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CN112804412A - 摄像头模组及电子装置 - Google Patents

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CN112804412A
CN112804412A CN201911033357.9A CN201911033357A CN112804412A CN 112804412 A CN112804412 A CN 112804412A CN 201911033357 A CN201911033357 A CN 201911033357A CN 112804412 A CN112804412 A CN 112804412A
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CN
China
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camera module
circuit board
lens
temperature
base
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Application number
CN201911033357.9A
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李堃
陈信文
张龙飞
马晓梅
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Jincheng Sanying Precision Electronics Co ltd
Original Assignee
Jincheng Sanying Precision Electronics Co ltd
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Publication date
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Priority to TW108139824A priority patent/TWI735069B/zh
Priority to US16/727,740 priority patent/US11375604B2/en
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Abstract

一种摄像头模组，包括：一电路板，所述电路板上形成有一第一收容槽；一感光芯片，所述感光芯片收容在所述第一收容槽内；及一制冷晶片，所述制冷晶片固定在所述电路板上且与所述电路板电连接，所述制冷晶片包括一冷面，所述感光芯片与所述冷面接触。本发明还涉及一种用于所述摄像头模组的电子装置。本发明提供的摄像头模组及电子装置散热性能佳且内部温度可控。

Description

摄像头模组及电子装置
技术领域
本发明涉及电子及光学器件领域，尤其涉及一种摄像头模组及应用所述摄像头模组的电子装置。
背景技术
目前市场上大多数的手机摄像头模组都由镜头、马达、滤光片、感光芯片、底座、电路板六大部份组成。在将底座用粘胶固定在电路板上之后，会经过烘烤制程，为了在烘烤过程中及时排出摄像头模组中的热气，一般会在底座上预留逃气孔或逃气槽。为了避免碎片等进入摄像头模组的内部对成像造成影响，在烘烤制程后通过点胶封闭逃气孔。但所述摄像头模组在使用过程中，其内部也会产生大量的热。由于所述逃气孔或逃气槽已经被封住，故，这部分热量无法及时排至外界，从而会影响所述摄像头模组的成像质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种散热性能好、成像质量佳的摄像头模组。
本发明还提供一种应用所述摄像头模组的电子装置。
一种摄像头模组，包括：一电路板，所述电路板上形成有一第一收容槽；一感光芯片，所述感光芯片收容在所述第一收容槽内；及一制冷晶片，所述制冷晶片固定在所述电路板上且与所述电路板电连接，所述制冷晶片包括一冷面，所述感光芯片与所述冷面接触。
进一步地，所述摄像头模组还包括至少一温度监控元件，所述温度监控元件固定在所述电路板上；所述温度监控元件用于监控所述摄像头模组的内部温度、将所述内部温度实时反馈给用户及在所述内部温度超过所述摄像头模组的工作承载温度时，控制所述制冷晶片启动，以进行散热。
进一步地，所述温度监控元件为温度传感器或负温度系数热敏电阻器。
