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TWI735386B - 影像擷取模組及其組裝方法 - Google Patents

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TWI735386B
TWI735386B TW109141457A TW109141457A TWI735386B TW I735386 B TWI735386 B TW I735386B TW 109141457 A TW109141457 A TW 109141457A TW 109141457 A TW109141457 A TW 109141457A TW I735386 B TWI735386 B TW I735386B
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曾正德
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香港商立景創新有限公司
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Abstract

一種影像擷取模組，包含影像感測器總成以及軟排線。影像感測器總成至少包含可動基板、影像感測晶片以及承載框架。可動基板上配置有多個電連接墊；影像感測晶片設置於可動基板的上表面，且電性連接於電連接墊；承載框架設置於上表面，且環繞影像感測晶片。軟排線具有固定端、浮動連接段以及電連接端。固定端對應於可動基板的一側邊緣配置；浮動連接段的一端連接於固定端，且浮動連接段浮動地配置於上表面上；電連接端延伸於浮動連接段的另一端。電連接端是垂直於可動基板的上表面配置，且電連接端邊緣的多個接腳電連接於可動基板的電連接墊。

Description

影像擷取模組及其組裝方法
本發明有關於光學成像，特別是關於一種影像擷取模組。
現有設計中傳感器移位影像穩定(Sensor Shift OIS)鏡頭模組的組裝方法，是先在影像感測器基板上水平焊接軟排線(FPC，Flexible Printed Circuit)之後，再依序組裝影像感測器總成、光學防手震作動器以及鏡頭總成，最後進行外殼封裝。
FPC事先被彎折成適當型態，其一端的FPC焊腳部分彎折成水平，而水平焊接於影像感測器基板。影像感測器總成以及鏡頭總成由上往下組裝在影像感測器基板上，最後再進行外殼封裝，以外殼固定鏡頭總成。影像感測器基板可以透過光學防手震作動器帶動，而相對於鏡頭總成進行水平位移以達成光學影像穩定功能。
然而，FPC並無足夠剛性維持其型態，在向下放置並組裝各元件時，FPC容易擺動而影響組裝，且彎折成水平的部份容易碰觸其他元件而無法順利放置，並且容易焊接失效。
基於上述問題，本發明提出一種影像擷取模組及其組裝方法，藉以改善軟排線的配置。
本發明一或多個實施例提出一種影像擷取模組，包含影像感測器總成以及至少一軟排線。影像感測器總成至少包含可動基板、影像感測晶片以及承載框架；可動基板上配置有多個電連接墊；影像感測晶片設置於可動基板的上表面，且電性連接於該些電連接墊；承載框架設置於上表面，且環繞影像感測晶片。軟排線具有固定端、浮動連接段以及電連接端；其中，固定端對應於可動基板的側邊緣配置；浮動連接段的一端連接於固定端，且浮動連接段浮動地配置於上表面上；電連接端延伸於浮動連接段的另一端；其中，電連接端是垂直於可動基板的上表面配置，且電連接端邊緣的多個接腳電連接於可動基板的該些電連接墊。
本發明一或多個實施例更提出一種影像擷取模組的組裝方法，包含：
提供影像感測器總成；其中，影像感測器總成至少包含可動基板、影像感測晶片以及承載框架，可動基板上配置有多個電連接墊；影像感測晶片設置於可動基板的上表面，且電性連接於該些電連接墊；承載框架設置於上表面，且環繞影像感測晶片；
提供軟排線；其中，軟排線具有固定端、浮動連接段以及電連接端，浮動連接段的一端連接於固定端，電連接端延伸於浮動連接段的另一端，且電連接端具有多個接腳；
使電連接端垂直於可動基板的上表面配置並接觸可動基板的多個電連接墊，使浮動連接段浮動地配置於上表面上，並且使固定端對應於可動基板的側邊緣配置；以及
將電連接端的該些接腳電連接於可動基板的多個電連接墊。
於本發明一或多個實施例中，電連接端垂直於可動基板的上表面配置，以直接電連接於可動基板的線路；因此，安裝軟排線的過程可以避免碰觸其他元件。在一或多個實施例中，軟排線預先結合於固定框架或是影像感測器總成的承載框架，有利於軟排線的安裝。本發明一或多個實施例更進一步設置多個訊號饋入接點於影像感測器總成的可動基板，有利於在組裝過程中點亮影像感測晶片，以利進行主動對位製程。
請參閱圖1、圖2以及圖3所示，為本發明第一實施例所揭露的一種影像擷取模組100，用於設置於電子裝置中；前述電子裝置包含但不限於智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、顯示器、獨立攝影機以及空拍機。
如圖1、圖2以及圖3所示，影像擷取模組100包含有固定框架110、基座120、一或多個軟排線130、鏡頭總成140、光學防手震作動器150（Optical Image Stabilizer Actuator）以及一影像感測器總成160。
