相机模块后焦距调节方法和超紧凑型元件封装的制作方法

专利名称：相机模块后焦距调节方法和超紧凑型元件封装的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及小型摄像模块领域。更具体地，本发明涉及 用于制造超紧凑型相机模块的方法，在制造后将其调节到精确的焦 点设置的方法，以及将经过精确校准的模块进行密封以保持焦点的 方法。此外，本发明特别涉及超紧凑型相机模块设备。
背景技术：
相机模块的设计者长期要面对在小的外壳内封装元件的挑战。 近年来，相机制造业见证了元件外壳尺寸的急剧减小。相机技术不 断小型化的 一 个原因是相机技术与小型化的消费型电子设备的整 合，例如在蜂窝电话中带有数码相机。此外，在大量的通常与典型 的相机应用无关的其他消费产品中安装小型相机，也存在不断扩大 的趋势。
小型相机中使用的一些部件包括镜头封装，其具有针对特定 用途所需的镜头；成像装置；以及筒形外壳，其用于收容镜头封装，
ii200880023704. 并允许镜头封装与成像装置之间的光通信。此外，小型相机的厂家 希望能够大量生产相机模块。但很多时候，大量生产会产生模块部 件的少量尺寸差异以及由制造工艺产生的尺寸差异。因此，需要后 续组装对焦来调节大量生产的镜头封装的焦点(后焦距)来解决制 造的部件的细微差异，以及根据特定用途所需的差异。而且，相机 模块厂家希望能够在维持高的质量标准、可靠性和商业可行性的同 时，实现这些目标。
已经提出了各种方案来解决与制造超紧凑型相机模块有关的问 题，这些模块具有在被组装后对焦组装部件的能力。用于减小模块 尺寸的一种方法是利用传统的引线键合技术，并且将成像装置集成 到还包含有其他必要电子元件的基体上。这种基体的例子包括陶瓷、
BT、 FR4等等。本领域普通技术人员将会认识到，可以使用任何合 适的基体。然而，这种方法会浪费空间。例如，包括电荷耦合器件 (CCD)阵列或者CMOS传感器阵列的成像装置在阵列的周围具有 一些空间，以便在引线键合方法中用于触点附接焊盘(contact attachment pad)。这种布置方式迫使集成芯片和相机才莫块的设计者 不得不将元件定位在额外的空间周围，从而会占用更多的空间。
用来提供超紧凑型相机模块(该模块能够对制造的部件进行对 焦)的其他方法是利用带有筒壳和可转镜筒的镜头封装。 一种方法 是利用具有内螺紋表面的筒壳和具有外螺紋的镜筒。根据这种方法， 将镜筒螺接到筒壳内，直到镜头封装的焦点落在合适的点上。在另 一种方法中，筒壳具有坡台设计，并且镜筒在筒壳内转动，该转动 会导致镜筒沿坡台向上移动。这种运动可以调节镜筒，以获得合适 的焦点。
然而，这些方案不能用于具有角度位置敏感元件的应用中。例 如，利用电荷耦合器件(CCD)阵列或者CMOS传感器阵列作为成 像装置的应用常常要求成像装置和致动器组件在调节焦点之前被精 确校准以考虑上述差异。在这种情况下，转动镜筒来调节焦点会对 精确校准产生不利影响。一些相机模块厂家利用弹性结构来调节镜头封装的焦点。根据 一种方法，将镜筒置于包括弹性结构如緩沖垫或者弹簧的筒壳内。 镜筒被上下移动以调节系统的焦点。因此，根据镜筒的位置，弹性 结构不是被压缩就是膨胀。这种方法具有一些问题。首先， 一旦系 统的焦点被找到，作用于弹性结构上的压力就必须维持恒定，同时 将镜筒锁定就位。接下来，作用于结构上的压力经常是通过将镜筒 螺接到筒壳中来实现。再次，这会导致镜头相对于成像装置出现不 希望的转动。使用弹性结构的其他方法缺少可靠性，因为弹性材料
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需要一种方法，该方法能够有效调节相机模块的焦点，同时能 维持超紧凑型外壳、镜头封装相对于成像装置的精确校准以及调节 后部件整体的可靠性。

发明内容
本发明涉及制造超紧凑型相机模块的方法，在制造后将其调节 到精确的焦点设置的方法，以及将经过精确校准的组件进行密封以 保持焦点的方法。此外，本发明特别涉及超紧凑型相机模块设备。
在本发明的 一 些实施方式中，制造超紧凑型相机模块的方法包 括制造部件、校准部件、调节镜头封装的焦点以及密封部件以实现 可靠性。
在本发明的一些实施方式中，坡桥(ramp bridge)被用来调节镜 头封装的焦点，而不需要相对于筒壳转动致动器组件。在其他实施 方式中，固定器被用来固定致动器组件以调节焦点。
