影像模組結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種影像模組結(jié)構(gòu)，包括一玻璃基板、至少一影像感測器、一電路板、至少一鏡頭裝置，所述玻璃基板上包括相對的一第一表面與一第二表面，影像感測器貼附在第一表面上，電路板亦連接至第一表面，且在電路板上形成至少一中空區(qū)塊，中空區(qū)塊能收容所述影像感測器，鏡頭裝置則設(shè)置于第二表面。由于玻璃基板上下表面平整且平行，因此將影像感測器與鏡頭裝置都設(shè)置在玻璃基板上，能改善光軸對位不易問題，提升成像的品質(zhì)，且通過電路板中空區(qū)塊的技術(shù)手段減少整體結(jié)構(gòu)高度。
【專利說明】
影像模組結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種影像模組結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有多個影像感測器的影像模組結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代的電子零件產(chǎn)品大多以輕薄化與多功能合一的方向發(fā)展，如何設(shè)計出更人性化產(chǎn)品同時又兼具多機合一的功能，此為各家廠商研究發(fā)展主要課題之一。
[0003]近年來，隨著使用感光親合元件(<XD，Charge Coupled Device)與互補性氧化金屬半導(dǎo)體(CMOS ,Complementary Metal-Oxide Semi conductor)等攝像裝置的微型化發(fā)展，使CCD型影像感測器或是CMOS型影像感測器逐漸普遍應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品上，如智能手機、平板電腦、筆記本電腦、行車記錄器等，其中又以最貼近人們生活的智能手機最競爭，智能手機的攝像裝置所拍出來的相片品質(zhì)往往成為消費者挑選手機的考量之一，因此手機上相機功能的競賽也愈來愈激烈，從而使得影像感測器開發(fā)廠商所提供的影像感測器性能日趨強大、功能益趨復(fù)雜，于是雙鏡頭模組技術(shù)也因應(yīng)產(chǎn)生。
[0004]雙鏡頭模組最主要功能就是改善相片品質(zhì)，采用雙鏡頭模組可以更快且更準確的對焦，并更進一步的做出淺景深效果，同時讓曝光時間增長，提升在弱光環(huán)境下所拍出的品質(zhì)，并能搭配軟體創(chuàng)造出3D的效果。。
[0005]然而，雙鏡頭模組相較于單鏡頭模組除了需要更多組裝空間，組裝的精密程度更是相當苛求，不僅兩個鏡頭之間需要精確算好正確位置、角度，同時內(nèi)部的影像感測器亦需要與對應(yīng)的鏡頭光軸相互對位，不然就會發(fā)生“光軸偏差”，像眼睛有“視差” 一般，而導(dǎo)致成像畫面模糊。
[0006]請參閱圖1所示，圖1為現(xiàn)有的一種影像感測模組結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要包括:一蓋板1200、一影像感測器1300、一基板1400、一電路板1500、一支撐座1600，所述結(jié)構(gòu)采用Chip On Board(COB)的技術(shù)，利用打線方式(wire bonding)將金屬線1430連接于影像感測器1300與基板1400上的導(dǎo)電墊1420，再通過導(dǎo)線1410電性連接至電路板1500上的錫球1510。然而，這樣的模組結(jié)構(gòu)厚度已趨于穩(wěn)定，很不適合放進現(xiàn)今的微型化裝置，尤其電路板1500通常為復(fù)合材料，在制程電路板加工過程中，因為熱應(yīng)力、化學(xué)因素的影響或是生產(chǎn)過程的不當，使電路板上產(chǎn)生翹曲，若將所述影像感測器或基板安置在電路板上則會造成光軸對位的問題，甚至造成光軸偏移，尤其多個影像感測器更需要精準的光軸對位，因此，有必要研發(fā)一種可以使多個影像感測器的光軸能精準對位的模組結(jié)構(gòu)。