如圖4以及圖5所示，固定框架110具有頂面側110a、底面側110b以及側向壁110c。頂面側110a以及底面側110b為連通，且頂面側110a以及底面側110b之間形成容置空間。側向壁110c連接頂面側110a以及底面側110b並圍繞容置空間。影像擷取模組100更包含延伸部112以及固定部114。延伸部112延伸於底面側110b的邊緣的局部。固定部114連接於延伸部112，使得固定部114間接地設置於固定框架110，固定部114大致平行於底面側110b，且固定部114與底面側110b之間具有高度差。在不同實施例中，延伸部112以及固定部114是一體成型於固定框架110。在不同實施例中，該高度差亦可省略，並省略延伸部112的配置，使固定部114直接地連接或延伸於底面側110b的邊緣。在不同實施例中，固定部114直接地連接或延伸於固定框架110的任意部位，不限定直接地連接或延伸於頂面側110a或底面側110b的邊緣。在不同實施例中，上述固定框架110的頂面側110a亦可改為側面側，側面側與底面側110b為連通以形成所述容置空間。
如圖1所示，基座120可為板體或是框體。在不同實施例中，基座120可具有複雜結構，以配合影像擷取模組100的組裝需求。在不同實施中，基座120可為電子裝置的殼體的一部分。固定部114固定於基座120，使得固定框架110的底面側110b與基座120之間形成間隔距離。前述固定部114與底面側110b之間的高度差主要是用於形成該間隔距離，使得固定框架110的側向壁110c與基座120之間至少局部為開放狀態，以使影像感測器總成160的側面以及其他的元件局部外露；不排除固定部114設置於其他位置，或是直接挖空固定框架110的側面側，只要使得影像感測器總成160的側面以及其他的元件局部外露，確保影像感測器總成160在進行光學防手震補償時具有足夠的作動空間，與使軟排線130等元件外露以執行電連接作業（如焊接）即可。
如圖1、圖2以及圖3所示，鏡頭總成140設置於容置空間中，且固定於固定框架110。在一具體實施例中，鏡頭總成140至少包含光學鏡片組142以及對焦機構144。
如圖1所示，光學鏡片組142的光軸通過頂面側110a以及底面側110b，使光學鏡片組142的入光面對應於頂面側110a，而光學鏡片組142的出光面對應於底面側110b。在不同實施例中，上述固定框架110的頂面側110a可改為側面側，且鏡頭總成140還包含一個光路改變元件，此時光學鏡片組142的入光面對應於側面側，而光路改變元件對應於底面側110b；前述光路改變元件可為但不限定於稜鏡、反射鏡。
如圖1所示，對焦機構144連接於光學鏡片組142，且固定於固定框架110。對焦機構144通常配置為環繞光學鏡片組142，並且具有音圈馬達、壓電元件或記憶金屬（Shape Memory Alloys, SMA）等致動器。對焦機構144用於驅動光學鏡片組142沿著光軸移動以進行對焦。
如圖1、圖3以及圖6所示，影像感測器總成160穿過該底面側110b連接於鏡頭總成140。影像感測器總成160包含一可動基板162、一影像感測晶片164、一承載框架166以及一光學玻璃板168。如圖6所示，可動基板162的一上表面朝向底面側110b，並且可動基板162的上表面配置有多個電連接墊162a。影像感測晶片164設置於可動基板162的上表面，且透過線路電性連接於該些電連接墊162a。承載框架166設置於可動基板162的上表面，且環繞影像感測晶片164。光學玻璃板168設置於承載框架166，且對應於影像感測晶片164。可動基板162、承載框架166以及光學玻璃板168定義一封閉空間，且影像感測晶片164位於封閉空間中，以對影像感測晶片164提供防塵保護。
如圖1、圖3、圖6以及圖7所示，光學防手震作動器150連接該影像感測器總成160至該鏡頭總成140。
如圖6、圖7以及圖8所示，光學防手震作動器150具有上作動件151以及下作動件152。該上作動件151透過黏膠或其他固定手段連接於對焦機構144，使上作動件151連接於鏡頭總成140。光學防手震作動器150還具有一中空區域，且光學鏡片組142是對應於中空區域配置。可動基板162或承載框架166透過黏膠或其他固定手段連接於下作動件152，使影像感測器總成160連接於下作動件152，且與基座120保持間隔距離。下作動件152可相對於上作動件151於垂直於光軸的一平面上位移。透過下作動件152的連接，可動基板162浮動地設置於基座120上，而可被下作動件152帶動。因此，下作動件152相對於上作動件151的位移，可以使得影像感測晶片164相對於光軸垂直移動，而達成光學防手震功能。
在一些實施例中，光學防手震作動器150可不有具有上作動件151以及下作動件152，而光學防手震作動器150是設置於鏡頭總成140與影像感測器總成160的周圍，並通過驅動件連接至鏡頭總成140及/或影像感測器總成160，以帶動鏡頭總成140及/或影像感測器總成160相對於光軸平移/轉動/傾斜來補償震動。例如，鏡頭總成140與影像感測器總成160被組裝為一個影像模組，而光學防手震作動器150是設置於基座120上或電子裝置內部並鄰近所述影像模組，且通過驅動件帶動所述影像模組平移/轉動/傾斜來補償震動。所述驅動件例如是馬達與連接桿，連接桿的一端連接所述馬達而另一端連接至鏡頭總成140及/或影像感測器總成160。
