一种新型折弯FPC弹片结构的制作方法

一种新型折弯fpc弹片结构
技术领域
1.本实用新型属于微型摄像头技术领域，具体涉及一种新型折弯fpc弹片结构。


背景技术：

2.手机等终端设备中，拍照的需求在日益提高，对于这些移动终端设备的更多拍照功能和更好的摄像头具有需求。则为了提高现有的移动终端设备的拍摄性能，许多终端设备会采用多个方案对其内部的结构进行升级。拍照性能除数据处理外，拍照硬件的提升也是主要的改进方向。但由于移动终端设备具有体积限制，则摄像模组无法通过扩大体积来实现等价的性能提升，需要在有限的空间中设计更加高效的功能部件才是现有技术的改进思路。
3.其中，提高成像质量的方式有多种，其中自动对焦是现有摄像头必备的功能，主要通过对其镜头模组实现轴向可控运动实现。而ois光学防抖近年来也是手机登移动终端提升成像质量的主要改进方向，所谓的ois光学防抖则是通过内部的致动部件对传感器或镜头模组实现运动补偿，通过陀螺仪等设备感知整个终端设备的运动参数，通过致动部件提供等效的摆动幅度来提高成像稳定性，避免照片“糊掉”。
4.而其中光学防抖包括镜头防抖和传感器防抖，现有的微型摄像头为了降低整个模组的体积，或在保持体积不变的情况下设置更大的传感器或其他部件，逐渐也开始应用传感器防抖技术。现有的传感器防抖技术中，大多采用了fpc弹片来承载传感器，同时起着传递图像信号、均衡磁场力的作用。理想情况下，在摄像头传感器(x/y方向)光学防抖时，传感器在z方向上是不能产生位移的，否则会影响拍照效果；而传感器在z方向上位移程度则取决于fpc弹片z方向上的弹性k值大小，所以在保证x/y方向弹性k值合适的情况下，fpc弹片z方向上的弹性k值要越大越好，然而现有的fpc弹片由于是平面的结构，在z方向上是偏软的，也是很难再增加z向k值的。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种应用在传感器防抖模组中的弹片结构，具有立体空间结构，不仅能够提供x/y方向的弹性回复力，也能够弥补现有弹片无法有效提供z方向的弹性回复效果。
6.本实用新型所采用的技术方案为：
7.第一方面，本实用新型提供一种新型折弯fpc弹片结构，设置在具有传感器防抖功能的微型摄像头内，包括具有弹性且能够导电的弹片主体，所述弹性主体包括外围部和用于支撑传感器的中心部，所述中心部具有至少两个向外延伸并与外围部连接的连接部，所述外围部具有多个向一侧翻起形成与中心部所在平面不平行的弹丝臂，所述弹丝臂与外部固定结构连接。
8.首先，本实用新型中的弹片是设置在微型摄像头的光学防抖模组中的弹性体结构，这种结构能够在足够小的体积前提下实现准确的电动控制，其中作为限位结构的弹片
是核心功能部件。由于现有的传感器防抖模块是将传感器设置在弹片上，且该弹片具有两个相连的部分，一个部分连接传感器，另一部分连接外部的固定结构，而该固定结构一般为摄像模组的壳体。两个部分之间或整个弹片具有弹性，能够使两个部分发生一定程度的相对移动，并通过自身弹性束缚整个传感器仅能以壳体进行一定范围和速度的移动。
9.在摄像模组内还设有与传感器连接的电磁结构，能够通入定向电流使其发生规律性运动，通过电磁结构控制传感器相对于镜头模组进行运动，从而达到运动补偿的效果。现有技术中的运动方式仅为沿传感器所在平面方向的x/y轴进行平移或翻折，而z轴(即垂直于传感器平面方向)方向并未作要求，则导致整个传感器在z轴方向的移动时弹片结构无法提供较好的弹性约束效果。本实用新型中的弹片为了提高z轴方向的弹性约束力，在一整块片体结构上先切割形成弹片形状，然后将余料去除后进行一次获多次翻折，使得环绕在中心部外侧的外围部形成多个弹丝臂。而其中的外围部与中心部均为片体结构，上述内容中所提到的夹角即两部分的较大面所在平面之间的夹角。而将外围部翻折后使其在z轴方向形成一定的弹性面积，通过与中心部共同作用给传感器提供多个方向的稳定弹性限制。