进一步地，所述制冷晶片还包括一与所述冷面相背的热面，所述摄像头模组还包括一散热片，所述散热片固定在所述制冷晶片的所述热面上。
进一步地，所述制冷晶片为半导体制冷晶片。
进一步地，所述摄像头模组还包括一底座及一镜头，所述底座固定在所述电路板上，所述镜头形成在所述底座上；所述底座包括一第二收容槽，所述温度监控元件及所述感光芯片被收容在所述第二收容槽内。
进一步地，所述底座还包括一第三收容槽，所述摄像头模组还包括一滤光片，所述滤光片收容在所述第三收容槽内且正对所述镜头。
进一步地，所述第三收容槽通过一通光孔与所述第二收容槽连通，所述感光芯片正对所述通光孔，所述通光孔正对所述镜头。
进一步地，所述摄像头模组还包括一音圈马达，所述音圈马达固定在所述底座上且与所述电路板电连接；所述音圈马达包括一镜头收容槽，所述镜头收容在所述镜头收容槽内；所述镜头收容槽的内壁上形成有一内螺纹，所述镜头的外壁形成有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相契合。
一种电子装置，所述电子装置包括一本体，所述电子装置还包括如上所述的摄像头模组，所述摄像头模组安装在所述本体内。
本发明提供的一种摄像头模组，1)在电路板上形成一收容槽，将一制冷晶片固定在电路板上，将一感光芯片收容在所述收容槽内并使之直接与所述制冷晶片的冷面接触，可以将感光芯片持续工作产生的大量热量快速散失至外界；2)在所述电路板上设置一温度监控元件，所述温度监控元件用于监控并反馈所述摄像头模组的内部温度给用户，并在所述内部温度超过所述摄像头模组的工作承载温度时，启动所述制冷晶片进行散热，从而实现所述摄像头模组内部温度可控；3)在所述制冷晶片的热面上固定一散热片，可以防止所述制冷晶片产生的热量向所述摄像头模组内扩散，从而能够避免所述摄像头模组的内部温度升高，进一步提高所述摄像头模组的成像质量。
附图说明
图1为本发明较佳实施例提供的一种摄像头模组的立体结构示意图。
图2是图1中的摄像头模组的爆炸图。
图3是图1所示的摄像头模组沿III-III方向的剖面示意图。
图4为本发明较佳实施例提供的一种电子装置的立体结构示意图。
主要元件符号说明
摄像头模组 100
镜头 10
外螺纹 11
音圈马达 20
镜头收容槽 21
内螺纹 22
底座 30
第二收容槽 31
第三收容槽 32
通光孔 33
电路板 40
第一硬板部 41
第一收容槽 411
温度监控元件 412
电子元件 413
软板部 42
第二硬板部 43
补强板 431
电学连接部 432
滤光片 50
感光芯片 60
制冷晶片 70
冷面 71
热面 72
散热片 80
粘胶层 90
电子装置 200
本体 201
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为能进一步阐述本发明达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图1-4及较佳实施方式，对本发明提供的摄像头模组的具体实施方式、结构、特征及其功效，作出如下详细说明。
请参阅图1-3，本发明较佳实施例提供一种摄像头模组100。在本实施方式中，所述摄像头模组100为一自动对焦摄像头模组。在其他实施方式中，所述摄像头模组100还可以为一定焦摄像头模组。
在本实施方式中，所述摄像头模组100包括一镜头10、一音圈马达20、一底座30、一电路板40、至少一温度监控元件412一滤光片50、一感光芯片60、一制冷晶片70及一散热片80。
其中，所述镜头10收容在所述音圈马达20内，所述音圈马达20固定在所述底座30上。所述底座30固定在所述电路板40上。所述温度监控元件412固定在所述电路板40上且被收容在所述底座30内。所述滤光片50收容并固定在所述底座30内。所述感光芯片60收容在所述底座30内。所述感光芯片60穿过所述电路板40与所述制冷晶片70直接接触。所述制冷晶片70固定在所述电路板40上且与所述底座30相背。所述散热片80固定在所述制冷晶片70上且与所述电路板40相背。
其中，所述镜头10的外壁上形成有外螺纹11。
其中，所述音圈马达20固定在所述底座30上且与所述电路板40电连接。具体地，所述音圈马达20通过一粘胶层90固定在所述底座30上。优选地，所述粘胶层90为散热性能良好的导热胶。
其中，所述音圈马达20包括一镜头收容槽21，所述镜头10收容在所述镜头收容槽21内。所述镜头收容槽21的内壁上形成有内螺纹22，所述内螺纹22与所述外螺纹11相啮合，以将所述镜头10固定在所述镜头收容槽21内。其中，所述内螺纹22与所述外螺纹11相啮合有利于所述镜头10在所述镜头收容槽21内作上下运动，从而实现自动调焦，以使得图像更加清晰。