如圖2、圖3、圖4以及圖5所示，軟排線130具有一固定端132、一浮動連接段134以及一電連接端136。在本實施例中，軟排線130可以是可撓性印刷電路板(FPC，Flexible Printed Circuit)。在一些實施例中，軟排線130是在現有任一種可撓性基材上，如高分子聚合物薄板或金屬薄板，以現有任一種設置方式使電路形成在此可撓性基材上。
如圖2、圖3、圖4以及圖5所示，固定端132對應於可動基板162的一側邊緣配置且位於固定框架110之外，使得固定端132可以被電連接（如焊接）於電子裝置的訊號線路。訊號線路可以是設置在基座120上的電路或是不設置在基座120上的訊號排線180，本實施例中以訊號排線180設置在基座120上的為例進行說明。
如圖2、圖3、圖4以及圖5所示，在一具體實施例中，固定端132固定於固定部114，特別是固定於固定部114朝向基座120的一面，使得固定端132位於固定框架110之外，並且間接地透過固定部114連接於固定框架110。固定端132可以局部地突出於固定部114之外，或不突出而隱藏於固定部114之底面；因此，於固定部114固定於基座120時，固定端132可以暫時地或永久地被固定於訊號排線180，以利後續的電連接作業。
在不同實施例中，固定端132垂直地固定於固定部114，而以垂直的方式被電連接於前述訊號線路或訊號排線180。訊號線路或訊號排線180用於電性連接至電子裝置如智慧型手機的控制模組，訊號排線180可為FPC接頭(FPC connector)。在一實施例中，固定端132與訊號排線180用於連接固定端132的一端，可以是設置在固定框架110的固定部114或基座120上，且訊號排線180的另一端連接至所述電子裝置的控制模組。
如圖2、圖3、圖4以及圖5所示，浮動連接段134的一端連接於固定端132，且浮動連接段134浮動地配置於可動基板162的上表面上，並延伸於固定框架110的容置空間中。浮動連接段134不直接固定於影像感測器總成160、鏡頭總成140及/或固定框架110。具體而言，鏡頭總成140與固定框架110之間保持間隙，浮動連接段134通過此一間隙，以使得浮動連接段134是於容置空間浮動設置。浮動連接段134的扁平部分平行光學鏡片組142的光軸，也就是浮動連接段134的厚度方向垂直所述光軸，且浮動連接段134的厚度小於鏡頭總成140與固定框架110之間的間隙，使浮動連接段134在此間隙中是可浮動的。
如圖2、圖3、圖4以及圖5所示，電連接端136延伸於浮動連接段134的另一端，且電連接端136突出於固定框架110的底面側110b以方便電連接作業（如焊接、黏接、壓接或卡接）。
如圖3以及圖6所示，軟排線130的電連接端136是垂直於可動基板162的上表面配置，並保持在電連接端136與可動基板162的上表面互相垂直的狀態下，使電連接端136邊緣的多個接腳136a電連接於可動基板162的電連接墊162a。舉例來說，透過融解錫球或其他焊料，使得電連接端136邊緣的多個接腳136a焊接於可動基板162的電連接墊162a，藉以將電連接端136以垂直於上表面的態樣電連接於可動基板162。在本實施例中，電連接墊162a是位在可動基板162的上表面而平行於可動基板162的上表面，使得接腳136a與電連接墊162a是在彼此垂直的狀態下被焊接在一起。
如圖6所示，在本實施例中，可動基板162的電連接墊162a位在可動基板162的上表面，且上表面垂直於光學鏡片組142的光軸。電連接端136無須被彎折為平行所述上表面，電連接端136是在垂直所述上表面的狀態下連接可動基板162的電連接墊162a。
如圖9所示，在一些實施例中，可動基板162的電連接墊162a位在可動基板162的側表面，且側表面平行於光學鏡片組142的光軸；電連接端136與可動基板162的電連接墊162a是彼此平行而互相連接，且電連接端136平行於側表面而垂直於上表面。在本實施例中，電連接墊162a是位在可動基板162的側表面而垂直於可動基板162的上表面，使得接腳136a與電連接墊162a是在彼此平行的狀態下被焊接在一起。
在一些實施例中，固定端132可沿垂直方向（平行光軸的方向）被電連接於所述訊號線路或訊號排線180。連接結構可參照圖3、圖4與前述說明。舉例來說，訊號排線180設置有一排電連接墊180a（如圖3所示），而固定端132可沿垂直方向被焊接至訊號排線180的此排電連接墊180a；或者，訊號排線180可設置有兩排或兩排以上的電連接墊180a，浮動連接段134的一端對應延伸有兩排或兩排以上的固定端132，所述兩排或兩排以上的固定端132可分別沿垂直方向被焊接至訊號排線180的兩排或兩排以上的電連接墊180a。在一些實施例中，軟排線130的固定端132垂直於訊號排線180設有電連接墊180a的表面，固定端132的接腳與電連接墊180a是在彼此垂直的狀態下被焊接在一起（圖未示），其連接結構可參照前述實施例關於接腳136a與電連接墊162a的相關說明。在一些實施例中，上述垂直電連接的加工程序可通過雷射焊接設備實現。
以下進一步說明影像擷取模組100的組裝方法。組裝過程細分為數道次流程，分別製作半成品後，再結合多件半成品以組成該影像擷取模組100。
如圖10以及圖11所示，首先提供一影像感測器總成160，如步驟S110所示。影像感測器總成160包含可動基板162、影像感測晶片164、承載框架166以及光學玻璃板168。