在本发明的一些实施方式中，基体和成像装置连接到超紧凑型 相机模块。在本发明的一些实施方式中，在基体中形成基体腔，使 用倒装芯片封装方法将成像装置连接到基体。
在本发明的一些实施方式中，使用倒装芯片封装方法将成像装 置连接到基体的方法拓展了表面顶部的空间，并且制造和调节超紧
13凑型相机模块中的装配件的方法在这两种新型的方法 一 起使用时产 生了协同效果。


图1A表示根据本发明一些实施方式的超紧凑型相机模块的基 本立体图。
图1B表示制造、调节并维持超紧凑型相机模块中的准确焦点设 置的方法中所包括的处理步骤。
图1C表示^^艮据本发明一些实施方式的在校准元件时所包括的处 理步骤。
图1D表示根据本发明一些实施方式的超紧凑型相机模块的一 种实施方式的4黄截面图。
图2表示根据本发明一些实施方式的带有坡桥的超紧凑型相机 模块的分解立体示意图。
图3表示根据本发明一些实施方式的使用固定器的超紧凑型相 机模块的分解立体示意图。
图4A表示根据本发明一些实施方式的筒壳、基体和成像装置的 立体半分解立体图。
图4B表示根据本发明 一 些实施方式的利用倒装芯片连接方法的 超紧凑型相机模块的侧视横截面示意图。
具体实施例方式
本发明涉及能够精确地制造、调节和保持超紧凑型相机模块中 的准确焦点设置的方法和设备。本领域普通技术人员将会认识到， 下面对本发明的详细说明仅仅是说明性的，并且不是为了限制所要 求保护的发明。本发明的其他实施方式，对于这些技术人员来说， 在知悉了本发明的益处之后，很容易想到本发明的其他实施方式。 将会认识到，在对任何实际的应用进行开发的过程中，必须针对各 种特定的应用做出决定，以实现开发者的特定目标。现在将详细参考附图中所示的本发明的应用。在所有的附图以及下面的详细说明 中，相同的参考标记将用于表示相同或类似的部件。
图1A表示根据本发明一些实施方式的超紧凑型相机模块的基
础元件的立体示意图。如图所示，超紧凑型相机模块11包括致动
器组件10;镜筒30;坡桥60;筒壳卯；基体91;形成于基体91
的底表面中的基体腔(未显示)；以及成像装置(未显示)。
图1B表示在提供超紧凑型相机模块的方法中所包括的处理步
骤。虽然对该处理的说明包括了引用图1A的讨论中所提及的部件， 乂。卫士 As j^.並4士 * 乂 s私-、主;士 ffl ai、 i田aa々』it "^r ，.、/ 乂击ffl 4夫乂v
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物，或者在一些情况中可以使用记载于本发明其他地方的或者在相 关现有技术中为本领域普通技术人员所知的不同的部件。
该方法描述如下步骤100包括提供包括相机^^莫块100在内的 独立的元件；步骤200包括校准制造的部件200;步骤300包括垂直 地调节镜筒30相对于筒壳90的位置，而不需要转动致动器组件10; 以及步骤400包括密封调节后的部件以保持适当的焦点。
在本发明的一些实施方式中，在镜筒30通过锁定键(将在下面 解释)固定于筒壳90上的同时，通过在筒壳90内的坡台(ramp) (未显示)上转动坡桥60,从而坡桥60在锁定4建抵抗转动力的同时 在镜筒30上施加垂直力，以实现步骤300 (包括垂直地调节镜筒30 相对于筒壳90的位置而不需要转动致动器组件10)。
在本发明的一些实施方式中，步骤100包括制造装配件，以及 提供包括超紧凑型相机模块在内的独立的元件。在其他实施方式中， 提供包括超紧凑型相机模块在内的独立的元件的步骤100还包括制 造用于保持传感器的基体组件，该传感器包括成像装置(将在下面 解释)。在本发明的一些实施方式中，方法包括制造适合于小型相 机应用的成像装置。在本发明的另一些实施方式中，提供包括超紧 凑型相机模块在内的独立的元件的步骤100还包括提供固定器(未 显示)以代替坡桥60,其中该固定器用于在镜筒转动的同时将致动 器组件10紧固就位(将在下面解释)。
针对选择的相机模块的制造来说， 一旦选择了所有需要的部件，就可以执行校准元件200的步骤。图1C表示根据本发明一些实施方
式的包括校准元件200的处理步骤。该处理包括步骤295,将传感 器连接到基体腔中；步骤296,将基体连接到筒壳的底部；步骤297, 将致动器组件连接到镜筒；步骤298,将坡桥连接到镜筒；以及步骤 299,将镜筒插入并固定到筒壳内。在优选实施方式中，将传感器连 接到基体腔中的步骤295使用本发明的新型的倒装芯片方法来执行 (将在下面解释)。
再次参照图1B, —旦部件已经才交准，就可以执4亍步骤300，即
