鏡頭模組的組裝專用治具的製作方法
2023-07-06 12:19:11 1
專利名稱：鏡頭模組的組裝專用治具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種治具，具體涉及一種安裝微型攝像鏡頭模組的治具，用於保證鏡頭模組中座體與PCB板粘合固定時精確定位。
背景技術：
目前以模組化進行量產、且使用於「會應用到拍照功能的電子產品(例如數位相機、具有拍照功能的行動電話、或具有拍照功能的個人數字助理器PDA、筆記本電腦、監視器、倒車系統等)內」的鏡頭模組，通常包括一鏡頭單元、一座體、一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)以及一影像感應器。其中座體是收容所述鏡頭單元，座體的頂側設有開口，可容光線進入，透過鏡頭單元到達位於固定底板上的影像感應器產生影像信號，並利用印刷電路板(以下簡稱PCB板)將該影像感應器的影像信號傳輸到電子產品的電路板上。
上述結構中，PCB板與座體之間通過膠體粘合，並經烘烤加熱後固定。現有技術中，一種為機械裝配方式，如中國發明專利申請CN1713013A公開了一種鏡頭的自動化裝配系統及其裝配方法，使用該種機械手系統可以自動完成鏡頭模組裝配工作，但整套設備的結構較為複雜，因而價格相當昂貴；目前國內大多數廠家仍採用手工粘合方式，成本較低，但也因而易出現以下兩類主要問題①由於PCB板上布滿金線，僅在邊沿處留有窄小的粘合邊，手工粘合時，當手微有抖動就將使座體下緣碰撞金線，造成PCB板的報廢；②在將座體置於PCB板上後，為使其定位需人工向下按壓座體，從而因手指按壓的力不夠均勻，可能造成安裝完成後的鏡頭模組的表面傾斜、不平。實際生產證明，以手工方式完成該工序，其成品率僅為60％左右，大量不良品的存在，導致生產成本的變大。
發明內容
本實用新型目的是提供一種鏡頭模組的組裝專用治具，使用該治具完成PCB板與座體之間的粘合固定，大大提高產品成品率，降低生產成本。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種鏡頭模組的組裝專用治具，自上而下包括上板、中板和下板，並經設於兩端的緊固螺釘固定連接；所述下板上設有印刷電路板定位區，定位區內設有至少2個定位柱；對應該定位區在所述中板上開設有複數個與鏡頭模組座體匹配的容置孔，上板上對應於每一容置孔位置設有一與待安裝鏡頭模組頂面配合的彈性壓針；下板兩側邊沿處設有與中板配合的定位結構，下板上相對於中板外圍設有凸臺，該凸臺的頂面與上板底面配合，高度大於中板的厚度；所述上板上、位於壓針的兩側分別至少設有一限位支杆，該限位支杆的底面抵於中板的頂面上。
上述技術方案中，所述被安裝的鏡頭模組為主要由鏡頭單元、座體、印刷電路板以及影像感應器組成的模組結構，鏡頭單元通過螺紋或卡合方式與座體連接，印刷電路板則通過粘合方式與座體連接。所述被安裝鏡頭模組印刷電路板為由複數個鏡頭模組印刷電路板以矩陣方式排列構成的電路板，安裝時，先將上過膠的電路板置於下板上，使下板上的定位柱與電路板上的定位孔對準插入定位；再將中板壓置於電路板上，通過中板與底板之間定位結構固定，使每一鏡頭模組印刷電路板對準一個中板上的容置孔；然後將裝有鏡頭單元的座體放置於每一容置孔中，蓋上上板，此時每一上板上的彈性壓針壓住一個對應的鏡頭模組頂面，旋緊兩端的緊固螺釘，使下板與上板相互壓緊，此時，在每一容置孔處，彈性壓針對鏡頭模組施以一定的壓力，以保證座體與電路板之間的粘合，同時，限位支杆壓迫中板，使其不會發生移動，最後將上述鏡頭模組送入烘烤箱內加熱使膠體固化。
上述技術方案中，每一所述壓針包括殼體、設置於殼體內一端向下延伸至殼體外側的頂杆、固定於頂杆底部的壓盤、及與頂杆和殼體配合的彈性件，所述殼體經上板上的孔與上板固定連接，頂杆與殼體滑動連接。在使用時，隨著緊固螺釘的旋緊，頂杆底部的壓盤抵於鏡頭模組的頂面(鏡頭單元的頂面)上，為鏡頭模組施加向下的壓力，使壓力均勻的施加於鏡頭模組上，避免受力不均導致傾斜；採用帶有彈性件的壓針，在烘烤加熱時，粘合電路板與座體之間的膠體產生熱膨脹，利用彈性件為鏡頭模組提供變形的空間，避免對電路板的損壞。
上述技術方案中，所述上板的兩側中部分別設有一限位支杆，該限位支杆包括殼體、與殼體滑動連接並向下延伸至殼體外側的頂杆以及固定於頂杆底部的壓盤，與頂杆和殼體配合設置有彈性件，以給中板提供一定的壓力，避免在搬運過程中損壞。