提供影像感測器總成160的步驟具體包含提供可動基板162，可動基板162的上表面設置有電連接墊162a以及必要的訊號線路。接著，設置影像感測晶片164於可動基板162的上表面，並且電性連接於可動基板162的訊號線路。設置承載框架166於可動基板162並環繞影像感測晶片164。最後設置光學玻璃板168於承載框架166上，使得承載框架166以及光學玻璃板168形成一封裝結構，覆蓋影像感測晶片164。影像感測晶片164會被承載框架166與光學玻璃板168的封裝結構覆蓋，在後續組裝階段與對位程序中，可避免微粒沾染影像感測晶片164。
如圖10所示，提供軟排線130，使電連接端136垂直於可動基板162的上表面配置並接觸可動基板162的多個電連接墊162a，如步驟S120所示。於此同時，浮動連接段134是浮動地配置於可動基板162的上表面上，且固定端132位於可動基板162的上表面，並且對應於可動基板162的一側邊緣配置。
如圖10所示，設置鏡頭總成140於影像感測器總成160之上，並連接影像感測器總成160至鏡頭總成140，如步驟S130所示。前述步驟S120以及步驟S130的執行次序可以互換，或者是同時執行。
具體而言，影像感測器總成160與鏡頭總成140之間是透過光學防手震作動器150連接。因此，步驟S140的細節更包含提供光學防手震作動器150；其中，光學防手震作動器150具有上作動件151以及下作動件152，且下作動件152可相對於上作動件151於垂直於光軸的一平面上位移；連接上作動件151至鏡頭總成140，連接影像感測器總成160於下作動件152。
在一些實施例中，影像感測器總成160與鏡頭總成140之間不是透過光學防手震作動器150可連接。例如，在連接影像感測器總成160至鏡頭總成140後，進一步設置光學防手震作動器150於鏡頭總成140與影像感測器總成160的周圍，連接光學防手震作動器150的驅動件至鏡頭總成140及/或影像感測器總成160，以帶動鏡頭總成140及/或影像感測器總成160相對於光軸平移/轉動/傾斜來補償震動。
如圖11所示，步驟S120以及步驟S130可整合為步驟S120a。如圖2、圖4以及圖5所示，組裝階段的固定框架110、軟排線130、鏡頭總成140以及光學防手震作動器150可先構成一個半成品。首先，固定軟排線130的固定端132於固定部114，使得固定端132位於固定框架110之外，並且間接地透過固定部114連接於固定框架110，如步驟S121所示。此時，配置浮動連接段134延伸於固定框架110的容置空間中，如步驟S122。配置電連接端136延伸於浮動連接段134的另一端，且突出於固定框架110的底面側110b，如步驟S123。接著，固定鏡頭總成140於固定框架110的容置空間中，如步驟S124所示，且連接光學防手震作動器150的上作動件151於鏡頭總成140，如步驟S125所示。
如圖2以及圖11所示，此時，固定框架110、軟排線130、鏡頭總成140以及光學防手震作動器150形成一個可以單獨移動的半成品。最後，連接光學防手震作動器150的下作動件152於承載框架166（如圖6或圖9所示），以連接影像感測器總成160至鏡頭總成140，並使電連接端136垂直於可動基板162的上表面配置以接近或接觸可動基板162的多個電連接墊162a，如步驟S126所示。此時，執行步驟S120a，亦即執行步驟S121~步驟S126，即為同時執行步驟S120以及步驟S130。
參閱圖12所示，於步驟S130或步驟S126中，連接影像感測器總成160至鏡頭總成140的步驟更包含進行主動對位（Active Alignment）製程，細節說明如下。
首先，利用探針、針板等訊號連接裝置傳送啟動訊號至影像感測晶片164，以點亮（啟用）影像感測晶片164，如步驟S141所示。其中，啟動訊號包括影像感測晶片164運作所需的電力，或啟動訊號即為影像感測晶片164運作所需的電力。接著依據影像感測晶片164連續產生的測試圖像，調整鏡頭總成140及其光軸與影像感測晶片164的相對位置，以進行光軸的校正，如步驟S142。最後，透過點膠等方式將光學防手震作動器150的下作動件152與影像感測器總成160的承載框架166結合，以透過光學防手震作動器150連接鏡頭總成140至影像感測器總成160，如步驟S143所示。
在一些實施例中，進行主動對位製程時，也可透過點膠將下作動件152固定於影像感測器總成160，特別是影像感測器總成160的承載框架166；或者，在一些實施例中，參照圖25、圖26所示，於組裝過程中，亦可先將輔助框架167連接於光學防手震作動器150的下作動件152，再利用輔助框架167連接於可動基板162的上表面，以結合兩個半成品。例如，影像感測器總成160為一個半成品，而輔助框架167、光學防手震作動器150與鏡頭總成140等其他元件為另一個半成品，光學防手震作動器150與鏡頭總成140是通過輔助框架167連接於影像感測器總成160的可動基板162。
如圖1、圖2、圖6以及圖10所示，對電連接端136進行電連接，將電連接端136邊緣的多個接腳136a電連接（如焊接）於可動基板162的多個電連接墊162a，如步驟S140所示。步驟S140也可以於步驟S120或步驟S126之後進行。最後將固定框架110的固定部114固定於基座120上，並且使固定端132連接基座120上的訊號線路或訊號排線180，即完成影像擷取模組100的組裝，如步驟S150以及步驟S160所示。如圖10至圖12所示，在本實施例中，在進行影像感測器總成160與鏡頭總成140的主動對位製程後，再將影像感測器總成160與鏡頭總成140連同固定框架110組裝到基座120上。在一些實施例中，也可在影像感測器總成160、鏡頭總成140與固定框架110組裝到基座120後，再進行影像感測器總成160與鏡頭總成140的主動對位製程，在此情況下，影像感測器總成160與鏡頭總成140在尚未完成主動對位之前，其在光軸方向的相對位置並未固定（例如預先塗膠但尚未使膠固化）。