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UL》w w口j —|v '卞凡问 > u ,M —J l叼？U夕u w'、j i工且ht7 <、吁y —》x —备-且'rr丄u 。 相对于成像装置调节镜筒30,使得镜头封装(未显示)的焦点投射 在，至少是基本上投射在，成像装置上。
在利用i皮桥60的一些实施方式中，使用特别设计的焦距测试固 定工具(未显示)来转动坡桥60。使用这种工具能够在生产线设置 上快速调节相机模块。在可替换的实施方式中，坡桥60通过任意的 人工手段来转动，包括用手转动。
在本发明可替换的实施方式中，从模块组件中省略坡桥60,在 致动器组件IO通过固定器(将在下面解释)保持固定的同时，通过 转动镜筒30本身来调节镜筒30。在本发明的一些实施方式中，镜筒 30通过特别设计的焦距测试固定工具转动。在其他实施方式中，镜 筒30通过任何手段来转动，包括用手转动。
一旦将镜筒30调节到合适的焦点，就可以，执行密封调节后的部 件以保持适当焦点400的步骤。图1D表示根据本发明一些实施方式 的密封部位的侧面示意图。示出的是筒壳90、坡桥60、镜筒30、基 体91和成j象装置92。在本发明的一些实施方式中，在组装和对焦之 前，将粘结剂(未显示)注入到部件对接的部位。根据这些实施方 式，在粘结剂固化时，元件被对焦并保持在对焦位置。在一些实施 方式中，使用热压工艺来密封部件。在一些实施方式中，使用热超 声工艺来密封部件。在一些实施方式中，粘结剂是热固性环氧树脂。 在其他实施方式中，在粘结剂固化时，使用紫外线固化环氧树脂标 签将元件固定就位。在本发明的优选实施方式中，将热固性环氧树脂插入到部件对 接的表面上。具体地，将热固性环氧树脂插入在点1、 2、 3和4处。
接下来，将镜筒30插入到筒壳90中并对焦。 一旦正确对焦，在镜 筒30和筒壳90相接的一些点处使用一组紫外线固化环氧树脂标签 5、 6。使用紫外线来固化环氧树脂标签，以便标签在热固化期间将 元件固定就位。4妻下来，加热经过对焦和标签化的元件以固化热固 性环氧树脂。通过使用环氧树脂标签，在热固性环氧树脂固化过程 中产生的热量不会导致镜筒30和筒壳90之间的运动，而在通常的 相机模块应用中由于所使用的材料通常会受到热的影响，所以通常
会出现这种运动。
图1D中还显示了包括区域7、 8和9的颗粒捕集器(trap)。
的碎屑(未显示)在区域8中被捕获，而不会经过区域9到达纪录 表面92上。
图2表示根据本发明一些实施方式的超紧凑型相机模块201的 详细分解立体示意图，该超紧凑型相机模块201具有镜筒230、坡桥 260、筒壳290和基体291。为了^^于描述，刻意省略了一些部件， 例如镜头和电连接器。
基体291包括基体表面293和穿过基体表面293的孔292。在本 发明的一些实施方式中，成像装置(未显示)位于孔292内。在本 发明的一些实施方式中，电子元件289设置在基体表面293上，用 于控制与超紧凑型相机模块有关的各种功能，包括自动对焦功能等 等。优选地，成像装置(未显示)使用根据本发明的倒装芯片工艺 物理地且电子地连接到基体291 (将在下面解释)。
筒壳290包括圆柱形表面283、圓柱形空间288、坡台287、槽 286和壳底座285 。在本发明的一些实施方式中，壳底座285包括位 于壳底座285下侧的筒壳腔(未显示)。根据这些实施方式，当筒 壳290连接到基体291时，筒壳腔(未显示)容纳电子元件289。
坡桥260包括环259、坡脚258和筒壳校准凸筋257。环259装 配在筒壳290的圆柱形空间288内。当环259定位在圆柱形空间288
17内时，坡脚258靠在坡台287上，而筒壳校准凸筋257则与圆柱形 表面283的内表面接触。由此，当坡桥260在筒壳290内沿坡台287 向上或向下转动时，调节坡桥260的垂直位置。在本发明的一些实 施方式中，在环259上设置有多个凸片(tab) 256。提供凸片256 使得在生产线设置上的工具(未显示)可以抓在环259上以转动环 259。
