzen gering gehalten. Die Trägereinrichtung kann insbesondere als MID (Moulded Interconnect Device, spritzgegossener Schaltungsträger) ausgebildet sein und somit den Objektivaufnahmebereich und Leitungsbereich ausbilden und hierbei Leiterbahnen zur Kontaktierung des Bildsensors zur Verfügung stellen.
Die Kontaktierung des Leitungsbereichs mit des Schaltungsträgers erfolgt vorteilhafterweise in einem (unteren) Endbereich der Trägereinrichtung. Vorteilhafterweise wird der Endbereich bzw. eine untere Kante der Trägereinrichtung in oder durch eine Ausnehmung des Schaltungsträgers gesetzt und kann somit z. B. mit der Unterseite des Schaltungsträgers kontaktiert werden.
Erfindungsgemäß wird hierbei erkannt, dass die Ausbildung von Bond- Verbindungen zur Kontaktierung des Leitungsbereichs der Trägereinrichtung und des Schaltungsträgers problematisch sein kann, da die Anbringung von Bondverbindungen bzw. Drahtbonds zwischen unterschiedlich positionierten Kontaktierflächen prozesstechnisch schwierig ist, insbesondere auch aufgrund der Toleranzen. Daher wird erfindungsgemäß erkannt, dass die
Kontaktierflächen parallel zueinander verlaufen sollen. Hierbei wird auch erkannt, dass insbesondere diese parallele Anordnung relevanter ist als die gleiche Höhe der Kontaktierflächen, so dass ein bezüglich der Ebene der Kontaktierflächen vertikaler Versatz der Kontaktierflächen grundsätzlich nicht so nachteilhaft ist.
Erfindungsgemäß werden somit parallele Kontaktierflächen bzw. -Bereiche ausgebildet.
Gemäß einer Ausführung ist hierzu der erste Kontaktier- Päd der Trägereinrichtung nicht-plan, insbesondere gekrümmt, ausgebildet. Vorteilhafterweise weist er eine konvexe Krümmung auf. Hierbei wird in den gekrümmten ersten Kontaktier- Pads der Trägereinrichtung ein Kontaktier-Bereich gewählt, der parallel zu der zweiten Kontaktierfläche des Schaltungsträgers verläuft.
Unter einer parallelen Anordnung bzw. Ausrichtung von zwei Kontaktierflächen, von denen mindestens eine nicht-plan ist, wird hierbei eine Ausbildung verstanden, bei der eine Tangente bzw. Tangentialebene an dem nicht gekrümmten Bereich parallel zu der anderen Kontaktierfläche verläuft.
Durch die nicht-plane Ausbildung des Kontaktier-Pads kann somit bei unterschiedlichen Einbaupositionen jeweils ein passender Kontaktier-Bereich gewählt werden, der parallel zu der anderen Kontaktierfläche liegt.
Somit werden bereits einige Vorteile erreicht. Es können einheitliche Trägereinrichtungen mit gekrümmten Kontaktierpads gebildet werden, die in unterschiedlichen Kamerasystemen eingesetzt werden können. Die gekrümmten
Kontaktierpads können in unterschiedlichen Einbauwinkeln der Leitungsträger- Platte gegenüber der Trägereinrichtung bzw. gegenüber deren optischen Achse oder deren Leitungsbereich ausgebildet wird, wobei dennoch eine sichere Kon- taktierung erfolgt, indem die Position eines geeigneten ersten Kontaktier- Bereichs des ersten Kontaktierpads gewählt wird, der eine zu der zweiten Kontaktierfläche der Schaltungsträgerplatte parallele Ausrichtung aufweist. Somit ist für unterschiedliche Systeme lediglich eine Neuprogrammierung des Kontaktierwerkzeugs erforderlich, ohne konstruktive Neugestaltung relevanter größerer Bauteile.
Es können mehrere Kontakte miteinander kontaktiert werden, indem die ersten Kontaktier-Pads und zweiten Kontaktier-Pads lateral nebeneinander gesetzt sind, sodass im Wesentlichen gleiche bzw. gleichartige Bondverbindungen geschaffen werden, die somit gemeinsam berechnet werden können.
