一种摄像头模组及电子设备的制作方法

1.本技术涉及摄像头技术领域，尤其涉及一种摄像头模组及使用所述摄像头模组的电子设备。


背景技术：

2.目前移动电子设备，如手机使用的一种sensor af摄像头机型，与传统采用马达工作带动镜头运动进行对焦的方式不同，它是镜头相对固定，通过感光元件(sensor，传感器)的上下移动来实现自动对焦功能。具体的，感光元件连接至电路板，通过电路板上下移动带动感光元件移动。
3.但随着移动电子设备的发展，对摄像头的小型化和增加摄像头像素的要求不断提高，实践发现上述sensor af摄像头模组存在散热能力差的问题，严重影响摄像头的成像质量和使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种摄像头模组及电子设备，以解决或者部分解决sensor af型自动对焦摄像头模组存在的散热能力差的技术问题。
5.为解决上述技术问题，根据本发明一个可选的实施例，提供了一种摄像头模组，所述摄像头模组通过移动感光元件进行对焦，所述摄像头模组包括：
6.底座；
7.电路板，设在所述底座上方，所述电路板上设有感光元件；
8.导热机构，设置在所述底座与所述电路板之间。
9.根据本发明另一个可选的实施例提供的摄像头模组，所述导热机构包括：
10.第一导热层，设置在所述电路板的第一表面；
11.第二导热层，设置在所述底座的第二表面；所述第一表面与所述第二表面为相对面；
12.导热连接机构，连接在所述第一导热层和所述第二导热层之间。
13.可选的，所述电路板的第一表面包括露铜区，所述第一导热层覆盖所述露铜区设置。
14.可选的，所述导热连接机构为柔性连接筋或连接簧。
15.进一步的，在所述导热连接机构为柔性连接筋时，所述柔性连接筋的总长度大于目标值；所述目标值为所述底座与所述电路板之间的最大距离。
16.进一步的，在所述导热连接机构为柔性连接筋时，所述柔性连接筋的设置密度不低于10条/平方厘米。
17.可选的，所述第一导热层为石墨烯，银箔，铜箔，导电布中的其中一种。
18.进一步的，当所述第一导热层为石墨烯时，所述第一导热层的厚度取值范围为0.05毫米至0.15毫米。
19.可选的，所述镜头组件包括：
20.壳体，固定连接至所述底座；
21.磁体，固定连接至所述壳体的内表面；
22.支架，固设在所述电路板上，所述支架上设置有滤光片；
23.弹片，位于所述支架上方，所述弹片连接所述底座和所述支架；
24.线圈，固定连接至所述支架，所述线圈对应所述磁体设置，所述线圈与所述磁体之间存在间隙；
25.霍尔传感器，固定连接至所述壳体的内表面；
26.镜头组件，固设于所述壳体。
27.根据本发明又一个可选的实施例，提供了一种电子设备，所述电子设备包括前述技术方案中的摄像头模组。
28.通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
29.本发明提供了一种摄像头模组，包括：底座，支架，电路板，导热机构和镜头组件；其中，导热机构设置在底座与电路板之间，用于将电路板处的热量传导至底座上进行散热；与传统的底座与电路板之间不存在相互连接的传热机构，仅通过空气传热实现散热的sensor af摄像头模组相比，由于导热机构的传热系数显著高于空气的传热系数，因此通过导热机构，可以将感光元件的大部分工作产热传递到底座上，再利用底座或与底座相连的电子设备的散热结构进行充分的散热，避免热量一直保留在摄像头模组内部，尤其集中在感光元件和电路板上，从而保证了摄像头模组的成像质量，延长了摄像头模组的工作寿命。
30.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
31.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
32.图1示出了根据本发明一个实施例的摄像头模组的剖视图；
33.图2示出了根据本发明另一个实施例的摄像头模组的剖视图；
34.图3示出了根据本发明一个实施例的摄像头模组的爆炸图；
35.附图标记说明：
36.1、底座；11、金属底板；2、支架；3、电路板；31、感光元件；32、第一线路板；33、第二线路板；4、导热机构；41、第一导热层；42、导热连接机构；43、第二导热层；5、镜头组件；51、磁体；52、线圈；53、壳体；54、霍尔传感器；55、镜头；56、滤光片；57、弹片。
具体实施方式
37.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有
技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本发明中用到的各种设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
