一种摄像模组及组装方法和电子设备与流程

本发明涉及光学成像领域，具体涉及一种摄像模组，一种摄像模组的组装方法以及一种基于该摄像模组的电子设备。

背景技术

光学性能是摄像模组的一个重要性能，摄像模组的光学性能除受镜头、感光芯片等部件性能优劣的影响外，组装精度同样影响摄像模组的光学性能，即组装精度降低直接会导致摄像模组的光学性能降低。

现有模组组装过程为：将一感光芯片贴附于一线路板上，并导通于该线路板后，将一底座设置于该线路板上，并在底座上安装一滤光元件和一驱动件。在整个组装过程中，组装步骤较多、繁琐复杂、且每步组装均参考不同的平面，一个组装步骤带来的部件倾斜直接会造成下一组装部件的组装倾斜，多个部件的组装累积倾斜会严重影响整个摄像模组的光学性能。

例如：底座和感光芯片是以线路板表面为基准面贴附于线路板上，驱动件是以底座表面为基准面固定在底座上，当线路板表面与底座表面不平整或不平行时，则会导致驱动件产生倾斜，接下来，以驱动件为基准安装镜头后，驱动件的倾斜会造成镜头的倾斜，进而导致镜头光轴与感光芯片光轴产生偏差，影响光学性能。

目前，为提高摄像模组组装精度，对镜头或镜头与马达组件进行主动校正后再安装于驱动件，以使镜头光轴可以与感光芯片光轴重合，或镜头光轴与感光芯片光轴的偏差控制在一定范围内。但是，镜头或镜头与马达组件的主动校正会造成组装工艺复杂化，使得组装难度变大，组装工艺消耗时间增加，成本增加。

公开号为cn101035199a专利申请公开了一种影像传感器直接与软板连接封装的影像模组的制作方法，具体步骤为：首先，在软板上对应影像传感器芯片安装位处开孔，取一与影像模组座体大小配合的补强钢板，将该补强钢板固定在软板的开孔处背侧；然后，将影像传感器芯片置于软板的孔内，与补强钢板固定连接，打线使影像传感器芯片各接脚与软板上的对应电路电连接；最后，安装底座及镜头单元通过底部的连接凸柱与软板及补强钢板固定连接，实现影像模组的封装。该专利申请明采用在软板上开窗的结构，利用补强钢板实现影像传感器芯片及座体的固定，不需要再采用印刷电路板进行封装，以达到降低摄像模组高度、降低成本为发明目的。由于软板是一个柔性材料，刚性不强，该专利申请中引入补强钢板以增加摄像模组的刚性，且从附图1可知安装底座上的连接凸柱穿过软板固定在补强钢板内，补强钢板对软板和安装底座仅起到固定支撑作用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种摄像模组，该摄像模组中，透镜组件和感光芯片均以补强板表面为基准面安装于补强板，以降低摄像模组的组装公差。

本发明的目的是提供一种摄像模组，该摄像模组中，透镜组件和感光芯片均以补强板表面为基准面安装于补强板，使透镜组件光轴与感光芯片光轴之间的位置关系满足光学性能需求。

本发明的另一目的是提供一种摄像模组的组装方法，该组装方法可缩短组装流程，降低组装工艺难度，提升组装效率，降低成本。

本发明的另一目的是提供一种电子设备，该电子设备成像质量高。

为实现上述发明目的，提供以下技术方案：

一种摄像模组，包括；

一补强板；

至少一线路板，所述线路板具有至少一镂空区域和至少一定位孔，贴附于所述补强板表面；

至少一感光芯片，所述感光芯片通过所述线路板上的镂空区域贴附于所述补强板表面；

至少一透镜组件，所述透镜组件包括与所述定位孔对应的至少一定位柱，所述定位柱穿过所述线路板上的定位孔贴合在所述补强板表面，以实现对透镜组件的组装。

在所述摄像模组中，感光芯片和透镜组件均是以表面极平的补强板为基准面安装于补强板表面，使得透镜组件的光轴和感光芯片的光轴重合或存在一定间距范围内的间距，降低感光芯片和透镜组件的组装公差，进而提高摄像模组的光学性能。