Gemäß einer hierzu alternativen Ausbildung können parallele Kontaktierflächen geschaffen werden, indem ein Bondkontaktierstück auf des Schaltungsträgers befestigt wird. Das Bondkontaktierstück kann hierbei insbesondere eine Anlagefläche und eine Kontaktierfläche aufweisen, die zueinander einen Winkel ausbilden, der dem Einbauwinkel der Leitungsträgerplatte gegenüber dem Leitungsbereich oder der optischen Achse der Trägereinrichtung entspricht. Das
Bondkontaktierstück kann somit insbesondere keilförmig ausgebildet sein. Es kann z. B. als Metallstück ausgebildet sein und mit seiner Anlagefläche auf einem Kontaktier- Päd des Schaltungsträgers leitfähig befestigt werden, z. B. durch Löten oder Kleben mittels Leitkleber.
Somit kann durch ein relativ einfaches Mittel wiederum eine parallele Ausrichtung erreicht werden, sodass das erste Kontaktier-Pad der Trägereinrichtung an einer unteren Kante, z. B. rechtwinklig angeordneten Kante, ausgebildet sein kann.
Auch diese Ausbildung ermöglicht somit kostengünstig die Herstellung einer sicheren Verbindung und Kontaktierung. Es sind lediglich entsprechende
Bondkontaktierstücke, z. B. als kostengünstige Winkel, aufzubringen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt ein Kameramodul gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung im Längsschnitt;
Fig. 2 zeigt in Teilbildern a), b), c) Detailvergrößerungen aus Fig.
1 mit der Kontaktierung des Imager-Moduls an der Leiterplatte; Fig. 3 und 4 zeigen Bondverbindungen bei unterschiedlichen Winkeln zwischen MID-Träger und Leiterplatte der Ausführungsform der Fig. 1 , 2;
Fig. 5 zeigt eine entsprechende Darstellung gemäß einer weiteren
Ausführungsform.
Beschreibung der Ausführungsformen
Ein Kameramodul 1 ist zur Anbringung in oder an einem Fahrzeug 2, z. B. an einer Fahrzeugscheibe 3, einem Dachhimmel oder z. B. einem Rückspiegel des Fahrzeugs 2 vorgesehen. Das Kameramodul 1 weist ein Objektiv 4, eine Trägereinrichtung 6 und einen auf der Trägereinrichtung 6 montierten Bildsensor 7 auf. Die Trägereinrichtung 6 ist spritzgegossen und dreidimensional geformt, insbesondere als MID (Moulded Interconnect Device)-Bauteil mit dreidimensionaler Konturierung und Leiterbahnen 8 auf seiner Oberfläche. Bildsignale S1 des Bildsensors 7 werden über die Leiterbahnen 8 ausgelesen.
Weiterhin ist als planer Schaltungsträger eine Leiterplatte 10 mit elektronischen Komponenten 1 1 , 12 sowie ein hier zweiteilig ausgebildetes Kameragehäuse 14 mit den Gehäuseteilen 14a und 14b vorgesehen, in dessen Gehäuseinnenraum 15 die Trägereinrichtung 6 und die Leiterplatte 10 aufgenommen sind. Die elektronischen Bauelemente 1 1 , 12 dienen insbesondere auch zur Aufnahme, Verarbeitung und Ausgabe der Bildsignale S1 des Bildsensors 7; sie können z. B. ein Mikrokontroller 1 1 und ein Speicher 12, gegebenenfalls auch eine Schnittstelle zum Anschluss an ein Datennetz im Fahrzeug 2 darstellen.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Bildsensor 7 in Flip-Chip-Technik montiert, d.h. die Trägereinrichtung 6 weist eine Aussparung 16 auf, durch die der Bildsensor 7 auf das Objektiv 4 gerichtet ist. somit kann der Bildsensor 7 z. B. direkt über Löt-Bumps auf der MID-Trägereinrichtung 6 montiert und kontaktiert werden. Grundsätzlich sind hier jedoch auch andere Montagevarianten möglich. Das Kameramodul 1 ist vorteilhafterweise in Fix-Focus-Ausbildung hergestellt, d.h. mit fester Brennweite und Gegenstandsweite, indem das Objektiv 4 bei der Herstellung nach der Fokussierung, z. B. unter Erfassung eines Testpatterns unter Auswertung der Bildsignale S1 des Bildsensors 7 in einer geeigneten Position an der Trägereinrichtung 6 fixiert wird, z. B. mittels Kleben, Reibschweißen oder zusätzlicher Arretierungsmitteln.