38.研究表明，由于sensor af型摄像头通过上下移动电路板实现自动对焦，所以在电路板与底座之间需要形成一个空间用于支持电路板上下移动。而感光元件sensor在工作时会产生热量，此热量会传递给电路板，而电路板下方的空间目前不存在任何散热结构，只能通过空气传热给摄像头底座；而空气的导热系数非常低，导致散热效果很差。
39.基于此，为了解决sensor af摄像头模组存在的散热能力差的问题，在一个可选的实施例中，如图1所示，提供了一种摄像头模组，所述摄像头模组通过移动感光元件31进行对焦，包括：
40.底座1；
41.电路板3，设于底座1上方；所述电路板3上设有感光元件31；
42.导热机构4，设置在所述底座1与所述电路板3之间。
43.本实施例提供的摄像头模组，其改进散热能力的原理为：导热机构4设置在底座1与电路板3之间，用于将电路板3处的热量传导至底座1上进行散热；与传统的底座1与电路板3之间不存在相互连接的传热机构，仅通过空气传热实现散热的sensor af摄像头模组相比，由于导热机构4的传热系数显著高于空气的传热系数，因此通过导热机构4，可以将感光元件的大部分工作产热传递到底座1上，再利用底座1或与底座1相连的电子设备的散热结构进行充分的散热，避免热量一直保留在摄像头模组内部，尤其集中在感光元件和电路板3上，从而保证了摄像头模组的成像质量，延长了摄像头模组的工作寿命。
44.具体来讲，底座1是摄像头模组的底部安装座。为了促进热传导，一种可选的方式是使用金属制底座，如钢制底座。另一种可选的方式，如附图1所示，底座1包括金属底板11，金属底板11可以采用嵌设的方式设置在底座架上形成复合底座，导热机构4则设置在所述金属底板11与所述电路板3之间。采用嵌设金属底板11的底座1，不仅提高热传导能力，也在不增加sensor af摄像头模组的高度的情况下提供了电路板3沿z轴移动对焦的空间，在保证sensor af功能的同时使sensor af摄像头模组进一步小型化。
45.电路板3用于将摄像头模组与外部电路连接，实现信号的输入与输出。具体到本实施例中，参见图3，电路板3包括层叠设置的第一线路板32和第二线路板33，第一线路板32为硬质电路板，第二线路板33为软硬结合板，第二线路板33包括第一硬质部、套设在第一硬质部外围的软质部和设置在软质部末端的第二硬质部，第一线路板32与第一硬质部电性连接；其中，第一线路板32位于第二线路板33的上方，第一线路板32上开挖容纳感光元件31的容置通孔；感光元件31位于容置通孔内，且感光元件31支撑在第一硬质部上，感光元件31与第一线路板32电性连接；导热机构4设置在第二线路板33与底座1之间。
46.考虑到要连接底座1和电路板3进行散热，导热机构4可以设计成位于电路板3和底座1之间的散热柱或散热块形状(参见图1所示)，考虑到摄像头模组的对焦方式为sensor af型，电路板3与底座1之间的z向距离是可变的，导热机构4必须是柔性或可变形的，如柔性散热柱或散热块，以避免其对sensor af对焦方式的不利影响。
47.在一些可选的实施例中，如图2所示，导热机构4包括
48.第一导热层41，设置在电路板3的第一表面；
49.第二导热层43，设置在底座1的第二表面；第一表面与第二表面为相对面；
50.导热连接机构42，连接在第一导热层41和第二导热层43之间。
51.具体到本实施例中，如附图2所示，第二导热层43贴设至金属底板11。第一导热层41贴设至第二线路板33的下表面。
52.本实施例中的导热机构4的散热原理为：感光元件31产生的热量通过电路板3传递到第一导热层41，然后通过导热连接机构42将热量传递给第二导热层43，第二导热层43将热量传递给底座1进行散热。
53.考虑到摄像头模组中的主要的发热来源于电路板3上的感光元件31，为了进一步提高散热效果，在电路板3的第一表面或者第二线路板33的下表面没有蚀刻电路的区域开窗形成露铜区，第一导热层41覆盖露铜区设置，利用铜优良的热传导能力，提高热量从电路板3或第二线路板33到底座1的传导效率。
54.对于移动sensor进行对焦的sensor af型摄像头模组，作为热量从电路板3传输到底座1的传输结构，导热连接机构42必须是柔性的，可以选择柔性连接筋或连接簧中的其中一种。
55.对于柔性连接筋结构，其具有条形形状，总长度应当大于底座1与电路板3之间的z向距离，以避免或减小柔性连接筋对电路板3运动对焦的阻碍。进一步的，柔性连接筋的长度需要满足在电路板3向底座1移动时，柔性连接筋可以自由或微阻力折叠，弯曲；在电路板3远离底座1时，柔性连接筋可以自由拉伸或微阻力拉伸。因此，柔性连接筋的总长度可大于目标值；所述目标值为底座1与电路板3之间的最大距离，即电路板3在移动对焦时，电路板3与底座1之间的最远距离；总长度建议不超过两倍最大距离，避免出现折叠或弯曲困难。
56.对于连接簧结构，其具有类似弹簧的形状，为了尽可能减少其对电路板3移动的阻碍作用，其自由长度应当不低于底座1与电路板3之间的初始距离。