[0007]本實用新型針對“光軸之間對位易偏差”的問題進行結(jié)構(gòu)改良，本實用新型所提供的一種影像模組結(jié)構(gòu)，不僅能夠達到薄型化的需求，同時也可以維持多個影像感測器光軸的對位關(guān)系，達到較好的成像效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型主要目的是提供一種影像模組結(jié)構(gòu)，利用業(yè)界習知的封裝技術(shù)ChipOn Glass(COG)將多個影像感測器直接安裝在玻璃基板下表面，由于玻璃基板為業(yè)界認定具有擁有良好的平坦度，且上、下表面以及內(nèi)部較無缺陷，因此，使用玻璃基板當作貼合面較容易達到多個影像感測器共平面，使每一個影像感測器的光軸能相互平行達到精準的對位關(guān)系。
[0009]本實用新型另一主要目的是提供一種影像模組結(jié)構(gòu)，其中所述鏡頭裝置設(shè)置在玻璃基板上表面，與多個影像感測器共貼合在同一塊玻璃基板上，所述玻璃基板應(yīng)為厚度均勻且上下表面平整平行，故鏡頭裝置的光軸與對應(yīng)影像感測器的光軸之間的對位能夠更精準。
[0010]本實用新型再一目的是提供一種影像模組結(jié)構(gòu)，其在電路板上設(shè)置多個中空區(qū)塊，所述電路板與玻璃基板下表面電性連接，而每一個電路板上中空區(qū)塊分別對應(yīng)多個影像感測器的位置，使其電路板包圍多個影像感測器且兩者都貼合在玻璃基板下表面，維持在同一水平位置，降低整體結(jié)構(gòu)的高度，達到輕薄化的目的。
[0011]為達成上述的目的，本實用新型的一種影像模組結(jié)構(gòu)至少包括一玻璃基板、多個影像感測器、一電路板、及多個鏡頭裝置。
[0012]所述玻璃基板具有一第一表面、一第二表面，其中所述第一表面上設(shè)置有多個線路層，且所述每一個線路層兩端皆設(shè)有一導(dǎo)電端點；多個影像感測器，每一個影像感測器上具有一電性連接區(qū)以及一感測區(qū)，所述電性連接區(qū)與所述玻璃基板上的線路層的一端導(dǎo)電端點電性連接;一電路板，所述電路板具有多個中空區(qū)塊、一導(dǎo)電區(qū)，其中所述導(dǎo)電區(qū)電性連接玻璃基板上的線路層的另一端導(dǎo)電端點，且所述每一個中空區(qū)塊包圍所述每一個影像感測器位置;多個鏡頭裝置，每一個鏡頭裝置的光軸對準所述每一個影像感測器的感測區(qū)中心光軸，并設(shè)置在所述玻璃基板的第二表面上。
[0013]本實用新型所提供的一種影像模組結(jié)構(gòu)，可改善多個影像感測器之間對位不易的問題，并且鏡頭裝置的光軸與影樣感測器的光軸也因此容易對齊，同時減少整體結(jié)構(gòu)高度，提升成像的品質(zhì)以及達到輕薄化的目的。
【附圖說明】

[0014]圖1是為現(xiàn)有的一種影像感測器模組結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0015]圖2是本實用新型一種影像模組結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0016]圖3是圖2所示沿虛線X-X的局部剖面示意圖。
[0017]圖4是本實用新型一種影像模組結(jié)構(gòu)的另一實施例的局部剖面示意圖。
[0018]圖5是本實用新型一種影像模組結(jié)構(gòu)再一實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，構(gòu)造特征，所達成目的及功效，以下茲舉例并配合圖式詳予說明。
[0020]請參閱圖2所示，圖2為本實用新型的一實施例，一種影像模組結(jié)構(gòu)10包括一玻璃基板1、多個影像感測器2、一電路板3、一承載墊4、鏡頭裝置5所共同組成。
[0021]在本實施例中，采用兩個鏡頭裝置5的設(shè)計作為本實用新型示意圖。其中，玻璃基板I具有一第一表面11與一第二表面12，多個影像感測器2設(shè)置于第一表面11。電路板3亦設(shè)置在第一表面11，具有多個中空區(qū)塊31與一導(dǎo)電區(qū)32，所述導(dǎo)電區(qū)32相鄰于中空區(qū)塊31并面向所述玻璃基板I，每一個中空區(qū)塊31對應(yīng)到每一個影像感測器2的位置，且導(dǎo)電區(qū)32電性連接玻璃基板I的第一表面11 ο承載墊4則設(shè)置于玻璃基板I的第二表面12，鏡頭裝置5則設(shè)置在承載墊4上。
[0022]請參閱圖3所示，圖3為圖2中沿X-X線的局部剖面圖，其中，玻璃基板I具有一定均勻厚度且上下表面是平整平行，所述玻璃基板I可以選用素玻璃、藍玻璃、抗紅外線濾光玻璃、抗反射玻璃等等具有濾光功能的玻璃基板。玻璃基板I具有第一表面11與相對第一表面11的第二表面12，其中，第一表面11平行第二表面12，且在第一表面11上設(shè)有多個線路層13，每一個線路層兩端分別設(shè)有一導(dǎo)電端點131。