Die MID-Trägereinrichtung 6 weist einen Objektivaufnahme-Bereich 6c, der im Wesentlichen napfförmig bzw. topfförmig ausgebildet ist und in seinem Boden die Ausnehmung 16 aufweist, und weiterhin einen sich zu der Leiterplatte 10 hin erstreckenden Leitungsbereich 6d auf, auf dessen Vorderseite 6a und/oder Rückseite 6b die Leiterbahnen 8 verlaufen, mit denen der Bildsensor 7 kontaktiert ist. Die Leiterbahnen 8 verlaufen gemäß Fig. 2 zu einer unteren Kante 6e der MID- Trägereinrichtung 6. Auf der unteren Kante 6e sind erste Kontaktier-Pads (Inter- face-Pads) 18 ausgebildet; es können z. B. zwei oder mehr erste Kontaktier- Pads 18 nebeneinander, d.h. in Fig. 1 und 2 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene beabstandet, an der unteren Kante 6e ausgebildet sein. Die ersten Kontaktier-Pads 18 sind mit den Leiterbahnen 8, die den Bildsensor 7 kontaktieren, verbunden. Somit können die ersten Kontaktier-Pads 18 und die Leiterbahnen 8 durch eine strukturierte Metallisierung (Metallisierungsebene) ausgebildet werden. Die ersten Kontaktier-Pads 18 können sich vorteilhafterweise über die gesamte untere Kante 6e erstrecken; somit kann eine strukturierte durchgehende Metallisierung sich z. B. über die Rückseite 6b bis zu der unteren Kante 6e erstrecken.
Die Leiterplatte 10 weist eine Ausnehmung 17 auf, in die oder durch die die untere Kante 6e der MID-Trägereinrichtung 6 gesetzt ist. Hierbei kann die Leiterplatte 10 grundsätzlich auch die MID-Trägereinrichtung 6 berühren; vorteilhafterweise sind diese jedoch ohne Berührung bzw. direkten Kontakt zueinander ausgebildet. Vorteilhafterweise sind sowohl die MID-Trägereinrichtung 6 als auch die Leiterplatte 10 im Gehäuse 14 montiert bzw. befestigt. Auf einer Oberseite 10a und/oder Unterseite 10b der Leiterfläche 10, hier der Unterseite 10b, sind zweite Kontaktier-Pads 20 ausgebildet. Die ersten Kontaktier- Pads 18 der MID-Trägereinrichtung 6 sind mit den zweiten Kontaktier-Pads 20 der Leiterplatte 10 über Bond-Verbindungen 22 kontaktiert.
Die ersten Kontaktier-Pads 18 sind nicht-plan ausgebildet; vorteilhafterweise sind sie wie in Fig. 1 bis 4 gezeigt konvex, d.h. nach außen gewölbt, ausgebildet. Hierzu ist vorteilhafterweise bereits die untere Kante 6e mit entsprechender konvexer Formgebung ausgebildet, so dass die Kontaktier-Pads 18 durch Metallisierung und Strukturierung von Bereichen der unteren Kante 6e mit der gewölbten Formgebung ausgebildet sind.