其中，所述底座30用于支撑所述音圈马达20及安置所述滤光片50。
具体地，所述底座30大致呈方形。
其中，所述底座30通过一所述粘胶层90固定在所述电路板40上。
其中，所述底座30上开设有一第二收容槽31、一第三收容槽32及一通光孔33。所述第二收容槽31与所述第三收容槽32通过所述通光孔33相连通。所述第二收容槽31毗邻所述镜头10。所述通光孔33正对所述镜头10。所述第二收容槽31用于收容所述滤光片50。所述第三收容槽32用于收容所述温度监控元件412、所述感光芯片60等。所述第二收容槽31的尺寸大于所述通光孔33的尺寸。
其中，所述电路板40可以为陶瓷基板、软板、硬板或软硬结合板中的一种。在本实施方式中，所述电路板40为一软硬结合板。
具体地，所述电路板40包括一第一硬板部41、一第二硬板部43及一位于所述第一硬板部41及所述第二硬板部43之间的软板部42。
其中，所述电路板40上还形成有一第一收容槽411，所述第一收容槽411贯穿所述电路板40，用于收容所述感光芯片60。在本实施方式中，所述第一收容槽411位于所述第一硬板部41上。
其中，所述温度监控元件412固定在所述电路板40上且与所述电路板40电连接。所述温度监控元件412设置在所述第一收容槽411的一侧。在本实施方式中，所述温度监控元件412位于所述第一硬板部41上。所述温度监控元件412用于监控所述摄像头模组的内部温度、将所述内部温度实时反馈给用户及并在所述内部温度超过所述摄像头模组100的工作承载温度时，控制所述制冷晶片70启动，以进行散热。
其中，所述温度监控元件412通过表面贴装技术(surface mounting technology，SMT)制程贴装在所述电路板40上。
优选地，所述温度监控元件412为温度传感器或负温度系数(negativetemperature coefficient,NTC)热敏电阻器。在本实施方式中，所述温度监控元件412为NTC热敏电阻器。
NTC泛指系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。NTC热敏电阻器在通常变化范围在10Ω-106Ω，温度系数-2％～6.5％，NTC热敏电阻器可泛用于测温、控温、温度补偿等方面。NTC原理:利用NTC热敏电阻器在一定的测量功率下，电阻值随着温度上升而迅速下降。利用这一特性，可将NTC热敏电阻器通过测量其电阻值来确定相应的温度，从而达到检测和监控温度的作用。随着所述摄像头模组100长时间工作，所述摄像头模组100的内部温度越来越高，该设计是把温度监控元件或NTC热敏电阻器放入所述摄像头模组100的内部，对所述摄像头模组100的内部温度进行监控。
其中，所述电路板40上还形成有多个围绕所述第一收容槽411排列的电子元件413。所述电子元件413与所述电路板40电连接。在本实施方式中，所述电子元件413位于所述第一硬板部41上。所述电子元件413可以是电阻、电容、二极管、三极管、继电器、带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等被动元件。
其中，所述第二硬板部43上还安装有一补强板431及一电学连接部432。所述补强板431与所述电学连接部432分别设置在所述第二硬板部43的相背的两个表面上。所述补强板431用于增强所述第二硬板部43的强度。所述电学连接部432用于外接电子元件(图未示)。所述电学连接部432可以是连接器或者金手指。其中，所述电学连接部432与所述电子元件413可位于所述电路板40的同一表面上，也可以位于不同的表面上。在本实施方式中，所述电学连接部432与所述电子元件413可位于所述电路板40的不同的表面上。
其中，所述滤光片50收容并固定在所述第二收容槽31内。所述滤光片50用于过滤杂散光，且只允许特定波长的光线通过，以降低杂散光对成像质量的影响。
其中，所述感光芯片60收容在所述第一收容槽411内并与所述电路板40电连接。所述感光芯片60正对所述滤光片50。所述感光芯片60位于所述制冷晶片70上。
其中，所述制冷晶片70固定在所述电路板40上且与所述底座30相背。所述感光芯片60与所述制冷晶片70直接接触。
在本实施方式中，所述制冷晶片70为半导体制冷晶片。所述制冷晶片70包括一冷面71及一热面72。所述感光芯片60与所述制冷晶片70的所述冷面71直接接触。当所述制冷晶片70通电时，所述冷面71产生吸热现象，所述热面72产生发热现象。因此，所述制冷晶片70的所述冷面71可以快速吸收所述感光芯片60产生的热量，从而能够快速降低所述摄像头模组100内的温度。