一种摄像模组的组装方法，包括以下步骤：

提供补强板、感光芯片、开设有镂空区域和定位孔的线路板，以及带有定位柱的透镜组件；

贴合所述线路板于所述补强板；

放置所述感光芯片于所述线路板的镂空区域内，并贴附于所述补强板表面并导通于所述线路板；

以所述补强板表面为基准面安装所述透镜组件，所述透镜组件的定位柱穿过所述线路板上的定位孔贴合所述补强板表面，以使所述透镜组件固定于所述线路板，完成摄像模组的组装。

透镜组件是一个镜头和滤光元件组装完成后的一整体，在摄像模组的组装方法中，透镜组件和感光芯片均以补强板表面为基准面，通过补强板表面平整度控制透镜组件和感光芯片的安装，以使得透镜组件的光轴和感光芯片的光轴位置重合或在一定范围内，降低了组装公差，此外，采用组装后的一体式透镜组件，将传统组装过程中多个组装步骤减低到两个组装步骤，进一步降低了组装公差的累积，从而确保了摄像模组的组装精度。

一种电子设备，该电子设备包括上述摄像模组。该电子设备由于包括上述摄像模组，使得其成像质量高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是公开号为cn101035199a的专利申请公开的影像模组的剖视图，其中，1软板，2影像传感器芯片，3补强钢板，4座体，5镜头单元，6连接凸柱；

图2是实施例1提供的摄像模组的结构爆炸示意图；

图3是实施例1提供的摄像模组的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

为降低摄像模组的组装公差，提供以下实施例。

实施例1

如图2和图3所示，本实施例提供的摄像模组包括：补强板101、线路板102、感光芯片103以透镜组件104。

其中，补强板101可以为金属材料，举例但不限制，被实施为通过冲压等工艺获得的钢片等金属制品。该补强板101具有极高的平整度，在对摄像模组起到支撑固定作用外，最主要能够为感光芯片103和透镜组件104提供一个非常平整的基准面，感光芯片103和透镜组件104基于该基准面进行安装，能够极大地降低组装公差。

线路板102的个数不受限制，此实施例提供的摄像模组包括1个线路板102，其开设有至少一个镂空区域107和至少一个定位孔106，且贴附于补强板101的上表面。镂空区域107是穿透线路板102的区域，用于嵌入感光芯片103，形状不受限制。定位孔106被实施为通孔，该通孔该可以具有内螺纹，对透镜组件104上的定位柱起限定作用，定位孔106数量可以限定为1个、2个、3个、4个，甚至更多。

感光芯片103可以为电荷耦合元件(ccd)，也可以是金属氧化物半导体元件(cmos)，感光芯片103的个数依据需求设置，即感光芯片103的个数可以为1个、2个，甚至更多。在摄像模组中，感光芯片103嵌入到镂空区域107内，并贴附在补强板101上表面，感光芯片103电连接于线路板102上，实现感光芯片103与线路板102的电导通。

透镜组件104是指具有透光功能的组件，至少包括镜头和滤光元件。该透镜组件104包括与定位孔106对应的至少一个定位柱105，在摄像模组中，定位柱105穿过线路板102上的定位孔106贴合在补强板101上表面，使得透镜组件104底面贴合在线路板102上，实现对透镜组件104的安装，所述镜头和所述滤光元件依次位于所述感光芯片的感光路径上。

在摄像模组中，感光芯片103和透镜组件104均是以表面极平的补强板101为基准面安装于补强板101表面，使得透镜组件104的镜头光轴和感光芯片103的光轴重合或存在一定间距范围内的间距，降低感光芯片和透镜组件的组装公差，进而提高摄像模组的光学性能。