镜筒230包括连续的圆柱形表面229,该表面229具有突出的 (stand-off )棱226，该棱226分隔开圆柱形表面229的顶部和圓 柱形表面229的底部。镜筒23G还包括致动器壳校准凸筋228、镜 筒腔227和锁定键225。圓柱形表面229的底部定位在环259内，并 且当在环259上施加向上的力，使镜筒230在Z方向移动，但镜筒 230没有相对于基体表面291转动时，突出的棱226可以防止环259 被推到圆柱形表面229的顶部。当镜筒230定位于坡桥260内时， 坡桥260能够围绕圓柱形表面229的底部自由转动。当镜筒230和 坡桥260如此连接并且将坡桥260定位在筒壳290内时，锁定键225 配合于槽286内，同时坡脚258靠在坡台287上。锁定键225设计 成要比配合在槽286内所需的长度更长一些，从而^:筒230能够在Z 方向移动且同时锁定lt 225保持其在槽286内的^立置。当以这种方 式连接时，当坡桥260转动且沿坡台287向上移动时，镜筒230被 强制向上移动且本身并不转动。
当装配这些装配件时，致动器组件(未显示)可以选择性地连 接到镜筒230的顶部，成像装置(未显示)则位于圆柱形空间288 的下面。在本发明的一些实施方式中，致动器组件(未显示)和镜 筒230装配有包括镜头封装(未显示)的镜片(未显示)，其中镜 头封装具有指定的焦点(未表示)。通过转动坡桥260,能够调节镜 头封装相对于成像装置的垂直高度，这使得坡脚258沿坡台287上 下移动，从而使坡桥260在Z方向向上移动且不转动镜筒230或者 致动器组件(未显示)。从而，将镜头封装的焦点调节为入射到成 像装置上。
图3表示根据本发明一些实施方式的超紧凑型相机模块301的分解立体示意图。图3中所示的模块301提供一种可替换的方法来
垂直移动镜筒330，但镜筒330不会相对于成像装置(未显示)转动， 该方法利用的是一种固定器361而不是图2中的坡桥260。相机模块 301包括筒壳390、镜筒330、致动器组件310和垂直调节固定器360。 筒壳390包括圓柱形表面389、筒腔388、坡台(未示出)和壳底座 385。镜筒330包括圆柱形表面329、致动器壳校准凸筋328、镜筒 腔327和坡脚358。在本发明的一些实施方式中，提供突出的凸缘 326使得在生产线设置上的工具(未显示)可以抓在镜筒330上使之 祐劲—SUt飛夷而"9的成.都宗仿在筒备390内—当^仝插入至!1筒
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壳390内时，镜筒330的坡脚358接触坡台(未显示)，从而当镜 筒在筒壳390内转动时，坡脚358沿坡台(未显示)向上移动。在 转动过程中，镜筒校准凸筋328接触圓柱形表面389的内表面。
致动器组件310包括管道309 ,使得光线能够穿过致动器组件 310及用于图像捕获的其他光学元件(未显示)和镜片(未显示)。 此外，致动器组件310的底部包括棱308和306，其限定了通道307。 通道307构造成圆柱形片菱325装配在通道307内。由此，将致动器 组件310连接到镜筒330的顶部。
垂直调节固定器360包括外壳306和腔305。腔305装配在致动 器组件310上，使得致动器组件310不能在腔305内转动。在本发 明的一些实施方式中，固定器360与臂361连接。根据这些实施方 式，臂361连接到在生产线设置上，用于自动调节相机模块焦点的 机器(未显示)。
本发明的另 一 目的是通过提供一种将成像装置连接到基体上的 新方法来减小模块的尺寸，所述基体包括相^/li应用所必须的其他电 子元件，其中相机应用包括自动对焦和快门开闭等等。将成像装置 连接到基体的传统方法包括使用传统的引线键合技术将成像装置连 接到基体的顶部。然而，该技术浪费空间，因为用于引线键合的触点附 接焊盘迫使芯片设计者在基体表面上分布元件以提供必要的空间，以便 将成像装置的输入端连接到触点附接焊盘上。因此，本发明的目的是利 用倒装芯片方法将成像装置连接到基体上，以减小专用于该成像装置的基体顶面上的空间量。
图4A表示成像装置499、基体组件498和筒壳490的立体半分 解示意图。基体组件498包括基体表面401,且在基体表面401的下 侧配置有腔(未显示)。孑L 497穿过基体表面401。此外， 一些电气 元件489连接到基体表面401。
此外，基体组件498包括多个触点附接焊盘402。触点附接焊盘 402位于基体组件498的侧面以及基体组件的底面(图4A中未显示)。 触点附接焊盘402将成像装置499和电子元件489电连接到外部电 子器件。在本发明的一些实施方式中，触点附接焊盘402的布置允 许在一些常规的相机应用中使用小型相机模块。在其他实施方式中， 触点附接焊盘402特别设计用于特殊应用。