參閱圖13、圖14以及圖15所示，為本發明第二實施例所揭露的一種影像擷取模組100。第二實施例的影像擷取模組100大致與第一實施例所揭露者相同，差異在於第二實施例的影像擷取模組100更包含多個訊號饋入接點170，設置於可動基板162。訊號饋入接點170可以設置於可動基板162的上表面、下表面、邊緣，或是延伸突出部分，該些訊號饋入接點170會由影像感測器總成160外露出來而不被該影像感測器總成160的元件與結構遮蔽。訊號饋入接點170透過設置或不設置於可動基板162上的線路電性連接於影像感測晶片164，以傳送啟動（點亮）影像感測晶片164的啟動訊號，進行主動對位（Active Alignment）製程以校正鏡頭總成140及其光軸與影像感測晶片164的相對位置。
如圖13、圖14以及圖15所示，在第二實施例中，在組裝階段的影像感測器總成160具有一訊號饋入部169。訊號饋入部169延伸於可動基板162的一邊緣。訊號饋入部169是可以由可動基板162一體延伸的硬板，或是連接於可動基板162的軟板。訊號饋入接點170設置在訊號饋入部169上。訊號饋入接點170可以供探針、針板等訊號連接裝置接觸，或是訊號饋入部169可作為一電接頭，此電接頭可以拆接於一電連接器，以在組裝訊號排線180（例如FPC接頭）之前，用於傳送啟動影像感測晶片164以將影像感測晶片164點亮（啟用）。
如圖15所示，在完成影像擷取模組100的全部或部分組裝作業後，影像擷取模組100可通過軟排線130與所述訊號線路或訊號排線180傳輸訊號，訊號饋入部169不再具備功能。因此可進一步移除訊號饋入部169以節省空間，移除方式例如是以雷射、CNC設備或刀片等裁切工具切除訊號饋入部169。前述移除訊號饋入部169的步驟，可於影像擷取模組100的全部組裝作業後進行，或是在進行主動對位（Active Alignment）製程之後進行。
參閱圖16以及圖17所示，為本發明第三實施例所揭露的一種可動基板162，用於置換本發明一或多個實施例中的可動基板162。在第三實施例中，訊號饋入接點170是設置在可動基板162的下表面，如圖16所示，或是訊號饋入接點170是設置在可動基板162的一邊緣，如圖17所示。
如圖16以及圖17所示，可動基板162的一下表面或是邊緣的訊號饋入接點170不被該影像感測器總成160遮蔽，而可以被探針、針板等訊號連接裝置接觸，以傳送啟動影像感測晶片164的啟動訊號，使影像感測晶片164點亮進行主動對位（Active Alignment）。因此，應用第三實施例的可動基板162，在組裝過程中就不需再切除訊號饋入部169。
如圖15至圖17所示，訊號饋入部169或訊號饋入接點170可應用於任何影像擷取模組100須點亮影像感測晶片164的製程作業，不限於前述實施例的影像擷取模組100的軟排線130的設置。例如在影像感測晶片164被電性連接到影像擷取模組100的其他訊號傳輸或控制元件之前，如需要進行主動對位時，皆可通過訊號饋入部169或訊號饋入接點170的設置，點亮影像感測晶片164，以進行主動對位。
如圖18以及圖19所示，為本發明第四實施例所提出的一種底殼200以及承靠治具300，用於在組裝過程中承載影像感測器總成160，以利鏡頭總成140以及影像感測器總成160的結合。
如圖18所示，底殼200包含一承載板210以及環繞承載板210的定位側壁220，且承載板210上具有開孔210a。影像感測器總成160放置於承載板210上方並覆蓋開孔210a。承靠治具300用於供底殼200的放置於其上，並以承靠凸部310穿過開孔210a以抬升影像感測器總成160的可動基板162，使影像感測器總成160與承載板210之間須維持預定間距，以利影像感測器總成160在進行防手震補償時的作動。在組裝過程中，可先進行主動對位，調整固定框架110（固定有鏡頭總成140）與影像感測器總成160的相對位置以校正光軸。
參閱圖20所示，為底殼200以及承靠治具300應用時，組裝方法的修改，連接影像感測器總成160至鏡頭總成140的步驟（步驟S130或步驟S126）細節說明如下。
如圖18以及圖20所示，首先，放置影像感測器總成160於底殼200的承載板210上方並覆蓋開孔210a，如步驟S141a所示，接著執行步驟S141以及步驟S142以完成光軸校正。在前述步驟中，底殼200放置在承靠治具300上。
如圖19以及圖20所示，承靠治具300的承靠凸部310穿過承載板210的開孔210a。以承靠治具300承托底殼200的承載板210，並以承靠凸部310承托影像感測器總成160，藉以朝向固定框架110的底面側110b移動承載板210以及影像感測器總成160，如步驟S143a所示。使定位側壁220與固定框架110的側向壁110c在底面側110b互相套接，如步驟S143b所示。