[0023]影像感測器2是用來記錄光線變化的影像感測裝置，目前市面上較被普遍使用的兩種影像感測裝置主要是CCD與CMOS。每一個影像感測器2皆具有一頂面21，頂面21采用覆晶技術(shù)貼合于玻璃基板I的第一表面11。
[0024]每一個影像感測器2的頂面21包括一感測區(qū)211與一電性連接區(qū)212。感測區(qū)211面對玻璃基板I設(shè)置于影像感測器2的中心位置，其具有一光軸，如圖3所示01、03，所述感測區(qū)211用于接收光信號，并轉(zhuǎn)換成電信號由電性連接區(qū)212輸出。電性連接區(qū)212內(nèi)配設(shè)有多個凸塊2121并設(shè)置在感測區(qū)211外圍，其中，這些多個凸塊2121與玻璃基板I的導(dǎo)電端點131之間利用一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22進行電性連接，從而降低導(dǎo)接時可能造成短路的風險。詳細而言，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22選用下列其中之一的方式:異方性導(dǎo)電膠(Anisotropic conductive film)、錫球焊接(Ball Grid Array)、直接接合(Direct Bonding) ο
[0025]電路板3包括多個中空區(qū)塊31以及一導(dǎo)電區(qū)32，每一個中空區(qū)塊31為電路板3上被切除的區(qū)塊，其區(qū)塊范圍的設(shè)計被要求至少符合一個影像感測器2的體積，進一步的說明，其此設(shè)計目的是為了要減少整體結(jié)構(gòu)的組裝空間，因此將電路板3與影像感測器2組合在同一水平位置上，故必須在電路板3上設(shè)計出一挖空區(qū)塊其至少能包括一個影像感測器2的范圍，使中空區(qū)塊31能容置影像感測器2，且中空區(qū)塊31內(nèi)側(cè)面與影像感測器2之間留有空隙，避免影像感測器2和電路板3發(fā)生短路與摩擦損壞。本實用新型通過此中空區(qū)塊31的技術(shù)手段，將電路板3與影像感測器2組裝在同一水平位置的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)電路板1500與影像感測器1300設(shè)置在不同水平位置的結(jié)構(gòu)，能減少模組結(jié)構(gòu)高度，增加組裝空間，實現(xiàn)薄型化的需求。
[0026]電路板3上的導(dǎo)電區(qū)32具有外部線路(未標示)與內(nèi)部線路(未標示)等線路結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電區(qū)32與玻璃基板I的導(dǎo)電端點131之間具有一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)33，其中導(dǎo)電結(jié)構(gòu)33可選用下列結(jié)構(gòu)其中之一:異方性導(dǎo)電膠、錫球焊接、直接接合。本實用新型的電路板3可以為有機材料，例如:聚酯纖維(Polyester，PET)、聚醯亞胺(Polyimide，PI)的軟板、環(huán)氧樹酯型(FR-4)的硬板以及軟硬結(jié)合板，或是能符合本結(jié)構(gòu)并應(yīng)用于微型化裝置的電路板。
[0027]故此，使用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)33使電路板3上的導(dǎo)電區(qū)32能與玻璃基板I上的線路層13其中一端導(dǎo)電端點131形成電性連接，而線路層13的另一端導(dǎo)電端點131則透過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22與影像感測器2上的電性連接區(qū)212電性連接，因而使影像感測器2能透過玻璃基板I上的線路層13電性導(dǎo)通到電路板3。
[0028]請參閱圖5所示，在本實用新型中的電路板3是采用軟硬結(jié)合板，具體地，其電性連接玻璃基板I的電路板3為硬板部分，其向外延伸部份為軟板用來進行線路導(dǎo)引至其他裝置(未標不)。