成像装置499包括成像表面(以点图形表示)和连接表面485。 成像表面480是成像装置499的一部分，用于实际接收并开始处理 图像数据。在本发明的一些实施方式中，图像表面480包括CCD阵 列。在本发明的其他实施方式中，成像表面480包括CMOS传感器阵 列。通常，成像表面480可以包括用于采集光线的任意传统的传感 器。成像装置的连接表面485包括键合区，该键合区构造成与基体 键合，且构造成提供成像装置499和基体元件489的输入和输出(未 显示)之间进行电通信的装置。优选地，成像装置499使用倒装芯 片封装技术连接到带有导电凸点495的基体组件498。然而，本发明
用于连接的导电凸点位于和成像装置480相同的一侧且穿过基体组 件498的底部连接到基体组件498。导电凸点495用作基体表面401 上的成像装置499和元件489的输入和输出(未显示)之间进行电 通信的装置。
基体组件498上的孔497构造成使得在连接时成像装置499的 成像表面480透过孔497露出且连接表面485基本上被隐藏。由此， 可以对元件489可用的基体表面401顶部上的空间量不受成像装置 499的连接表面485的影响，因此能够被最大化。这使得基体组件 498的尺寸可以更小，并且进而使得模块(未显示)的尺寸可以更小。外壳490包括圆柱形表面484、筒腔488 、坡台487 、槽486和 壳底座485。壳底座485构造成连接到基体498的顶部，且进一步包 括用于容纳元件489的腔(未显示)。
图4 B表示根据本发明 一 些实施方式的利用倒装芯片连接的超紧 凑型相机模块400的侧面示意截面图。如图所示，致动器组件410 连接到镜筒430,镜筒430则进一步连接到筒壳490。在本发明的一 些实施方式中，镜筒430可以通过转动坡桥460 (如上所述)而移动 且不会使致动器组件410转动。在本发明可替换的实施方式中，镜 筒430通过利用固定器保持致动器组件410且转动镜筒430(如上所 述)而可以移动。
此外，成像装置499连接到基体498的底部。基体498配置有 基体腔496和穿过基体腔496的孔497。优选地，基体腔496构造成 使得成像装置499完全垂直容纳在基体腔496内。此外，多个电气 元件489连接到基体498。
成像装置499通过导电凸点495键合到基体组件498。导电凸点 498构造成将成像装置499连接到基体组件498,且提供成像表面(未 显示)和元件489的输入和输出(未显示)之间电通信的装置。在 本发明的一些实施方式中，成像装置499通过施加热和压力以热压 反应的方式键合到基体组件498。在其他实施方式中，成像装置499 通过使用热超声结合键合到基体组件498。在其他实施方式中，成像 装置499通过导电胶键合而键合到基体组件498。通常，可以使用任 意的键合技术将成像装置499键合到基体组件498。
在本发明的一些实施方式中，包括多个触点附接焊盘402，用于 将成像装置499和电子元件489与相机结构中的其他电子器件连接。 在一些实施方式中，触点附接焊盘整体形成为基体组件498的一部 分。在其他实施方式中，触点附接焊盘402连接到基体组件498的 底部和侧面。由此，超紧凑型相机模块400能够容易地与其他电子 设备电连接，例如蜂窝电话、PDA设备、以及用于超紧凑型相才几应用 中的其他设备。
使用倒装芯片技术将成像装置499键合于基体组件498的方法
21实现了本发明的目的减小相机模块的尺寸。如上所述，本发明的
其4也目的包括对焦模块400的镜头封装而不需要相对于成像装置 499转动致动器组件410。
已经针对具体的实施方式描述了本发明，这些实施方式包含了 方^_理解功率放大电路的构造和工作原理的细节。在不同附图中显 示和描述的多个元件可以互换以实现所需的结果，且这些说明应当 被理解为同样覆盖了这种互换。因此，这里对具体实施方式
的参考 及其细节不用于限制所附权利要求的范围。在不脱离本申请的精神 和范围的前提下，对所选择的用于说明目的的实施方式作出修改对 于本领域技术人员来说是明显的。
权利要求
1.一种制造超紧凑型相机模块的方法，该方法包括a.提供装配件，包括i.提供筒壳，其中该筒壳包括位于所述筒壳内的至少一个坡台，并且其中该至少一个坡台具有垂直上升的坡度；ii.提供镜筒，其中该镜筒包括镜头封装的第一部分；以及iii.提供致动器组件，其中该致动器组件包括镜头封装的第二部分，并且其中所述装配件提供用于保持所述致动器组件相对于所述筒壳的转动位置的装置，使得所述致动器组件配置成相对于所述筒壳垂直移动；以及b.连接所述装配件，包括i.将所述镜筒连接到所述筒壳；以及ii.将所述镜筒连接到所述致动器组件，其中所述镜头封装的所述第一部分和所述镜头封装的所述第二部分结合以形成相机模块镜头封装，其中所述相机模块镜头封装具有焦点；以及c.通过调节所述相机模块镜头封装相对于所述筒壳的垂直位置，而不需要相对于所述筒壳转动所述致动器组件，来调节所述相机模块镜头封装相对于所述筒壳的焦点；以及d.一旦所述焦点经过调节，则将所述镜筒永久连接到所述筒壳。