优选地，所述透镜组件104包括高度相等的两个及以上定位柱105。即透镜组件104的所有定位柱105高度相等，这样所有定位柱105穿过对应的定位孔106后，定位柱105的底面贴合在补强板表面，能够保持透镜组件104和补强板表面水平，避免了镜头组件104的倾斜。

需要注意的是，本发明两个及以上定位柱105高度相同只为举例说明，并不代表本发明对应定位柱105一定等高度，本领域技术人员应当知道，至少两定位柱105等高度，只是为了确保镜头光轴与芯片光轴倾斜误差控制在一定范围。本发明定位柱105尺寸关系不对本发明构成限制，即本发明更侧重于通过所述定位柱105下表面和所述感光芯片103都是以所述补强板101上表面为基准面进行贴附或/和组装，即基于同一基准面。

其中，所述透镜组件104上分布有至少一个定位柱，具体地，所述两个及以上定位柱105对称分布于所述透镜组件104，与所述定位柱105对应的两个及以上定位孔106对称分布于所述线路板102。举例，所述定位柱105可中心对称或轴对称分布于透镜组件上，安装时，可使得透镜模组104的重力均匀分布在上述多个定位柱105上，能够为摄像模组104提供更稳定的支撑，为保持摄像模组104与补强板101水平提供保障。

具体地，在安装前，根据透镜组件104上的定位柱105的个数和位置，在线路板102的对应位置，开设于定位柱105配合的定位孔。为提高定位柱105对透镜组件104的支撑和保持作用，在所述定位柱105穿过所述定位孔贴附于所述补强板101表面后，在所述定位柱105和所述定位孔之间增加粘合剂，从而更稳定地对透镜组件起到定位作用，即更稳定地保持透镜组件104与补强板101水平。

本实施例提供的摄像模组中，感光芯片103和透镜组件104均是以表面极平的补强板101为基准面安装于补强板101表面，且在安装过程中，定位柱105的个数、排布方式以及与定位孔106的配合均为透镜组件104以补强板101为基准面安装提供了稳定保障，极大地降低了组装公差。此外，本实施例中的透镜组件104作为一个组装公差合格的整体，将传统组装过程中多个组装步骤减低到两个组装步骤，进一步降低了组装公差的累积，从而确保摄像模组的组装精度。

值得一提的是，传统组装中透镜组件104需要分开多道工艺去组装，再确保光轴的光学性能，即确保光轴倾斜度、旋转度等参数。但是本发明中，所述透镜组件104根据感光芯片或/和模组的需求去设计，并组装成一个整体。即本发明中可以使得产线在生产过程中，无需单独对各个部件进行来料组装，而只需对组装好的透镜组件104进行检验，验证其光学性能是否符合需求即可。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供一种摄像模组，该摄像模组包括补强板、线路板、感光芯片以及透镜组件，其中补强板、线路板以及感光芯片与实施例1相同，此处不再赘述。

本实施例提供的摄像模组是一个自动对焦模组，其中，所述透镜组件包括：

驱动组件，所述驱动组件包括底座、镜头载体、以及驱动镜头移动的驱动件，所述底座一表面带有向外延伸的至少一定位柱；

镜头，所述镜头安装于所述驱动组件的镜头载体；

滤光元件，安装于所述驱动组件的底座；

所述镜头与所述滤光元件依次位于所述感光芯片的感光路径。

值得一提的是，本发明其他实施例中，所述驱动组件可以不包含镜头载体，即镜头镜筒和所述镜头载体是一体的。

具体地，滤光元件为滤光片，所述镜头与所述滤光元件依次位于所述感光芯片的感光路径上，可以理解为镜头光轴与感光芯片的光轴重合，滤光元件光轴与感光芯片的光轴重合。本发明提到的重合可以理解为重合或者存在一定差距，例如感光芯片光轴与镜头光轴重合，或感光芯片光轴与镜头光轴存在一定差距，该差距在一定范围内，满足整个透镜组件的光学性能要求。值得一提的是，所述底座应当存在避让空间，以使得所述驱动件的引脚可以通过所述避让空间导通于线路板。