[0029]請參閱圖3與圖5所示，承載墊4設(shè)置于玻璃基板I的第二表面12與鏡頭裝置5之間，由于每一個鏡頭裝置5依照終端裝置使用上的需求而具有不同的鏡頭焦距，但是，在本實用新型中影像感測器2都貼合在玻璃基板I的第一表面11上，因此，若是將不同焦距的鏡頭裝置5直接貼合在玻璃基板I的第二表面12上則無法使入射光對焦于影像感測器2的感測區(qū)211上，則會讓成像失焦，故本實用新型中承載墊4的設(shè)計即是配合不同焦距的鏡頭裝置5，借此達到有效的將入射光對焦在影像感測器2的感測區(qū)211上。其中承載墊4中間設(shè)有中空設(shè)計使光線能射入到所述影像感測器2的感測區(qū)211，且下貼合面必須平行于玻璃基板I的第二表面12。
[0030]本實用新型的鏡頭裝置5設(shè)置在承載墊4上，其中每一個鏡頭裝置包括一鏡座51、一鏡筒52以及一透鏡組53，鏡座51設(shè)置于鏡筒52外，在鏡座51上設(shè)有內(nèi)部旋合區(qū)(圖中未標示)，鏡筒52上設(shè)有外部旋合區(qū)，內(nèi)部旋合區(qū)與鏡筒52上的外部旋合區(qū)匹合固定，鏡筒52內(nèi)則有一容置空間(圖中未標示)能將透鏡組53配置在其中，透鏡組53設(shè)置在鏡筒52內(nèi)，且每一個透鏡組53中心都具有一光軸，如圖3所示的02、04光軸。所述鏡座51設(shè)置于所述玻璃基板I的第二表面12上。
[0031]請參閱圖4所示，圖4為本實用新型另一實施例，在本實施例中，影像感測器2是采用覆晶方式貼合于玻璃基板I，因此為了增加影像感測器2的可靠度(Reliability)，采用一黏著材料6填充注入在影像感測器2與中空區(qū)塊31內(nèi)側(cè)面之間的縫隙，其中黏著材料6通常為環(huán)氧樹脂(Epoxy)。
[0032]綜上所述，本實用新型的影像模組結(jié)構(gòu)10，其中，多個影像感測器2采用覆晶技術(shù)貼合于玻璃基板I的第一表面11上，使多個影像感測器2通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)22與玻璃基板I進行電性連接，并設(shè)計一具有多個中空區(qū)塊31的電路板3，每一個中空區(qū)塊31至少符合影像感測器2的體積，在電路板3通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)33與玻璃基板I的第一表面11進行電性連接后，電路板3貼合在玻璃基板的第一表面11上，其中每一個中空區(qū)塊31能對應(yīng)包括每一個影像感測器2，并且，在中空區(qū)塊31內(nèi)側(cè)面與對應(yīng)的影像感測器2之間填充黏著材料6，最后再將鏡頭裝置5與承載墊4固定在玻璃基板I的第二表面12上，將其鏡頭裝置5的透鏡組53光軸02、04對準影像感測器2感測區(qū)211光軸01、03成一直線。
[0033]本實用新型雖然是以兩個影像感測器2作為本發(fā)明的實施例示意圖，但采用此結(jié)構(gòu)，能使每一個影像感測器2都是貼合在同一平面的玻璃基板I上，使光軸能垂直于玻璃基板I平面，達到各光軸相互平行的關(guān)系，且對應(yīng)的鏡頭裝置5也能貼在同一平面的玻璃基板I上，盡管中間有承載墊4，但承載墊4其目的僅是增加其厚度讓透鏡組53的焦距可以在感測區(qū)211達到聚焦的效果，故亦可當作鏡頭裝置5貼在與玻璃基板I平行的平面上，由此設(shè)計，能將每一個鏡頭裝置5的光軸02、04與對應(yīng)的每一個影像感測器2的光軸01、03更容易對齊到正確的位置，解決現(xiàn)有影像感測器光軸對位不易的問題，同時又能滿足未來不斷降低模組結(jié)構(gòu)的高度問題。
[0034]以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:一玻璃基板，設(shè)有相對的一第一表面與一第二表面，第一表面與第二表面平整且平行;至少一影像感測器，其貼附至所述玻璃基板的第一表面;一電路板，設(shè)置于所述玻璃基板的第一表面上，連接至所述玻璃基板，且所述電路板上形成至少一中空區(qū)塊，所述中空區(qū)塊收容所述影像感測器；以及至少一鏡頭裝置，所述鏡頭裝置設(shè)置于所述玻璃基板的第二表面。2.