2. 根据权利要求1所述的制造超紧凑型相机模块的方法，该方 法还包括a. 提供坡桥，其中该坡桥具有至少一个坡脚，并且其中所述坡 桥包括用于保持所述致动器组件相对于所述筒壳的转动位置的装 置，使得所述致动器组件相对于所述筒壳垂直移动；b. 在所述镜筒上提供至少一个锁定键凸起，其中该至少一个锁 定键凸起位于所述镜筒上、该镜筒与所述筒壳相对接的位置；c. 在所述筒壳内提供至少一个锁定键槽，其中该至少一个锁定键槽位于所述筒壳上、该筒壳与所述镜筒相对接的位置；d. 将所述坡桥连接到所述镜筒，使得施加到所述坡桥上的垂直力在所述镜筒上施加垂直力；e. 将所述至少 一 个锁定键凸起插入到所述至少 一 个锁定键槽 内，其中当所述至少一个锁定键凸起插入到所述至少一个锁定键槽 内时，所述至少一个i皮脚位于所述至少一个》皮台上；以及f. 围绕所述镜筒转动所述坡桥，使得所述至少一个坡脚在所述 坡台上垂直移动，使得所述坡桥在所述镜筒上施加垂直力，并且使 得插入到所述至少 一个锁定键槽内的所述至少 一个锁定键凸起抵抗 所述镜筒相对于所述筒壳的转动，从而调节所述相机模块镜头封装 的所述焦点，而不需要相对于所述筒壳转动所述致动器组件。
3.根据权利要求1所述的制造超紧凑型相机模块的方法，该方 法还包括a. 提供固定器，其中该固定器包括用于保持所述致动器组件相 对于所述筒壳的转动位置的装置，使得所述致动器组件相对于所述 筒壳垂直移动；b. 提供所述镜筒，该步骤还包括i. 提供镜筒顶部和镜筒底部；ii. 在所述镜筒底部上提供至少一个镜筒脚，使得当所述镜 筒连接到所述筒壳时，所述至少一个镜筒脚位于所述至 少一个i皮台上；c. 在所述致动器组件连接到所述镜筒之后，将所述固定器放置 在所述致动器组件上，其中所述固定器保持所述致动器组件相对于 所述筒壳就位，并且提供允许所述致动器组件在被牢固地保持在所 述固定器中的同时能够垂直移动的装置；以及d. 转动所述镜筒，使得所述至少一个镜筒脚在所述坡台上垂直 移动，使得所述坡桥在所述镜筒上施加垂直力，从而调节所述相机 模块镜头封装的所述焦点，而不需要相对于所述筒壳转动所述致动 器组件。
4. 根据权利要求3所述的制造超紧凑型相机模块的方法，其中用于允许所述致动器组件在被牢固地保持在所述固定器中的同时能够垂直移动的装置包括a.自动地垂直移动所述固定器，以匹配所述致动器组件的所述垂直移动。
5. 根据权利要求3所述的制造超紧凑型相机模块的方法，其中用于允许所述致动器组件在被牢固地保持在所述固定器中的同时能够垂直移动的装置包括a.在所述固定器内提供额外的垂直空间，以允许所述致动器组件在所述固定器内垂直移动。
6. 根据权利要求1所述的制造超紧凑型相机模块的方法，该方法还包括a. 在所述筒壳的底部提供筒壳腔，以及在所述筒壳内提供孔，使得光线能够穿过所述筒壳到所述腔；b. 提供基体，其中电子元件设置在所述基体的顶表面上，并且其中所述电子元件与所述致动器组件进行电通信；以及c. 将所述基体的所述顶表面连接到所述筒壳，使得所述电子元件整体装配在所述腔内。
7. 根据权利要求6所述的制造超紧凑型相机模块的方法，该方法还包括a. 提供成像装置；以及b. 将所述成像装置连接到所述基体，其中所述成像装置与所述电子元件进4于电通4言。
8. 根据权利要求7所述的制造超紧凑型相机模块的方法，该方法还包括a. 在所述基体上提供孔；b. 在所述基体的底表面上提供基体腔，使得光线能够穿过所述筒壳、穿过所述筒壳腔、穿过所述孔、进入到所述基体腔内；以及c. 使用倒装芯片封装技术将所述成像装置通过所述基体腔连接到所述基体。
9. 一种在小型相机应用中使用的基体设备，该基体设备包括a. 基体组件，其中电子元件设置在所述基体组件的顶表面上；b. 形成在所述基体组件的底表面上的基体腔；以及c. 穿过所述基体组件的顶表面到所述基体腔内的孔，使得光线 能够从所述孔中穿过。