上述技術方案中，所述下板與中板之間的定位結構由分置於下板兩側至少一個凸柱和設置於中板上與每一凸柱配合的通孔組成。
上述技術方案中，對應於中板上每一容置孔位置的中央，在下板上設有凹槽，每一凹槽的大小和深度與被安裝鏡頭模組底部的連接器相配合。當被安裝的鏡頭模組中印刷電路板底部帶有連接器以輸出電信號時，連接器將突出於電路板底面，為容納每一印刷電路板底部的連接器，故在下板頂面開設對應的凹槽。
上述技術方案中，所述凸臺相對設置於下板的兩端，每一凸臺為2級臺階結構，較低的臺階頂面與上板底面配合，較高的臺階側面與上板側面配合定位。
進一步的技術方案為，所述凸臺的中部設有凹槽，對應凹槽位置，在上板與中板的兩端分別設有向外伸展的凸柄，與對應端的凹槽配合構成卡合定位。
上述技術方案中，所述中板的底部對應每一容置孔四周設有向上的凹陷，以避免中板對印刷電路板上周邊的金線的壓損。
由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有的優點是1.由於本實用新型下板、中板及上板之間通過各定位結構精確定位，中板上的容置孔大小和形狀與鏡頭模組座體配合，使位於每一容置孔內的座體能平行下移，與底部的印刷電路板準確粘合，避免以往手工粘合時抖動造成的粘合誤差，從而可大大提高鏡頭模組的成品率，降低生產成本；2.由於本實用新型組成結構相對簡單，相比較於機械手式的自動組裝設備來說，製作成本大大減小，適用於各種規模的生產商使用。
附圖1為本實用新型實施例一的安裝結構分解示意圖；
附圖2為本實用新型實施例一使用狀態下局部剖視圖。
其中1、上板 2、中板 3、下板；4、緊固螺釘；5、壓針 6、容置孔 7、凸臺 8、限位支杆 9、凸柱 10、通孔 11、定位柱 12、凹槽；13、凹槽 14、凸柄 15、凹陷 16、鏡頭模組 17、壓盤。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附圖1、2所示，一種鏡頭模組的組裝專用治具，包括上板1、中板2和下板3，所述下板3兩端相對設有一對呈L型2層臺階式的凸臺7，該凸臺較低一級的頂面與上板底面配合，高度大於中板2的厚度，凸臺的中部設有凹槽13，對應於凹槽13處在上板與中板的兩端分別設有向外伸展的凸柄14，與對應端的凹槽13配合構成卡合定位，並經分別設於三者兩端的螺孔通過貫穿上板1、中板2至下板3的緊固螺釘4固定連接；所述中板2上開設有以4個5×5矩陣方式排列的100個與鏡頭模組16匹配的容置孔6，中板2的底面在每一容置孔四周設有向上的凹陷15，該凹陷15與被安裝的鏡頭模16組印刷電路板表面位置相匹配；對應於每一容置孔6位置，在上板1上設有一壓針5，每一所述壓針包括殼體、設置於殼體內一端向下延伸至殼體外側的頂杆、固定於頂杆底部的壓盤、及與頂杆和殼體配合的彈性件，所述殼體經上板上的孔與上板粘合固定連接，頂杆與殼體滑動連接；所述上板上、位於壓針的兩側的中部分別設有一限位支杆8，該限位支杆包括殼體、與殼體滑動連接並向下延伸至殼體外側的頂杆以及固定於頂杆底部的壓盤，與頂杆和殼體配合設置有彈性件；下板兩側邊沿處設有與中板固定的定位結構，其中所述定位結構由分置於下板一側的2個凸柱9及另一側的1個凸柱9與對應於每一凸柱的中板上的通孔10組成；下板上印刷電路板定位區內設有與被安裝鏡頭模組印刷電路板上固定孔配合的3個定位柱11，其中位於下板一側右端的定位柱與另一側左端的定位柱構成一對對角定位布置，第三個定位柱位於另一側的右端，3個定位柱構成對印刷電路板的精確定位。為適用於各種類型的印刷電路板，針對底部設置連接器的電路板形狀，對應於中板上每一容置孔中央位置的下板上設有一凹槽12，每一凹槽深度與被安裝鏡頭模組16底部的連接器相配合。
本實施例在使用時，將由4個5×5矩陣排列的100個鏡頭模組中的印刷電路板組成的電路板置於下板上，通過下板兩側的3個定位柱與電路板上的固定孔配合定位，中板壓置於電路板上，通過中板上的通孔與底板上的3個凸柱對應定位，使每一鏡頭模組印刷電路板對應一中板上的容置孔，然後將裝有鏡頭單元的座體放置於每一容置孔內，蓋上上板，此時每一上板上的彈性壓針對應一鏡頭模組，旋緊兩端的緊固螺釘，使下板、中板與上板三者相互壓緊，由上板兩側的限位支杆限位，通過各印刷電路板上預設的粘合膠體，實現對容置孔內每一鏡頭模組中座體與各印刷電路板的粘合，最後送入烘烤箱內加熱固定，在烘烤加熱過程中，粘合膠體發生熱膨脹，而上板上每一帶有彈性件的壓針，一方面為鏡頭模組提供變形的空間，避免對電路板的損壞，另一方面，壓針底部的壓盤給每一鏡頭模組基本相同的壓力，使鏡頭模組粘合一致，避免粘合傾斜等不良品的出現。