如圖19所示，在定位側壁220與固定框架110的側向壁110c在底面側110b互相套接並且定位之後，承靠凸部310使影像感測器總成160被抬升至可以連接鏡頭總成140；例如使承載框架166接觸光學防手震作動器150的下作動件152，使得事先塗佈的黏膠可以將光學防手震作動器150的下作動件152連接至影像感測器總成160的承載框架166，如步驟S143所示。承靠凸部310抬升影像感測器總成160，在光軸方向Z對影像感測器總成160的位置做第二階段調整，也就是上述底殼200與影像感測器總成160之間的間距調整，以保留底殼200的承載板210與影像感測器總成160的間距，確保影像感測器總成160進行防手震補償時的作動空間。
如圖18以及圖19所示，在第四實施例中，定位側壁220匹配固定框架110的底面側110b，固定框架110的側向壁110c在底面側110b套接於定位側壁220。此外，固定框架110的側向壁110c的內側面設置止擋結構116。定位側壁220被固定框架110的側向壁110c套接後，可被止擋結構116止擋，而限制底殼200至鏡頭總成140之間的最小距離。由於定位側壁220與固定框架110的側向壁110c是互相匹配但並未互相卡合，因此定位側壁220與固定框架110的側向壁110c具有在光軸方向Z上相對位移的能力。透過黏膠或其他固定手段結合鏡頭總成140以及影像感測器總成160時，可調整底殼200與影像感測器總成160之間的間距，補償鏡頭總成140與影像感測器總成160在組裝過程或元件本身所產生的公差。
接著，可在定位側壁220與固定框架110的側向壁110c或底面側110b的交界處塗布膠水並加以固化，使底殼200與影像感測器總成160的相對位置固定。此時，底殼200可用於取代前述一或多個實施例中的基座120。在一些實施例中，在定位側壁220與固定框架110的組裝前或調整前，定位側壁220與固定框架110的交界處也可先塗布膠水，待組裝後或調整後再使膠水固化。
如圖21以及圖22所示，在一些實施例中，定位側壁220與固定框架110的側向壁110c的相對位置也可互換，也就是定位側壁220在底面側110b套接於固定框架110的側向壁110c。此時，固定框架110的側向壁110c的外側面設置止擋結構116，固定框架110的側向壁110c被定位側壁220套接後，定位側壁220可被止擋結構116止擋。
在一實施例中，如圖23以及圖24所示，固定框架110的止擋結構116穿透設置有開窗116a，定位側壁220設置有凸包220a。凸包220a可延伸至開窗116a。開窗116a在垂直於影像感測晶片164的一光軸方向Z的寬度大於凸包220a在光軸方向Z的寬度，因此凸包220a可在開窗116a的寬度範圍中移動，定位側壁220與固定框架110可通過凸包220a與開窗116a彼此配合而在光軸方向Z上有限度的相對移動。相應地，藉由上述承靠治具300也可以在光軸方向Z對影像感測器總成160的位置做第二階段調整。調整完成後，定位側壁220與固定框架110的交界處也可塗布膠水並加以固化，使底殼200替代一或多個實施的基座120。在本實施例中，止擋結構116實質上是讓定位側壁220與固定框架110可互相嵌合且在光軸方向Z上做有限度的相對移動的互嵌結構。在一些實施例中，在定位側壁220與固定框架110的組裝前或調整前，定位側壁220與固定框架110的交界處也可先塗布膠水，待組裝後或調整後再使膠水固化。
定位側壁220接觸止擋結構116時，承載板210相對於底面側110b的高度，小於固定部114相對於底面側110b的高度。因此，當移除底殼200並將固定部114固定於基座120時，可以確保可動基板162與基座120之間保持間隔距離。在一些實施例中，固定部114也可不固定於基座120或底殼200，而是由固定框架110的一側向外延伸，以配合軟排線130與所述電子裝置的訊號排線180的配置。
如圖25所示，為本發明第五實施例所提出的一種影像擷取模組100，此影像擷取模組100更包含一輔助框架167。於組裝過程中，亦可先將輔助框架167連接於光學防手震作動器150的下作動件152，再利用輔助框架167連接於可動基板162的上表面。
如圖26以及圖27所示，光學防手震作動器150的中空區域加大，並以輔助框架167作為對焦機構144的底座。上作動件151與鏡頭總成140的連接處，向外移動至對焦機構144的外緣，讓中空區域可以避讓以供鏡頭承載治具400的凸台410通過，承載光學鏡片組142，以進行光學鏡片組142墊高組裝, 來確保光學鏡片組142於對焦機構144中的相對位置。
如圖25以及圖26所示，承載框架166以及光學玻璃板168用於封裝影像感測晶片164以防止粉塵，且承載框架166尺寸小於輔助框架167，而被輔助框架167環繞。進行主動對位（Active Alignment）製程後，將輔助框架167固定於可動基板162即可完成鏡頭總成140、光學防手震作動器150與影像感測器總成160的連接。在此實施例中，承載框架166是固定於可動基板162的獨立框架，其可在組裝與對位過程中保護影像感測晶片164。
參閱圖28、圖29以及圖30所示，為本發明第六實施例所提出的一種軟排線130的變化例。此一軟排線130可先結合於影像感測器總成160，並與影像感測晶片164電性連接，之後再進行主動對位（Active Alignment）製程。於第六實施例中，軟排線130更包含一或多個水平定位片137，延伸於電連接端136的上側邊緣。承載框架166的頂面更包含一或多個定位缺口166a，對應於水平定位片137。在一些實施例中，軟排線130的電連接端136可直接貼附於承載框架166的側壁，而無須水平定位片137與定位缺口166a的配置。