57.例如，某型号的sensor af摄像头，其在对焦时电路板3与底座1之间的距离变化为0.2～0.4毫米，则对于柔性连接筋结构，其拉直后的总长度应当不低于0.4毫米，最大长度不超过0.8毫米；对于连接簧结构，其自由长度应当不低于0.3毫米。
58.导热连接机构42的设置数量或设置密度影响热量的传导效果，实践表明，对于柔性连接筋机构，其设置密度应当不低于10条/平方厘米；最高不超过100条/平方厘米，否则会产生额外工艺成本。
59.可选的，第一导热层41，第二导热层43和导热连接机构42的可选材质包括石墨烯，银，铜，导电布等具有高热传导率的材料。其中，第一导热层41和第二导热层43为薄膜或箔层，在同一个摄像头模组内，第一导热层41，第二导热层43和导热连接机构42的材质可以相同，也可以不同。
60.本实施例优选石墨烯作为导热机构4的导热材料，因为石墨烯传热能力强且加工方便。对于石墨烯材料，第一导热层41和第二导热层43的可选厚度为0.05毫米～0.15毫米，包括端点值。
61.对于石墨烯导热机构4，可以采用市售的石墨烯散热片，将其冲切成所需大小和厚度的片层形状，然后将其粘贴在电路板3和底座1上。对于石墨烯连接筋，可以先从石墨烯散热片上切割出多条石墨烯带，然后将其加工成连接筋或连接簧的形状，再将每一条连接筋或连接簧粘贴到第一导热层41和第二导热层43之间。粘贴石墨烯的材料可以使用导热胶。
62.对于材质为银或铜的导热机构4，可以先在电路板3和底座1上沉积一层铜，然后在组装摄像头时，通过电镀或先加工出连接形状，再使用导热胶粘贴的方法，在两层铜之间形成铜金属或银金属的连接结构。
63.总的来说，本实施例通过在固定镜头，移动感光元件进行对焦的sensor af镜头内设置导热机构4，导热机构4包括第一导热层41、第二导热层43和导热连接机构42，在不阻碍感光元件31的移动对焦的前提下，将感光元件31产生的热量依次通过电路板3，第一导热层41，导热连接机构42和第二导热层43传递到金属底座1上，利用金属底座1或与金属底座1连接的电子设备的散热结构进行散热，从而显著提高感光元件31和电路板3的散热效果。导热机构4的材质优选石墨烯，其兼具导热能力强和工艺成本低的优势，从而实现提高整体散热能力的效果。
64.图3示出了本实施例提供的sensor af型摄像头模组的详细示例结构，摄像头模组还包括
65.壳体53，固定连接至底座1，具体地，第二线路板33的边缘线路固设在底座1与壳体53之间；
66.磁体51，磁体51固定在壳体53的内表面；
67.支架2，固设在电路板3上，支架2上设置有滤光片56；具体地，支架2固设在第一线路板32上；
68.弹片57，位于支架2上方，弹片连接底座和支架；具体地，弹片57的中间部与支架2固连，弹片57的两端分别与底座1上相对设置的两根立柱固连；
69.线圈52，固定连接至支架2，线圈52对应磁体51设置，线圈52与磁体51之间存在间隙；
70.霍尔传感器54，固定连接至壳体53的内表面；
71.镜头组件55，固定于壳体53。
72.图3中的摄像头模组，是将线圈52固定在支架2上形成动子，磁体51固定到壳体53内形成定子，通过霍尔传感器54感应感光元件31的位置实现对焦的闭环控制。具体的，壳体53可以是金属壳体或金属外壳。霍尔传感器54虽然无法直接感应到感光元件31，但它可以感应到线圈52的位置，因此将线圈52固定到支架2上，与感光元件31的相对位置保持一定，支架2带动电路板3，进而带动感光元件31上下移动时，线圈52保持同步上下运行，相对距离不变。通过霍尔传感器54感应线圈52的位置，就能侦测到感光元件31的位置，从而实现位置的闭环控制，达到快速对焦的目的。
73.基于前述实施例相同的发明构思，在又一个可选的实施例中，提供了一种电子设备，所述电子设备包括前述实施例中的摄像头模组。本实施例中的电子设备通常是指移动电子设备，如手机，平板电脑和pda等手持电子设备。
74.通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
75.本发明提供了一种sensor af摄像头模组，包括：底座，电路板和导热机构；其中，导热机构设置在底座与电路板之间，用于将电路板处的热量传导至底座上进行散热；与传统的底座与电路板之间不存在相互连接的传热机构，仅通过空气传热实现散热的sensor af摄像头模组相比，由于导热机构的传热系数显著高于空气的传热系数，因此通过导热机构，可以将感光元件的大部分工作产热传递到底座上，再利用底座或与底座相连的电子设
备的散热结构进行充分的散热，避免热量一直保留在摄像头模组内部，尤其集中在感光元件和电路板上，从而保证了摄像头模组的成像质量，延长了摄像头模组的工作寿命。
76.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
77.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。