10. 根据权利要求9所述的基体设备，该基体设备还包括成像装 置，该成像装置包括成像表面和连接表面，其中所述成像表面基本 上由所述连接表面包围，使得通过将所述连接表面键合到所述基体 组件，所述成像装置能够连接到所述基体组件，而不伤及所述成像 表面。
11. 根据权利要求10所述的基体设备，其中所述成像装置基本 上整体放置在所述基体腔内，使得成像装置的任何部分都不会从所 述基体腔的底部伸出，其中所述成像表面面向所述孔，并且其中所 述连接表面与所述基体腔机械连接和电连接，使得通过所述孔，基 本上整个成像表面是可见的。
12. 根据权利要求11所述的基体设备，其中所述成像装置使用 倒装芯片封装技术连接到所述基体腔。
13. —种超紧凑型相机，包括 &筒壳,该筒壳包括i. 具有顶表面和底表面的壳底座；ii. 设置在所述壳底座的顶表面上的圆柱形筒，其中内表面 由位于所述圆柱形筒内的顶表面的一部分构成；iii. 设置在所述内部顶表面上的至少一个坡台，其中该至少 一个坡台具有垂直上升的坡度；以及iv. 设置在所述内部顶表面上的至少一个锁定4建槽； b.镜筒组件，该镜筒组件包括i.具有顶圆柱、底圆柱和位于所述顶圆柱和底圆柱之间的 突出棱的圆柱形部分；ii. 从所述底圆柱向下延伸的至少一个锁定4建凸起；以及iii. 包括在所述圆柱形部分内的镜头封装的第一部分；c. 坡桥，该^皮桥包括i. 具有环顶和环底的环；以及ii. 从所述环向下延伸的位于所述环底上的至少 一个坡脚； 以及d. 致动器组件，其中该致动器组件连接到所述顶圓柱，其中所 述坡桥位于所述底圆柱上，使得当力作用于所述环底时所述坡桥配 置成在所述凸起棱上施加力，其中所述镜筒位于所述圓柱形筒内， 使得所述至少一个锁定键凸起装配在所述至少一个锁定键槽内，并 且所述至少一个坡脚接触所述至少一个坡台。
14. 根据权利要求13所述的超紧凑型相机，其中所述壳底座还 包括a. 设置在所述底表面内的筒壳腔；以及b. 位于所述壳底座内、从所述内表面通向所述腔的管道。
15. 根据权利要求14所述的超紧凑型相机，该相才几还包括 a.连接到所述底表面的基体，该基体包括i. 基体顶部，其中电子元件设置在该基体顶部上，并且其 中所述电子元件整体装配在所述腔内；ii. 基体底部，其中在该基体底部设置有腔；iii. 穿过所述基体的孔；以及iv. 位于所述腔内的成像装置，其中所述成像装置使用倒装 芯片封装技术连接到所述基体，使得所述成像装置与所 述电子元件进行电通信，并且其中光线能够从所述致动 器组件穿过所述镜筒、穿过所述筒壳的管道、穿过所述 基体的孔、在所述成像装置上成像。
16. 根据权利要求14所述的超紧凑型相机，其中所述成像装置 是电荷耦合器件阵列。
17. 根据权利要求14所述的超紧凑型相机，其中所述成像装置是CMOS传感器阵列。
18. —种超紧凑型相机，包括 筒壳,该筒壳包括i. 具有顶表面和底表面的壳底座；ii. 设置在所述壳底座的顶表面上、且限定具有底板的圆柱 形空间的圆柱形筒；iii. 设置在所述底板上的至少一个坡台，其中该至少一个坡 台具有垂直上升的坡度；以及b. 镜筒组件，该镜筒组件包括 i .圆柱形部分；ii. 包括在所述圆柱形部分内的镜头封装的第一部分；以及iii. ^立于所述圆柱形部分的底部、且从所述圆柱形部分向下 延伸的至少一个镜筒脚，其中所述镜筒组件装配在所述 圓柱形空间内，使得所述至少一个镜筒脚接触所述至少 一个坡台，并且其中当所述镜筒组件在所述筒壳内转动 时，所述至少一个镜筒脚沿所述至少一个坡台向上移动；c. 致动器组件，其中该致动器组件连接到所述镜筒组件，其中 所述镜筒组件配置成当所述至少一个镜筒脚沿所述至少一个坡台向 上移动时对所述致动器组件施加力，并且其中所述力具有垂直分量和转动分量；以及d. 固定器，该固定器包括腔，该腔设计成容纳所述致动器组件， 使得当所述镜筒施加力于所述致动器组件上时，所述固定器抵抗所 述转动分量，但对所述垂直分量不提供抵抗。
19. 根据权利要求18所述的超紧凑型相机，其中所述壳底座还 包括a. 设置在所述底表面中的筒壳腔；以及b. 位于所述壳底座内、从所述内表面通向所述腔的管道。
20. 根据权利要求19所述的超紧凑型相机，该相机还包括 a.连接到所述底表面的基体，该基体包括i. 基体顶部，其中电子元件设置在该基体顶部上，并且其中所述电子元件整体装配在所述腔内；ii. 基体底部，其中在该基体底部中设置有腔；iii. 穿过所述基体的孔；以及iv. 位于所述腔内的成像装置，其中所述成像装置使用倒装 芯片封装技术连接到所述基体，使得所述成像装置与所 述电子元件进行电通信，并且其中光线能够从所述致动 器组件穿过所述镜筒、穿过所述筒壳的管道、穿过所述 基体的孔、最后入射到所述成像装置上。