如圖30所示，於影像感測器總成160的半成品完成後，可先將電連接端136電連接於可動基板162。此時，水平定位片137可用於嵌入定位缺口166a，輔助軟排線130的電連接端136的垂直放置以及定位。
基於第六實施例的軟排線130，圖10中的步驟S120大致修正為，以水平定位片137嵌入定位缺口166a，使電連接端136垂直於可動基板162的上表面配置，並接觸可動基板162的多個電連接墊162a。在應用第六實施例的軟排線130時，步驟S110以及S120需要連續完成，以組成包含影像感測器總成160以及軟排線130的半成品，之後再進行鏡頭總成140或固定框架110的結合。
參閱圖31所示，為本發明第七實施例所提出的一種軟排線130的變化例。在先前的實施例中，圖3的固定端132是分成兩排的雙片結構，且固定端132的雙片結構是被分別焊接在兩條的訊號排線180上。在本實施例中，如圖31所示，固定端132為合成一排的單片結構，且單片的固定端132可以被焊接至單條的訊號排線180上。在一些實施例中，單片結構的固定端132可以被焊接在兩條訊號排線180的電連接墊180a上；在一些實施例中，雙片結構的固定端132可以被焊接在單條訊號排線180的電連接墊180a上。
在一些實施例中，軟排線130與訊號排線180可以整合為一體，例如圖31的軟排線130的固定端132與訊號排線180是一體成型，也就是說，固定端132與訊號排線180之間不需要經過焊接，訊號排線180是直接由固定端132一體延伸。
於本發明一或多個實施例中，電連接端136垂直於可動基板162的上表面配置，以直接電連接（如焊接）於可動基板162的線路；電連接端136無須彎折成平行於可動基板162的上表面的狀態，因此，安裝軟排線130的過程可以避免碰觸其他元件。在一或多個實施例中，軟排線130預先結合於固定框架110或是影像感測器總成160的承載框架166，有利於軟排線130的安裝。本發明一或多個實施例更進一步設置多個訊號饋入接點170於影像感測器總成160的可動基板162，有利於在組裝過程中點亮影像感測晶片162，以利進行主動對位製程。
100:影像擷取模組 110:固定框架 110a:頂面側 110b:底面側 110c:側向壁 112:延伸部 114:固定部 116:止擋結構 116a:開窗 120:基座 130:軟排線 132:固定端 134:浮動連接段 136:電連接端 136a:接腳 137:水平定位片 140:鏡頭總成 142:光學鏡片組 144:對焦機構 150:光學防手震作動器 151:上作動件 152:下作動件 160:影像感測器總成 162:可動基板 162a:電連接墊 164:影像感測晶片 166:承載框架 166a:定位缺口 167:輔助框架 168:光學玻璃板 169:訊號饋入部 170:訊號饋入接點 180:訊號排線 180a:電連接墊 200:底殼 210:承載板 210a:開孔 220:定位側壁 220a:凸包 300:承靠治具 310:承靠凸部 400:鏡頭承載治具 410:凸台 Z:光軸方向 S110~S160:步驟
圖1是本發明第一實施例中，影像擷取模組的剖視圖。 圖2是本發明第一實施例中，影像擷取模組的立體圖。 圖3是本發明第一實施例中，影像擷取模組的部分元件立體圖。 圖4是本發明第一實施例中，固定框架以及軟排線的立體圖。 圖5是本發明第一實施例中，固定框架以及軟排線的另一立體圖。 圖6是本發明第一實施例中，部分元件的局部立體圖。 圖7是本發明第一實施例中，光學防手震作動器的立體圖。 圖8是本發明第一實施例中，光學防手震作動器以及鏡頭總成的立體圖。 圖9是本發明第一實施例中，部分元件的局部立體圖。 圖10是本發明實施例中，影像擷取模組的組裝方法的流程圖。 圖11是本發明實施例中，影像擷取模組的組裝方法的部分流程圖。 圖12是本發明實施例中，影像擷取模組的組裝方法的部分流程圖。 圖13是本發明第二實施例中，影像擷取模組的部分元件立體圖。 圖14是本發明第二實施例中，影像感測器總成的立體圖。 圖15是本發明第二實施例中，影像擷取模組的部分元件立體圖。 圖16是本發明第三實施例中，可動基板的底視圖。 圖17是本發明第三實施例中，可動基板的立體圖。 圖18是本發明第三實施例中，底殼、承靠治具以及影像擷取模組的剖視圖。 圖19是本發明第三實施例中，底殼、承靠治具以及影像擷取模組的另一剖視圖。 圖20是本發明實施例中，影像擷取模組的組裝方法的部分流程圖。 圖21是本發明第四實施例中，底殼、承靠治具以及影像擷取模組的又一剖視圖。 圖22是本發明第四實施例中，底殼、承靠治具以及影像擷取模組的又一剖視圖。 圖23是本發明第四實施例中，底殼、承靠治具以及影像擷取模組的局部剖視圖。 圖24是本發明第四實施例中，底殼、承靠治具以及影像擷取模組的另一局部剖視圖。 圖25是本發明第五實施例中，影像擷取模組的剖視圖。 圖26是本發明第五實施例中，光學鏡片組、固定框架以及光學防手震作動器的底視圖。 圖27是本發明第五實施例中，固定框架、鏡頭總成、光學防手震作動器以及鏡頭承載治具的底視圖。 圖28是本發明第六實施例中，軟排線的立體圖。 圖29是本發明第六實施例中，影像感測器總成的立體圖。 圖30是本發明第六實施例中，軟排線以及影像感測器總成的立體圖。 圖31是本發明第七實施例中，影像擷取模組的部分元件立體圖。