Die MI D-Trägereinrichtung 6 mit montiertem Bildsensor 7 und aufgenommenem Objektiv 4 bildet ein Imager-Modul 13, das nachfolgend in dem Gehäuse 14 montiert und mit der Leiterplatte 10 kontaktiert wird. Die Bond- Verbindungen 22 kontaktieren die ersten Kontaktier-Pads 18 in einem
Kontaktier-Bereich 18a, an dem eine angelegte Tangente 19 bzw. Tangentialebene parallel zu dem zweiten Kontaktier- Päd 20 verläuft. Grundsätzlich ist es nicht erforderlich, dass die Tangente 19 gemäß Teilbild b) auf einer Höhe mit den zweiten Kontaktier-Pads 20 liegen; dies bedeutet, dass die zweiten Kontaktier- Pads 20 nicht notwendigerweise in der Tangentialebene 19 liegen, sondern diese können auch parallel zueinander versetzt sein, wie es in der Alternative des Teilbilds c) der Fig. 2 gezeigt ist.
Die ersten Kontaktier-Pads 18 ermöglichen somit über ihre Längserstreckung, d.h. in Fig. 2 in x-Richtung (bzw. -x-Richtung), eine Vielzahl unterschiedlicher
Tangentialebenen 19. Die Leiterplatte 10 steht gegenüber der optischen Achse A und entsprechend der Normalen N auf dem Leitungsbereich 6d unter einem Einbau-Winkel a; bei parallelem Verlauf der Leiterplatte 10 bzw. ihrer Oberseite 10a und Unterseite 10b mit der optischen Achse A ist somit der Einbau-Winkel α gleich Null. Durch einen geeigneten Krümmungsbereich bzw. einen hinreichenden Bogenwinkel der ersten Kontaktier-Pads 18 kann somit zu einer Vielzahl unterschiedlicher bzw. unterschiedlich geneigter Leiterplatten 10, d.h. mit unterschiedlichem Einbau-Winkel a, jeweils eine entsprechende Tangentialebene 19 gefunden werden, die parallel zu der Leiterplatte 10 und somit deren zweiten Kontaktier-Pad 20 verläuft. Dies ist zur Verdeutlichung in Fig. 3 und 4 dargestellt:
In Fig. 3 liegt die Leiterplatte 10 gegenüber dem Leitungsbereich 6d der Trägereinrichtung 6 im Wesentlichen senkrecht bzw. orthogonal; der Einbau-Winkel α ist somit a=0. In Fig. 4 nimmt der Einbau-Winkel α hingegen einen größeren Wert an; die Ausbildung der Fig. 2 liegt vom Einbau-Winkel α zwischen den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4. Hierbei kann auch in den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 der Leitungsbereich 6d des Schaltungsträgers 6 durch die Ausnehmung 17 weiterhin durchgesteckt sein und somit bis unter die Unterseite 10b der Leiterplatte 10 ragen. Somit kann prozesstechnisch die eingesetzte Kontaktiervorrichtung, die die
Bondverbindungen 22 setzt, entsprechend programmiert werden, sodass sie einen Kontaktier-Bereich 18a der ersten Kontaktier-Pads 18 auswählt, dessen Tangentialebene 19 parallel zu den zweiten Kontaktier-Pads 20 verläuft. Bei unterschiedlichen Einbau-Winkeln α der Leiterplatte 10 gegenüber dem Schal- tungsbereich 6b ist somit lediglich eine entsprechende Umprogrammierung der
Kontaktiervorrichtung zum Setzen der Bondverbindungen 22 erforderlich.
Fig. 5 zeigt eine zu den Figuren 1 bis 4 alternative Ausbildung, in der gleiche oder ähnliche Merkmale mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt werden.