10.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第一种实施方式，所述弹丝臂与中心部所在平面的夹角范围在60
‑
90
°
。
11.值得说明的是，上述夹角范围为最佳范围值，且仅以两个面之间的空间最小角度作为限定范围，则该角度的最大范围值为0
‑
90
°
。
12.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第二种实施方式，所述外围部具有初始时朝向中心部延伸的引脚部，所述引脚部随弹丝臂部分向外第一次翻折后进行第二次翻折形成朝向外围部外侧的状态。
13.值得说明的是，整个弹片不仅用于支撑传感器，同时还集成有电路，中心部上具有与传感器底部连接的多个触点，整个弹片主体上布置有多条独立的线路，并通过外围部设有的引脚部与外部连接。由于引脚部是整个弹片主体的一体化延伸端部，且该弹片主体是由一个片体切割形成，则当翻折外围部形成弹丝臂时，引脚部也会随着翻折并与弹丝臂共面。弹丝臂处于竖向平面，为了使引脚部朝向外部且与中心部平行，则需要继续向外翻折，才能与外部的固定板上的电路触点匹配连接。
14.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第三种实施方式，所述外围部为环状多边形且宽度不变的片体，在其转角处设有向内凹陷的转角部，将外围部上除转角部外的直边部分同向翻折形成所述弹丝臂。
15.结合第一方面的第三种实施方式，本实用新型提供第一方面的第四种实施方式，所述转角部与弹丝臂之间具有连接体，所述连接体具有至少两条折弯线。
16.结合第一方面的第三种实施方式，本实用新型提供第一方面的第五种实施方式，所述中心部具有用于安装球销的插销孔，通过球销使中心部与外部固定结构活动连接。
17.值得说明的是，现有的传感器防抖模块均是直接通过弹片将传感器悬空，仅通过弹片提供支撑和限位。但为了降低空间占用和实现较大的弹性调节范围，会对弹片结构进行调整，使其具有较薄的厚度和较长的连接臂，这种改变导致传感器所获得的支撑效果降低。则为了提高稳定性，会在整个摄像模组的底座上设有一个球销或球座，而在用于承载传感器的结构上设有一个球座或球销，通过球座球销的配合实现活动连接。既能够提供支撑效果，同时也能够在保证其具有一定自由度的前提下限制其活动范围和活动轨迹。
18.结合第一方面及其第一至五种实施方式，本实用新型提供第一方面的第六种实施方式，所述弹片主体上刻有多条通槽，并在中心部设有与对应通槽连通的内槽，在外围部设有与对应通槽连通的外槽；
19.在弹片主体表面覆盖一层绝缘材料后在通槽内填充有导电材料，并由导电材料堆积在内槽内形成内引脚，在外槽内形成外引脚。
20.需要说明的是，由于微型传感器中的弹片体积较小，则一般只能采用记忆合金等技术材料制成。但由于传感器固定在弹片的中心部，现有的音圈马达通过弹片进行导电的方案无法适用于本方案中。而现有的传感器防抖模块中又单独设置fpc来连接，这种方式势必需要对弹片的中心部进行镂空处理，影响其结构强度和支撑效果。同时单独设置的fpc具有一定的长度，无法固定和约束的fpc软带则会影响传感器的运动控制。
21.本实施方式中则直接采用一体式弹片主体结构设计，通过直接在弹片主体表面开设有多条槽，并通过填充一层绝缘层来实现屏蔽，并通过在每条槽内导电材料从而实现线路的独立性，或直接在整片金属板上蚀刻出导电线路，同样也能实现线路的独立性。这种方式既保证了弹片的一体性，避免单独设置fpc，节省空间；同时又能够形成独立且稳定的线路，保证传感器与外部线路正常连接。
22.结合第一方面及其第一至五种实施方式，本实用新型提供第一方面的第七种实施方式，所述弹片主体由多层功能层贴片形成，所述功能层包括相互绝缘的弹片层和线路层。