100:影像擷取模組
110:固定框架
110a:頂面側
110b:底面側
110c:側向壁
112:延伸部
114:固定部
130:軟排線
132:固定端
134:浮動連接段
136:電連接端
140:鏡頭總成
142:光學鏡片組
160:影像感測器總成
162:可動基板
166:承載框架

Claims (15)

  1. 一種影像擷取模組，包含： 一影像感測器總成，至少包含一可動基板、一影像感測晶片以及一承載框架；該可動基板上配置有多個電連接墊；該影像感測晶片設置於該可動基板的一上表面，且電性連接於該些電連接墊；該承載框架設置於該上表面，且環繞該影像感測晶片；以及 至少一軟排線，具有一固定端、一浮動連接段以及一電連接端；其中，該固定端對應於該可動基板的一側邊緣配置；該浮動連接段的一端連接於該固定端，且該浮動連接段浮動地配置於該上表面上；該電連接端延伸於該浮動連接段的另一端；其中，該電連接端是垂直於該可動基板的該上表面配置，且該電連接端邊緣的多個接腳電連接於該可動基板的該些電連接墊。
  2. 如請求項1所述的影像擷取模組，更包含一鏡頭總成與一固定框架，該固定框架具有一頂面側、一底面側以及一側向壁；其中，該頂面側以及該底面側為連通以形成一容置空間，該側向壁連接該頂面側以及該底面側並圍繞該容置空間，該鏡頭總成設置於該容置空間且固定於該固定框架，該可動基板的該上表面朝向該底面側，且該影像感測器總成穿過該底面側連接於該鏡頭總成，該浮動連接段延伸於該容置空間中，該電連接端突出於該底面側，且該固定端位於該固定框架之外。
  3. 如請求項2所述的影像擷取模組，更包含一固定部，設置於該固定框架，且該固定端固定於該固定部。
  4. 如請求項3所述的影像擷取模組，更包含一延伸部，延伸於該底面側的一邊緣，且該固定部連接於該延伸部，使該固定部與該底面側之間具有一高度差。
  5. 如請求項4所述的影像擷取模組，更包含一基座，該固定部固定於該基座，使得該底面側與該基座之間形成一間隔距離。
  6. 如請求項1所述的影像擷取模組，更包含一鏡頭總成與一光學防手震作動器，該光學防手震作動器具有一上作動件以及一下作動件；該上作動件連接於該鏡頭總成，該影像感測器總成連接於該下作動件，且該下作動件可相對於該上作動件位移。
  7. 如請求項6所述的影像擷取模組，更包含一輔助框架，連接於該下作動件以及該可動基板的該上表面，且環繞該影像感測器總成的該承載框架。
  8. 如請求項1所述的影像擷取模組，更包含一鏡頭總成與一光學防手震作動器，該鏡頭總成連接該影像感測器總成，該光學防手震作動器具有一驅動件，該驅動件連接該鏡頭總成或該影像感測器總成；或者該鏡頭總成與該影像感測器總成組成一影像模組，該驅動件連接該影像模組。
  9. 如請求項1所述的影像擷取模組，其中，該承載框架的一頂面更包含至少一定位缺口，且該軟排線具有至少一水平定位片，延伸於該電連接端的一上側邊緣，用於嵌入該至少一定位缺口。
  10. 如請求項1所述的影像擷取模組，其中，該電連接端貼附於該承載框架的一側壁。
  11. 一種影像擷取模組的組裝方法，包含： 提供一影像感測器總成；其中，該影像感測器總成至少包含一可動基板、一影像感測晶片以及一承載框架，該可動基板上配置有多個電連接墊；該影像感測晶片設置於該可動基板的一上表面，且電性連接於該些電連接墊；該承載框架設置於該上表面，且環繞該影像感測晶片； 提供一軟排線；其中，該軟排線具有一固定端、一浮動連接段以及一電連接端，該浮動連接段的一端連接於該固定端，該電連接端延伸於該浮動連接段的另一端，且該電連接端具有多個接腳； 使該電連接端垂直於該可動基板的該上表面配置並接觸該可動基板的多個電連接墊，使該浮動連接段浮動地配置於該上表面上，並且使該固定端對應於該可動基板的一側邊緣配置；以及 將該電連接端的該些接腳電連接於該可動基板的該些電連接墊。
  12. 如請求項11所述的影像擷取模組的組裝方法，更包含： 設置一鏡頭總成於該影像感測器總成之上；以及 提供一光學防手震作動器，連接該光學防手震作動器的一上作動件至該鏡頭總成，並連接該影像感測器總成於該光學防手震作動器的一下作動件，以連接該影像感測器總成至該鏡頭總成。
  13. 如請求項12所述的影像擷取模組的組裝方法，更包含： 於提供該軟排線之後，提供一固定框架；其中，該固定框架具有一頂面側、一底面側以及一側向壁；其中，該頂面側以及該底面側為連通以形成一容置空間，該側向壁連接該頂面側以及底面側並圍繞該容置空間； 配置該浮動連接段延伸於該固定框架的容置空間中，使該固定端位於該固定框架之外，且該電連接端突出於該底面側； 固定該鏡頭總成於該固定框架的該容置空間中；以及 連接該影像感測器總成至該鏡頭總成，並使該電連接端垂直於該可動基板的該上表面配置以接觸該可動基板的該些電連接墊。
  14. 如請求項13所述的影像擷取模組的組裝方法，更包含提供一固定部，設置於該固定框架，並將該固定端固定於該固定部。
  15. 如請求項13所述的影像擷取模組的組裝方法，其中，該軟排線更包含至少一水平定位片，延伸於該電連接端的一上側邊緣，該承載框架的一頂面更包含至少一定位缺口，且使該電連接端垂直於該可動基板的該上表面配置的步驟更包含以該至少一水平定位片嵌入該至少一定位缺口。
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