其中，所述制冷晶片70的制冷原理为：把一个N型和P型半导体粒子用金属连片焊接而成一个电偶对，当直流电流从N型半导体粒子(电子型)流向P型半导体粒子(空穴型)时，所述N型半导体粒子及所述P型半导体粒子的远离所述金属连片的端部(冷端)发生吸热现象，所述N型半导体粒子及所述P型半导体粒子(热端)的与所述金属连片接触的端部产生发热现象。由于一个电偶对产生热效应较小，所以实际上将几十、上百个电偶对联成热电堆，称为一个温差电致冷组件。也即是说，所述制冷晶片70也可以被称为温差电致冷组件。多个所述冷端组成所述冷面71，多个所述热端组成所述热面72。
其中，所述散热片80固定在所述制冷晶片70上且与所述电路板40相背。具体地，所述散热片80固定在所述制冷晶片70的所述热面72上，用于防止所述制冷晶片产生的热量向所述摄像头模组内扩散，从而能够避免所述摄像头模组100的内部温度升高，进一步提高所述摄像头模组100的成像质量。
请参阅图4，本发明还提供一种应用所述摄像头模组100的电子装置200。所述电子装置200包括一本体201，所述摄像头模组100安装在所述本体201内。所述电子装置200可以为手机、可穿戴设备、电脑设备、交通工具或监控装置等。在本实施方式中，所述电子装置200为一手机。
本发明提供的一种摄像头模组，1)在电路板上形成一收容槽，将一制冷晶片固定在电路板上，将一感光芯片收容在所述收容槽内并使之直接与所述制冷晶片的冷面接触，可以将感光芯片持续工作产生的大量热量快速散失至外界；2)在所述电路板上设置一温度监控元件，所述温度监控元件用于监控并反馈所述摄像头模组的内部温度给用户，并在所述内部温度超过所述摄像头模组的工作承载温度时，启动所述制冷晶片进行散热，从而实现所述摄像头模组内部温度可控；3)在所述制冷晶片的热面上固定一散热片，可以防止所述制冷晶片产生的热量向所述摄像头模组内扩散，从而能够避免所述摄像头模组的内部温度升高，进一步提高所述摄像头模组的成像质量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种摄像头模组，包括：
一电路板，所述电路板上形成有一第一收容槽；
一感光芯片，所述感光芯片收容在所述第一收容槽内；及
一制冷晶片，所述制冷晶片固定在所述电路板上且与所述电路板电连接，所述制冷晶片包括一冷面，所述感光芯片与所述冷面接触。
2.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括至少一温度监控元件，所述温度监控元件固定在所述电路板上；所述温度监控元件用于监控所述摄像头模组的内部温度、将所述内部温度实时反馈给用户及在所述内部温度超过所述摄像头模组的工作承载温度时，控制所述制冷晶片启动，以进行散热。
3.如权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述温度监控元件为温度传感器或负温度系数热敏电阻器。
4.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述制冷晶片还包括一与所述冷面相背的热面，所述摄像头模组还包括一散热片，所述散热片固定在所述制冷晶片的所述热面上。
5.如权利要求4所述的摄像头模组，其特征在于，所述制冷晶片为半导体制冷晶片。
6.如权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括一底座及一镜头，所述底座固定在所述电路板上，所述镜头形成在所述底座上；所述底座包括一第二收容槽，所述温度监控元件及所述感光芯片被收容在所述第二收容槽内。
7.如权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，所述底座还包括一第三收容槽，所述摄像头模组还包括一滤光片，所述滤光片收容在所述第三收容槽内且正对所述镜头。
8.如权利要求7所述的摄像头模组，其特征在于，所述第三收容槽通过一通光孔与所述第二收容槽连通，所述感光芯片正对所述通光孔，所述通光孔正对所述镜头。
9.如权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括一音圈马达，所述音圈马达固定在所述底座上且与所述电路板电连接；所述音圈马达包括一镜头收容槽，所述镜头收容在所述镜头收容槽内；所述镜头收容槽的内壁上形成有一内螺纹，所述镜头的外壁形成有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相契合。
10.一种电子装置，所述电子装置包括一本体，其特征在于，所述电子装置还包括如权利要求1-9任一项所述的摄像头模组，所述摄像头模组安装在所述本体内。
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