在本发明一变形实施例中，所述驱动件的引脚与所述定位柱一体成型，所述定位柱穿过所述线路板时，使驱动件与所述线路板电导通。具体地，提前投放驱动件的导线或铜柱等导电材料于定位柱模具内，浇注成型定位柱时，导线或铜柱被包覆于定位柱内，安装时，驱动件通过定位柱电导通于线路板。这样设置，定位柱即有定位作用，又具有导电功能。具体地，所述引脚可裸露于所述定位柱侧壁，当所述定位柱穿过所述定位孔时，与所述线路板的线路层接触实现导通。

该定位柱穿过线路板的对应定位孔后，底面贴合于补强板表面，使得驱动组件底座贴附于线路板上，感光芯片光轴与透镜组件光轴重合或存在一定间距范围内的间距，降低感光芯片和透镜组件的组装公差，进而提高摄像模组的光学性能。值得一说的是，所述透镜组件固定应当为，通过粘合剂粘合在所述线路板表面，可以预先在所述线路板上施以一粘合剂，可以理解的是，在施以所述粘合剂时，优选地要避开所述定位孔。也可以是，所述透镜组件位置以固定，再施以粘合剂进行固定。

详细地说，所述驱动组件可理解为一体式马达，所述一体式马达内安装所述镜头，底面贴附有光轴与镜头光轴重合的所述滤光元件，所述一体式马达的底面还带有向外延伸的至少一定位柱。即可理解为，所述驱动组件即可以贴附所述滤色元件(无需额外设置放置滤色元件的底座)，一个或多个定位柱沿着一体式马达底面一体向下延伸，优选地，定位柱为多个，每个定位柱具有相同高度，且按一定规律分布例如，偶数个时可以选择对称分布。安装时，该定位柱穿过线路板的对应定位孔后，底面贴合于补强板表面，使得驱动组件底座贴附于线路板上，感光芯片光轴与透镜组件光轴重合或存在一定间距范围内的间距，降低感光芯片和透镜组件的组装公差，进而提高摄像模组的光学性能。

当驱动组件为一体式马达时，一体式马达既用于安装镜头，也用于安装滤光元件。值得一提的是，镜头被设置于马达载体时，镜头光轴可以与马达载体或一体式马达的底面中心重合，也可以与马达载体或一体式马达的底面中心成其他位置关系，例如成一定角度。例如，定位柱为三个或者更多时，所述地面可以理解为多个定位柱下表面形成的面。当镜头光轴与与马达载体或一体式马达的底面中心成其他位置关系时，可以理解为，透镜组件为一半成品，在模组组装工艺中，将透镜组件作为一整体来料，每个透光组件部件都应当组装完成，即镜头、马达、滤色元件以及定位柱相对位置是固定的，这样在后续组装过程中，透镜组件内的各部件无需进行单独调整，即通过每个部件自身装配精度来确保透光组件精度。

其中，所述一体式马达的引脚与所述定位柱一体成型，所述定位柱穿过所述线路板时，使一体式马达与所述线路板电导通。具体地，提前投放一体式马达的导线或铜柱等导电材料于定位柱模具内，浇注成型定位柱时，导线或铜柱被包覆于定位柱内，安装时，一体式马达通过定位柱电导通于线路板。这样设置，定位柱即有定位作用，又具有导电功能。

详细地说，所述透镜组件为所述驱动组件、镜头以及滤光元件集成的一体式马达，所述一体式马达的底面还带有向外延伸的至少一定位柱。即可理解为，多个定位柱沿着一体式马达底面一体向下延伸，每个定位柱具有相同高度，按一定规律分布，举例但不限定对称分布等，其中个别实施例中还可以带有螺纹。安装时，该定位柱穿过线路板的对应定位孔后，底面贴合于补强板表面，使得一体式马达底座贴附于线路板上，感光芯片光轴与一体式马达光轴重合或存在一定间距范围内的间距，降低感光芯片和超级一体式马达的组装公差，进而提高摄像模组的光学性能。