Bei der Ausführungsform die Fig. 5 ist die untere Kante 106e des Leitungsbereichs 6d plan ausgebildet, insbesondere mit orthogonalem Verlauf zu der Vorderseite 6a und Rückseite 6b des Schaltungsbereichs 6d, d.h. als unter rechtem Winkel stehende Abschlussfläche. Die Oberseite 10a und Unterseite 10b der Leiterplatte 10 verlaufen somit unter dem Einbau-Winkel α gegenüber der unteren Kante 106e. Bei dieser Ausführungsform ist ein Bondkontaktierstück 108 mit seiner planen Anlagefläche 1 10 leitfähig auf der Unterseite 10b der Leiterplatte 10 befestigt, z. B. aufgelötet oder mittels Leitkleber befestigt, um eine Leiterbahn 123 zu kontaktieren. Das Bondkontaktierstück 108 kann insbesondere auf einem zweiten Kontaktier-Pad 20 aufgelötet oder aufgeklebt sein. Das
Bondkontaktierstück 108 weist eine gegenüber seiner Anlagefläche 1 10 und somit auch dem zweiten Kontaktier-Pad 120 unter dem Einbau-Winkel α stehende zweite Kontaktierfläche 120 auf. Die Bondverbindungen 22 werden zwischen der zweiten Kontaktierfläche 120 und dem ersten Kontaktier-Pad 1 18 gesetzt, die parallel zueinander verlaufen, ggf. - wie gezeigt - mit entsprechendem Höhenversatz. Vorzugsweise sind mehrere Bondkontaktierstücke 108 nebeneinander gesetzt, d.h. senkrecht zur Zeichenebene. Entsprechend sind mehrere erste Kontaktier-Pads 1 18 nebeneinanderausgebildet. In der Ausführungsform der Fig. 5 bilden somit die ersten Kontaktier-Pads 1 18 die ersten Kontaktier-Bereiche, die mit den zweiten Kontaktierflächen kontaktier werden. Somit können in sämtlichen Ausführungsformen die Bondverbindungen 22 zwischen parallelen Kontaktflächen gesetzt bzw. angebracht werden. In sämtlichen Ausführungsformen kann die Kontaktierung sowohl mit der Unterseite 10b als auch mit der Oberseite 10a der Leiterplatte 10 erfolgen. Die ersten Kontaktierpads 18 bzw. 1 18 können grundsätzlich auch an einer anderen Position als der unteren Kante 6e, 106e ausgebildet sein.

Claims

Kamerasystem (1 ), insbesondere für ein Fahrzeug, wobei das Kamerasystem (1 ) mindestens aufweist:
ein Imager-Modul (13), das eine Trägereinrichtung (6), ein an der Trägereinrichtung (6) aufgenommenes Objektiv (4) und einen an der Trägereinrichtung (6) montierten Bildsensor (7) zum Erzeugen von Bildsignalen (S1 ) aufweist, wobei der Bildsensor (7) mit Leiterbahnen (8) kontaktiert ist, die an oder auf der Trägereinrichtung (6) verlaufen, und
einen Schaltungsträger (10), der mit den Leiterbahnen (8) der Trägereinrichtung (6) kontaktiert ist zum Aufnehmen der Bildsignale (S1 ),
wobei die Leiterbahnen (8) nicht-parallel zu dem Schaltungsträger (10) und verlaufen,
wobei die Trägereinrichtung (6) mindestens einen mit einer der Leiterbahnen (8) verbundenen ersten Kontaktier-Pad (18, 1 18) und der Schaltungsträger (10) mindestens eine zweite Kontaktierfläche (20, 120) aufweist, und wobei das erste Kontaktier-Pad (18, 1 18) und die zweite Kontaktierfläche (20, 120) über eine Bondverbindung (22) miteinander kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bondverbindung (22) zwischen der Kontaktier-Fläche (20, 120) und einem parallel zu der zweiten Kontaktierfläche (20, 120) verlaufenden Kontaktier-Bereich (18a, 1 18) des ersten Kontaktier- Pads (18, 1 18) ausgebildet ist.
Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Kontaktier-Pads (18) nebeneinander angeordnet sind und mehrere zweite Kontaktierflächen (20, 120) nebeneinander angeordnet sind, z. B. jeweils als unterbrochene Metallisierung, und durch mehrere gleiche oder gleichartige Bondverbindungen (22) kontaktiert sind.
Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinrichtung (6) dreidimensional konturiert ist, vorzugsweise als MID- Spritzgussteil mit auf seiner Oberfläche (6a, 6b) verlaufenden Leiterbahnen (8)..
Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensional konturierte Trägereinrichtung (6) einen Objektivaufnahmebereich (6c), in dem das Objektiv (4) aufgenommen und der Bildsensor (7) montiert ist, ist, und einen Leitungsbereich (6d) mit den Leiterbahnen (8) aufweist,
wobei der Leitungsbereich (6d) sich von dem Objektivaufnahmebereich (6c) zu dem Schaltungsträger (10) erstreckt, und
wobei der mindestens eine erste Kontaktier-Pad (18) an einem Endbereich (6e, 106e), z. B. einer unteren Kante (6e, 106e), des Leitungsbereichs (6d) ausgebildet ist.
Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (10) eine Ausnehmung (17) aufweist,
der Endbereich (6e, 106e) der Trägereinrichtung (6) von einer Oberseite (10a) des Schaltungsträgers (10) her in oder durch die Ausnehmung (17) gesetzt ist,
der Endbereich (6e, 106e) der Trägereinrichtung mit dem mindestens einen ersten Kontaktier-Pad (18, 1 18) in der Ausnehmung (17) angeordnet ist oder durch die Ausnehmung (17) hindurch ragt, und
die mindestens eine Kontaktierfläche (20, 120) auf einer Unterseite (10b) des Schaltungsträgers (10) ausgebildet ist.
Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich eine untere Kante (6e, 106e) aufweist, auf der der mindestens eine erste Kontaktier-Pad (18, 1 18) ausgebildet ist.
Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Kontaktier-Pad (18) sich über einen nicht-planen oder gekrümmten Bereich der unteren Kante (6e) erstreckt, und
der Kontaktier-Bereich (18a) des ersten Kontaktier-Pads (18) eine Tangente oder Tangentialebene (19) aufweist, die parallel zu der zweiten
Kontaktierfläche (20) des Schaltungsträgers (10) verläuft. Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kante (6e) oder ein Bereich der unteren Kante (6e), auf der der erste Kontaktier-Pad (18) ausgebildet ist, konvex gekrümmt ist.
Kamerasystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Kontaktierfläche ein auf einer Oberseite (10a) oder Unterseite (10b) des Schaltungsträgers (10) ausgebildetes, durch eine Metallisierung gebildetes zweite Kontaktier-Pad (20) ist.
Kamerasystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zweiten Kontaktier-Pad (20) des Schaltungsträgers (10) und/oder dem ersten Kontaktier-Pad (18) der Trägereinrichtung (6) ein Bondkontaktierstück (108) aus leitfähigem Material mit seiner Anlagefläche (1 10) leitfähig befestigt, z. B. gelötet oder mittels Leitkleber geklebt ist, und die zweite Kontaktierfläche (120) durch eine Oberseite des
Bondkontaktierstückes (108) gebildet ist, die gegenüber seiner Anlagefläche (1 10) und dem die Anlagefläche (1 10) aufnehmenden ersten und/oder zweiten Kontaktier-Pad (18, 20) geneigt ist derartig, dass die Bondverbindung (22) zwei parallele Kontaktierflächen (1 18, 120) verbindet.
Kamerasystem (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bondkontaktierstück auf einer Unterseite (10b) des Schaltungsträgers (10) leitfähig angebracht ist, und
ein Endbereich (106e) der Trägereinrichtung (6) in einer Ausnehmung (17) des Schaltungsträgers (10) oder durch die Ausnehmung (17) hindurch ragend angeordnet ist,
wobei das Bondkontaktierstück (108) keilförmig mit einer an der Unterseite (10b) des Schaltungsträgers (10) anliegenden Anlagefläche (1 10) und einer unter einem Einbauwinkel (a) gegenüber der Anlagefläche (1 10) verlaufenden Kontaktierfläche (120) ausgebildet ist,
wobei der Endbereich (106e) der Trägereinrichtung (6) unter dem Einbauwinkel (a) gegenüber der Unterseite (10b) der Schaltungsträgerplatte (10) verläuft.
Kamerasystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite und/oder Unterseite (10a, 10b) des planen Schaltungsträgers (10) unter einem schrägen Einbauwinkel (a) gegenüber dem Leitungsbereich (6d) verlaufen, der oberhalb von 0° und unterhalb von 90 ° liegt. 13. Kamerasystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktierfläche und zweite Kontaktierfläche zueinander in ihrer Höhe senkrecht zur Flächenebene versetzt sind.
4. Kamerasystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kameragehäuse (14) aufweist, in dem das Imager- Modul (13) und der plane Schaltungsträger (10) aufgenommen und befesigt sind.
5. Kamerasystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (10) plan ist und auf dem Schaltungsträger (10) elektronische Bauelemente (1 1 , 12) montiert sind, z. B. zur Aufnahme der Bildsignale (S1 ) und/oder zum Anschluss in dem Fahrzeug.
6. Verfahren zum Herstellen eines Kamerasystems (1 ), mit mindestens folgenden Schritten:
- Ausbilden eines Imager-Moduls (13), das aufweist:
eine Trägereinrichtung (6) aus einem Kunststoffmaterial mit dreidimensionaler Konturierung, die einen Objektivaufnahmebereich (6c) und einen Leitungsbereich (6d) aufweist,
ein in den Objektivaufnahmebereich (6c) eingesetztes Objektiv (4), und einen an der Trägereinrichtung (6) direkt oder indirekt befestigten Bildsensor
(7),
wobei in oder auf dem Leitungsbereich (6d) Leiterbahnen (8) und erste Kon- taktier-Pads (18. 1 18) ausgebildet werden, wobei der Bildsensor (7) mit den Leiterbahnen (8) kontaktiert ist und die Leiterbahnen (8) zu den ersten Kon- taktier-Pads (18, 1 18) führen,
- Kontaktieren der ersten Kontaktier-Pads (18, 1 18) mit Kontaktierflächen (20, 120) eines Schaltungsträgers (10) mittels Bondverbindungen (22), wobei der Schaltungsträger (10) gegenüber dem Leitungsbereich (6d) der Trägereinrichtung (6) unter einem schrägen Einbauwinkel (a) zwischen 0 ° und 90° verläuft,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bondverbindungen (22) zwischen den zweiten Kontaktierflächen (20, 120) des Schaltungsträgers (10) und zu den zweiten Kontaktierflächen (20, 120) parallel verlaufenden ersten Kontaktier-Bereichen (18a) der ersten Kon- taktier-Pads (18) ausgebildet werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsbereich (6d) der Trägereinrichtung (6) in oder durch eine Ausnehmung (17) des Schaltungsträgers (10) gesetzt wird derartig, dass die an einem Endbereich (6e, 106e) des Leitungsbereichs (6d) ausgebildeten ersten Kontaktier-Pads (18, 1 18) an einem nicht-planen Bereich, vorzugsweise Endbereich, der Trägereinrichtung (6) ausgebildet sind, wobei die Bondverbindung (22) in einem Kontaktier-Bereich (18a) des ersten Kontaktier-Pads (18) gesetzt wird, dessen Tangentiale oder Tangentialebene (19) parallel zu dem zweiten Kontaktier-Bereich (20) des Schaltungsträgers (10) verläuft.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung eines Kameramoduls zunächst ein Einbauwinkel (a) des Schaltungsträgers (10) gegenüber dem Leitungsbereich (6d) oder einer Normalen (N) des Leitungsbereiches (6d) oder der optischen Achse (A) des Objektivaufnahmebe- reichs (6c) der Trägereinrichtung (6) ermittelt wird, und
als Kontaktbereich (18a) des nicht-planen ersten Kontaktier-Pads (18) derartig ermittelt wird, dass seine Tangente oder Tangentialebene (19) parallel zu des Schaltungsträgers (10) verläuft. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleiche oder gleichartige Bondverbindungen (22) in einer lateralen Richtung nebeneinander gesetzt werden, die zueinander in vertikaler Richtung versetzte Kontaktierflächen verbinden.
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