本實施例中，治具的大小和中板上容置孔的數量及排列方式是與相應的印刷電路板對應的，除了上述排列方式外，常見的排列方式還有4個6×6矩陣排列的144個位置排列等。因而，中板上容置孔的數量和排列方式並不限制本專利的保護範圍。
權利要求1.一種鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於自上而下包括上板[1]、中板[2]和下板[3]，並經設於兩端的緊固螺釘[4]固定連接；所述下板[3]上設有印刷電路板定位區，定位區內設有至少2個定位柱[11]；對應該定位區在所述中板[2]上開設有複數個與鏡頭模組座體匹配的容置孔[6]，上板上對應於每一容置孔位置設有一與待安裝鏡頭模組[16]頂面配合的彈性壓針[5]；下板兩側邊沿處設有與中板配合的定位結構，下板[3]上相對於中板[2]外圍設有凸臺[7]，該凸臺的頂面與上板底面配合，高度大於中板[2]的厚度；所述上板上、位於壓針的兩側分別至少設有一限位支杆[8]，該限位支杆的底面抵於中板[2]的頂面上。
2.根據權利要求1所述的鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於每一所述壓針[5]包括殼體、設置於殼體內一端向下延伸至殼體外側的頂杆、固定於頂杆底部的壓盤[17]、及與頂杆和殼體配合的彈性件，所述殼體經上板上的孔與上板固定連接，頂杆與殼體滑動連接。
3.根據權利要求1所述的鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於所述上板的兩側中部分別設有一限位支杆[8]，該限位支杆包括殼體、與殼體滑動連接並向下延伸至殼體外側的頂杆以及固定於頂杆底部的壓盤，與頂杆和殼體配合設置有彈性件。
4.根據權利要求1所述的鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於所述下板[3]與中板[2]之間的定位結構由分置於下板兩側至少一個凸柱[9]和設置於中板[2]上與每一凸柱配合的通孔[10]組成。
5.根據權利要求1所述的鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於對應於中板[2]上每一容置孔[6]位置的中央，在下板上設有凹槽[12]。
6.根據權利要求1所述的鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於所述凸臺[7]相對設置於下板[3]的兩端，每一凸臺[7]為2級臺階結構，較低的臺階頂面與上板底面配合，較高的臺階側面與上板側面配合定位。
7.根據權利要求6所述的鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於所述凸臺[7]的中部設有凹槽[13]，對應凹槽位置，在上板與中板的兩端分別設有向外伸展的凸柄[14]，與對應端的凹槽配合構成卡合定位。
8.根據權利要求1所述的鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於所述中板[2]的底部對應每一容置孔四周設有向上的凹陷[15]。
專利摘要本實用新型公開了一種鏡頭模組的組裝專用治具，其特徵在於自上而下包括上板、中板和下板，並經設於兩端的緊固螺釘固定連接；所述下板上設有印刷電路板定位區，定位區內設有至少2個定位柱；對應該定位區在所述中板上開設有複數個與鏡頭模組座體匹配的容置孔，上板上對應於每一容置孔位置設有一彈性壓針；下板兩側邊沿處設有與中板配合的定位結構，下板上相對於中板外圍設有凸臺，該凸臺的頂面與上板底面配合，高度大於中板的厚度；所述上板上設有限位支杆。本實用新型利用上板、中板和下板之間配合定位，實現了鏡頭模組的精確組裝定位，減少了不良品的比例。
文檔編號G02B7/02GK2935188SQ20062007625
公開日2007年8月15日 申請日期2006年8月7日 優先權日2006年8月7日
發明者姚繼平 申請人:崑山鉅亮光電科技有限公司