21. —种制造超紧凑型相机模块的方法，该方法包括a. 、提供装配件，包括i. 提供筒壳，其中该筒壳具有壳体内表面，其中该筒壳包 括位于所述筒壳内的至少一个坡台，其中该至少一个坡 台具有垂直上升的坡度，并且其中该筒壳具有位于所述 壳体对接表面上的至少 一 个锁定4定槽；ii. 提供镜筒，其中该镜筒具有筒对接表面，其中该镜筒包 括具有焦点的镜头封装，其中该镜筒具有位于所述筒壳 对接表面上的至少一个锁定^t建凸起；以及iii. l是供i皮桥，其中该i皮桥具有至少一个;皮脚；以及b. 连接所述装配件，包括i. 将所述坡桥连接到所述镜筒，使得施加于所述坡桥上的 垂直力对所述镜筒施加垂直力；ii. 将所述筒对接表面连接到所述筒壳对接表面，其中所述 至少一个锁定4建凸起位于所述至少一个锁定^t槽内，并 且其中所述至少一个坡脚接触所述至少一个坡台；以及c. 围绕所述镜筒转动所述坡桥，使得所述至少一个坡脚沿所述 坡台垂直移动，使得所述坡桥对所述镜筒施加垂直力，并且使得插 入到所述至少 一 个锁定键槽内的所述至少 一 个锁定键凸起抵抗所述 镜筒相对于所述筒壳的转动，从而调节所述焦点，而不需要相对于所述筒壳转动所述镜筒；以及d.将所述镜筒永久连接到所述筒壳。
22. 根据权利要求21所述的制造超紧凑型相机模块的方法，该方法还包4舌a. 在所述筒壳的底部上提供筒壳腔，以及在所述筒壳中提供孔， 使得光线能够穿过所述筒壳到所述腔；b. 提供基体，其中将操作所述相机模块所需的电子元件设置在 所述基体的顶表面上，并且其中所述电子元件与所述相机模块进行 电通j言；以及c. 在所述基体内提供孔；d. 在所述基体的底表面上提供腔，使得光线能够穿过所述筒壳、 穿过所述腔、穿过所述孔、进入到所述腔内；以及e. 提供成像装置，其中所述成像装置与所述电子元件进行电通 信；以及f. 使用倒装芯片封装技术将所述成像装置通过所述腔连接到所 述基体；以及g. 将所述基体的所述顶表面连接到所述筒壳，使得所述电子元 件整体装配在所述腔内。
23. —种超紧凑型相机，包括a. 筒壳,该筒壳包括i. 具有顶表面和底表面的壳底座；ii. 设置在所述壳底座的顶表面上、且限定具有底板的圆柱 形空间的圆柱形筒；iii. 设置在所述底板上的至少一个坡台，其中该至少一个坡 台具有垂直上升的坡度；以及iv. 位于所述底才反上的至少一个锁定4建槽；b. 镜筒组件，该镜筒组件包括i.连续的圓柱部分，具有位于所述圆柱的顶部和所述圆柱 的底部之间的突出棱；ii.位于所述圆柱的底部且从所述圆柱的底部向下延伸的至少一个锁定4建凸起；以及 i ii.容纳在所述圆柱部分内的镜头封装的第 一 部分； c.坡桥，该坡桥包括i. 具有环顶和环底的环；以及ii. 从所述环向下延伸的、位于所述环底上的至少一个;皮脚， 其中所述坡桥位于所述圆柱的所述底部上，使得当垂直 力作用于所述环底时，所述坡桥对所述突出棱施加力， 其中所述镜筒位于所述圓柱形筒内，.使得所述至少一个 锁定键凸起装配在所述至少一个锁定键槽内，且所述至 少一个i皮扭l^妾触所述至少 一个>皮台。
24. 根据权利要求23所述的超紧凑型相机，其中所述壳底座还 包括a. 设置在所述底表面中的筒壳腔；以及b. 位于所述壳底座内、从所述内表面通向所述腔的管道。
25. 根据权利要求24所述的超紧凑型相机，该相机还包括 a.连接到所述底表面的基体，该基体包括i. 基体顶部，其中电子元件设置在该基体顶部上，并且其 中所述电子元件整体装配在所述腔内；ii. 基体底部，其中在该基体底部中设置有腔；iii. 穿过所述基体的孔；以及iv. 位于所述腔内的成像装置，其中所述成像装置使用倒装 芯片封装技术连接到所述基体，使得所述成像装置与所 述电子元件进行电通信，并且其中光线能够从所述镜筒 穿过所述筒壳的管道、穿过所述基体的孔、最后入射到 所述成像装置上。
全文摘要
本发明涉及制造超紧凑型相机模块的方法，在制造后将其调节到精确的焦点设置的方法，以及将经过精确校准的组件进行密封以保持焦点的方法。此外，本发明特别涉及超紧凑型相机模块设备。
文档编号H04N5/225GK101689012SQ200880023704
公开日2010年3月31日 申请日期2008年7月15日 优先权日2007年7月19日
发明者A·丘阿, A·利玛耶, L·韦斯特·韦克 申请人:弗莱克斯电子有限责任公司