23.结合第一方面的第七种实施方式，本实用新型提供第一方面的第八种实施方式，所述线路层为软质的fpc结构，并在中心部形成用于连接传感器的内引脚，在外围部形成用于连接外部线路的外引脚。
24.结合第一方面的第七种实施方式，本实用新型提供第一方面的第九种实施方式，所述功能层还包括设置在线路层与弹片层之间的绝缘层。
25.本实用新型的有益效果为：
26.本实用新型在x/y方向弹性k值合适的情况下，能使z方向上的弹性k值大幅度提升，能大幅度降低sensor
‑
shift中的姿态差和z方向上的位移；通过多层贴合的方式从而使原本作为传感器载体的弹片能够同时作为连接传感器与外部线路的电路结构，且不影响原本的弹性性能。
附图说明
27.图1是本实用新型中整个fpc多层弹片在未折弯状态下的第一轴侧示意图；
28.图2是本实用新型中整个fpc多层弹片在未折弯状态下的俯视图；
29.图3是本实用新型中整个fpc多层弹片在未折弯状态下的第二轴侧示意图；
30.图4是本实用新型中整个fpc多层弹片在未折弯状态下将多层结构拆分后的爆炸图；
31.图5是本实用新型中整个fpc多层弹片在折弯成型后的第一轴侧示意图；
32.图6是本实用新型中整个fpc多层弹片在折弯成型后的俯视图；
33.图7是本实用新型中整个fpc多层弹片在折弯成型后的第二轴侧示意图；
34.图8是本实用新型中整个fpc多层弹片在折弯成型后的侧视图。
35.图中：1
‑
中心部，2
‑
弹丝臂，3
‑
转角部，4
‑
内引脚，5
‑
外引脚，6
‑
线路层，7
‑
绝缘层，
8
‑
弹片层，9
‑
引脚部，10
‑
插销孔。
具体实施方式
36.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。
37.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
38.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
40.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
42.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.实施例1：
44.现有的微型摄像头常应用在手机等移动终端设备中，具有体积小的特点。由于需要在一定体积下间距光学防抖功能，则通常会采用电磁结构与弹性体组成的电控机构对镜头模组或传感器进行动作补偿。这种结构能够在足够小的体积前提下实现准确的电动控制，其中作为限位结构的弹片是核心功能部件。
45.本实施例公开一种新型折弯fpc弹片结构，设置在具有传感器防抖功能的微型摄像头内，包括具有弹性且能够导电的弹片主体，弹性主体包括外围部和用于支撑传感器的中心部1，所述中心部1具有至少两个向外延伸并与外围部连接的连接部，所述外围部具有多个向一侧翻起形成与中心部1所在平面不平行的弹丝臂2，所述弹丝臂2与外部固定结构连接。
46.在摄像模组内还设有与传感器连接的电磁结构，能够通入定向电流使其发生规律
性运动，通过电磁结构控制传感器相对于镜头模组进行运动，从而达到运动补偿的效果。现有技术中的运动方式仅为沿传感器所在平面方向的x/y轴进行平移或翻折，而z轴(即垂直于传感器平面方向)方向并未作要求，则导致整个传感器在z轴方向的移动时弹片结构无法提供较好的弹性约束效果。本实用新型中的弹片为了提高z轴方向的弹性约束力，在一整块片体结构上先切割形成弹片形状，然后将余料去除后进行一次获多次翻折，使得环绕在中心部1外侧的外围部形成多个弹丝臂2。而其中的外围部与中心部1均为片体结构，上述内容中所提到的夹角即两部分的较大面所在平面之间的夹角。而将外围部翻折后使其在z轴方向形成一定的弹性面积，通过与中心部1共同作用给传感器提供多个方向的稳定弹性限制。