如權(quán)利要求1所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一表面上布局有至少一線路層;所述影像感測器包括一感測區(qū)與一電性連接區(qū)，其中所述感測區(qū)具有一光軸，所述電性連接區(qū)包括多個凸塊，且所述多個凸塊環(huán)繞所述感測區(qū)外圍；所述電路板上包括一導(dǎo)電區(qū)，所述導(dǎo)電區(qū)相鄰所述中空區(qū)塊且面向所述玻璃基板的第一表面。3.如權(quán)利要求2所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線路層兩端分別設(shè)有一導(dǎo)電端點，所述影像感測器的電性連接區(qū)電性連接所述線路層一端的導(dǎo)電端點，所述電路板的導(dǎo)電區(qū)電性連接所述線路層另一端的導(dǎo)電端點，通過所述玻璃基板上的線路層使所述電路板電性連接所述影像感測器。4.如權(quán)利要求3所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)電端點與導(dǎo)電區(qū)之間以及導(dǎo)電端點與凸塊之間分別設(shè)有一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)選用異方性導(dǎo)電膠、錫球焊接、直接接合的其中之一。5.如權(quán)利要求2所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鏡頭裝置，包括:一鏡筒；一透鏡組，設(shè)置在鏡筒內(nèi)，所述透鏡組中心具有一光軸；以及一鏡座，設(shè)置于鏡筒外，所述鏡座設(shè)置于所述玻璃基板第二表面上，所述透鏡組的光軸對準所述影像感測器的感測區(qū)光軸成一直線。6.如權(quán)利要求5所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，進一步包括一承載墊，所述承載墊設(shè)置于所述鏡頭裝置與所述玻璃基板第二表面之間，并在其中間位置設(shè)有中空設(shè)計使光線能射入到所述影像感測器的感測區(qū)。7.如權(quán)利要求1所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，進一步包括一黏著材料，所述黏著材料填充于所述影像感測器與所述中空區(qū)塊內(nèi)側(cè)面之間，且所述黏著材料為非導(dǎo)電性材料。8.一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:一玻璃基板，具有相對的一第一表面與一第二表面以及布局在第一表面上的至少一線路層，第一表面與第二表面平整且平行；多個影像感測器，設(shè)置于玻璃基板的第一表面上，每一個影像感測器皆具有一電性連接區(qū)與一感測區(qū)，所述感測區(qū)中心具有一光軸并面對玻璃基板，且所述感測區(qū)位于所述電性連接區(qū)中心，所述電性連接區(qū)電性連接所述玻璃基板的線路層;一電路板，設(shè)置于所述玻璃基板的第一表面上，所述電路板上具有至少一中空區(qū)塊與一導(dǎo)電區(qū)，所述導(dǎo)電區(qū)相鄰于中空區(qū)塊并面向所述玻璃基板，其中，所述電路板上的中空區(qū)塊收容所述每一個影像感測器，并通過所述玻璃基板的線路層電性導(dǎo)通所述電路板與所述每一個影像感測器；以及一鏡頭裝置，所述鏡頭裝置包括一鏡筒、設(shè)置在鏡筒內(nèi)的一透鏡組和支撐鏡筒的一鏡座，所述鏡頭裝置設(shè)置于所述玻璃基板的第二表面上，其中，所述透鏡組中心具有一光軸，每一個透鏡組的光軸對準每一個影像感測器的感測區(qū)光軸成一直線。9.如權(quán)利要求8所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，進一步包括一承載墊，所述承載墊設(shè)置于所述鏡頭裝置與所述玻璃基板第二表面之間，并在其中間位置設(shè)有中空設(shè)計使光線能射入到所述影像感測器的感測區(qū)。10.如權(quán)利要求8所述的一種影像模組結(jié)構(gòu)，其特征在于，進一步包括一黏著材料，所述黏著材料填充于所述影像感測器與所述中空區(qū)塊內(nèi)側(cè)面之間且所述黏著材料為非導(dǎo)電性材料。
【文檔編號】H04N5/225GK205726035SQ201620411090
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】羅瑞祥, 施玉庭
【申請人】富港電子（東莞）有限公司, 正崴精密工業(yè)股份有限公司