其中，所述一体式马达的引脚与所述定位柱一体成型，所述定位柱穿过所述线路板时，使一体式马达与所述线路板电导通。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例提供一种摄像模组，该摄像模组包括补强板、线路板、感光芯片以及透镜组件，其中补强板、线路板以及感光芯片与实施例1相同，此处不再赘述。

本实施例提供的摄像模组是一个定焦模组，其中，所述透镜组件包括：

底座，所述底座一表面带有向外延伸的至少一定位柱；

滤光元件，所述滤光元件设置于所述底座的与定位柱相对的另一端面；

镜头，所述镜头设置于所述底座；

所述镜头与所述滤光元件依次位于所述感光芯片的感光路径。

具体地，滤光元件为滤光片，所述镜头与所述滤光元件依次位于所述感光芯片的感光路径上，可以理解为镜头光轴与感光芯片的光轴重合，滤光元件光轴与感光芯片的光轴重合。本发明提到的重合可以理解为重合或者存在一定差距，例如感光芯片光轴与镜头光轴重合，或感光芯片光轴与镜头光轴存在一定差距，该差距在一定范围内，满足整个透镜组件的光学性能要求。

在该实施例中，底座表面带有一体向下延伸的多个定位柱，该多个定位柱高度相等，按一定规律分布举例但不限定对称分布等，其中，个别实施例中，定位柱外部还可以设有螺纹。该定位柱穿过线路板的对应定位孔后，底面贴合于补强板表面，使得驱动组件底座贴附于线路板上，感光芯片光轴与透镜组件光轴(也就是滤光元件光轴、镜头光轴)重合或存在一定间距范围内的间距。降低感光芯片和透镜组件均以表面极平的补强板作为基准面进行安装，由于透镜组件的每个定位柱保持齐平，且每个定位柱的地面位于同一平面，确保透光组件的安装精度，降低感光芯片和透镜组件的组装公差，进而提高摄像模组的光学性能。

在实施例1～3中，为了进一步降低摄像模组高度，线路板还包括一电子元器件，该电子元器件被设置于线路板四周，从而预防该电子元器件碰到滤色元件。值得一提的是，电子元器件被设置于线路板四周，也可以降低滤色元件到线路板的距离，从而降低摄像模组尺寸。

实施例4

在实施例1～3的基础上，本实施例提供的摄像模组为阵列摄像模组，例如双摄模组、三摄模组。所述摄像模组为双摄模组时，包括一个补强板，一个开设有两个镂空区域的线路板或两个开设有一镂空区域的线路板，两个感光芯片以及两个透镜组件，所述线路板贴附于所述补强板，所述两个感光芯片通过两个镂空区域贴附于所述补强板，所述两个透镜组件上的定位柱穿过所述线路板上的定位孔贴合在所述补强板上表面，以实现对两个透镜组件的固定。

所述摄像模组为三摄模组时，包括一个补强板，一个开设有三个镂空区域的线路板或三个开设有一镂空区域的线路板或开设有一个镂空区域的线路板和一个开设有两个镂空区域的线路板，三个感光芯片以及三个透镜组件，所述线路板贴附于所述补强板，所述三个感光芯片通过三个镂空区域贴附于所述补强板，所述三个透镜组件上的至少三个定位柱穿过所述线路板上的定位孔贴合在所述补强板上表面，以实现对三个透镜组件的组装。

对于阵列摄像模组，组装时，调整每个摄像模组之间的光轴，以使得光轴同轴，工艺复杂。而在本实施例中，感光芯片和透光组件均基于补强板进行组装，可确保阵列摄像模组的多个摄像模组的光轴是平行的，不需要再进行额外调整，降低工艺复杂度。