47.进一步地，弹丝臂2与中心部1所在平面的夹角范围在60
‑
90
°
，且最佳为90
°
。
48.进一步地，由于整个弹片不仅用于支撑传感器，同时还集成有电路，中心部1上具有与传感器底部连接的多个触点，整个弹片主体上布置有多条独立的线路。同时，在外围部上具有初始时朝向中心部1延伸的引脚部9，所述引脚部9随弹丝臂2部分向外第一次翻折后进行第二次翻折形成朝向外围部外侧的状态。
49.由于引脚部9是整个弹片主体的一体化延伸端部，且该弹片主体是由一个片体切割形成，则当翻折外围部形成弹丝臂2时，引脚部9也会随着翻折并与弹丝臂2共面。弹丝臂2处于竖向平面，为了使引脚部9朝向外部且与中心部1平行，则需要继续向外翻折，才能与外部的固定板上的电路触点匹配连接。
50.进一步地，外围部为环状多边形且宽度不变的片体，在其转角处设有向内凹陷的转角部3，将外围部上除转角部3外的直边部分同向翻折形成所述弹丝臂2，转角部3与弹丝臂2之间具有连接体，连接体具有至少两条折弯线。所谓多边形是指该环状金属片体通过切割形成具有多个转角和直线体的结构，且由于是保持宽度不变，则直接将直线体翻折90度会损伤整个外围部。一般方式是通过在转角处切割开槽，然后开槽深度即为整个弹丝臂2的宽度。但这种方式同样会降低整个外围部的结构强度，并在切割开槽处形成应力集中。为了实现较好的翻折效果，在不影响弹片结构强度的前提下，还要衡量工艺难度，则直接在切割时在转角处形成一个向内凹陷的转角部3。所谓向内凹陷，是指一个多边形环的转角向中心凸出，在宽度不变的情况下能够保证两侧直线体翻折时不会出现应力集中点，甚至是直线形成裂口、褶皱的缺陷。同时直线体的翻折线处在向内凹陷的转角部3上，且翻折线较为均匀，结构稳定性较高。
51.实施例2：
52.本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定，如图1
‑
8所示，其中整个弹片主体在制作成型后具有上述实施例1中的结构外形，包括中心的类矩形的中心部1，以及环绕在中心部1外侧的环形四边形的外围部。
53.外围部与中心部1之间具有两个连接部，在制作初期中心部1、连接部和外围部均为同一片体上切割形成的结构，则处在同一平面上，并为一体式连接。在外围部的四个转角处设有转角部3，同时外围部的直线部分具有向内延伸的引脚部9。通过第一次翻折外围部的直线部分使其形成向上竖向设置的弹丝臂2和向下的引脚部9，再通过第二次翻折将引脚部9向外翻转，使其表面具有的外引脚5朝下扣合，从而与外部摄像模组底座上的触电接触贴合。
54.也就是说，中心部1用于连接传感器，而外围部的引脚部9用于固定在外部结构上，
在满足导电的前提下，能够使传感器形成相对于外部结构的悬空状态。此时可以看到，由于引脚部9上部为弹丝臂2，但弹丝臂2与引脚部9并不处于同一水平面，则不同平面上的力会由与该平面垂直的平面结构主要提供弹性回复力。现有的一体式平面弹片结构只能提供一个方向上的较好的弹性限位效果，而本实施例中的空间弹片足以支撑传感器进行多个角度的位移弹性限位。
55.本实施例中，整个弹片主体为三层结构，依次是线路层6、绝缘层7和弹片层8。
56.其中线路层6为铜层，用于走线，中心部1表面上具有内引脚4，通过内引脚4与传感器触点连接，将中间传感器的信号线连接到外部；而绝缘层7为pi层，起绝缘作用；最下层的弹片层8为整个弹片的主体结构，可采用压延铜、vcm弹片材料或其他金属材料，起到调整弹簧k值的作用。三个部分通过粘胶进行连接规定。
57.进一步地，本实施例的中心部1具有用于安装球销的插销孔10，通过球销使中心部1与外部固定结构活动连接。
58.本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。