实施例5

本实施例提供一种实施例1～4中的摄像模组的制备方法，包括以下步骤：

提供补强板、感光芯片、开设有镂空区域和定位孔的线路板，以及带有定位柱的透镜组件；

贴合所述线路板于所述补强板；

放置所述感光芯片于所述线路板的镂空区域内，并贴附于所述补强板表面并导通于所述线路板；

以所述补强板表面为基准面安装所述透镜组件，所述透镜组件的定位柱穿过所述线路板上的定位孔贴合所述补强板表面，以使所述透镜组件固定于所述线路板，完成摄像模组的组装。

在摄像模组的组装方法中，透镜组件和感光芯片均以补强板表面为基准面，通过补强板表面平整度控制透镜组件和感光芯片的安装，以使得透镜组件的光轴和感光芯片的光轴位置重合或在一定范围内，降低了组装公差，此外，采用组装公差几乎为零的一体式透镜组件，即所述一体式透镜组件符合模组组装需求，将传统组装过程中多个组装步骤减低到两个组装步骤，进一步降低了组装公差的累积，从而确保了摄像模组的组装精度。

为使透光组件稳固在线路板上，所述组装方法还包括：

在所述透镜组件被安装前，在线路板上安装所述透镜组件的区域涂覆粘合剂。

具体地，涂覆的粘合剂应当避开定位孔；例如定位孔被实施为四个，位于线路板的四个拐角处，则粘合剂应当是被涂覆于四个拐角之间。

其中，所述组装方法还包括：

在所述透镜组件被安装后，在所述线路板和所述透镜组件之间补涂覆粘合剂。通过补涂粘合剂进一步固定透光组件于线路板，并密封感光芯片。

值得一提的是，本发明是提前将透镜组件组装完成，再放置于线路板，形成摄像模组。因此，透镜组件在组装过程中要确保组装精度，透镜组件过程中，应当以至少一定位柱底面所形成的平面为基准面，即透镜组件的定位柱被放置于一基准面，再去调整、固定镜头于透镜组件中的驱动组件。

其中，可以根据镜头尺寸参数调整镜头，例如加工工程中，镜头参数例如光轴、驱动组件中用于安装镜头的载体尺寸等已知，故只需设置有一标识，通过该标识调整镜头，使得镜头符合需求地安装于驱动组件。

其中，还可以根据感光芯片调整镜头，具体为：通过测试的感光芯片对镜头进行开图，根据开图去调整镜头于驱动组件的位置，从而使得镜头组装于驱动组件形成的透镜组件符合要求。

在另一实施例中，可以将所述镜头预组装于所述一体式马达的载体中，其中所述镜头具有至少一可调镜片，通过调整所述可调镜片使得所述镜头组装于所述一体式马达的载体后的透镜组件符合模组组装需求。其中，可调镜片的调整可以通过将预组装的所述透镜组件通过测试感光芯片对其光学性能进行测试，通过测试结果对所述调整镜片实现多自由度的调整，例如水平、垂直、旋转、倾斜等多自由度调整。

当所述透镜组件由一体式马达和镜头组成时，一体式马达上的定位柱穿过所述线路板上的定位孔贴合所述补强板表面，保持一体式马达稳定后，对所述镜头调整并固定，以使镜头光轴与感光芯片光轴重合。

值得一提的是，上述组装方法是提供一种将补强板、感光芯片、线路板以及透镜组件组装成摄像模组的方法，并不限定补强板、感光芯片、线路板以及透镜组件的个数，根据摄像模组的类型，补强板、感光芯片、线路板以及透镜组件的个数做相应调整。除此之外，线路板上的定位孔和透镜组件上的定位柱的个数和状态(排布位置、形状以及高度)均根据摄像模组做适应调整，不受限制。

实施例6

在实施例1～5的基础上，本实施例提供一种电子设备，包括实施例1～5提供的任意摄像模组。该电子设备可以移动终端，如手机、平板电脑、笔记本电脑、pos机等，可以是能够安装摄像模组、且由集成电路、晶体管、电子管等电子元器件组成的设备。该电子设备由于带有上述摄像模组，能够获得高质量图像。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。