一种板端连接构造、摄像模组的制作方法

1.本实用新型涉及能够有效吸收公差的浮动式板端连接构造以及具有该板端连接构造的摄像模组。


背景技术：

2.随着汽车行业的高速发展，车载摄像应用技术日渐成熟，汽车配备摄像模组作为先进驾驶辅助系统，摄像模组通常具有壳体，壳体的内部腔室固定安装有印刷电路板，该印刷电路板需要与同样固定于壳体的连接器进行电连接。连接器与车体侧的部件连接，并进行摄像模组的供电及信号传递。
3.常用连接方法是通过一个板端连接构件将印刷线路板与固定于壳体的连接器进行连接。一方面，由于额外设置有板端连接构件，增加了摄像模组的结构复杂程度。另一方面，由于印刷电路板与壳体之间、壳体与连接器之间，不可避免地会存在加工和装配过程中的公差，由此形成了一条公差链，使印刷电路板与连接器之间存在累积的公差。
4.具体来说，印刷电路板与连接器之间，可以在垂直于印刷电路板的方向上存在位移公差，也可以在平行于印刷电路板的平面上存在位移公差，还可以环绕中心轴线存在一定旋转扭矩和公差。这些公差降低了装配的精度，降低了整个模组的结构稳定性和摄像头成像的质量。
5.因此，在现有技术中，对于简化结构并有效地吸收公差，确保安装精度和成像质量成为课题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于，提供一种能够简化结构并吸收公差的浮动式板端连接构造。为了实现上述目的，本实用新型的一个方案为，一种板端连接构造，用于连接印刷电路板和连接端子，所述连接端子与所述印刷电路板相对固定地设置；所述板端连接构造包含同时与所述印刷电路板和所述连接端子电连接的具有导电性的弹性连接部；所述板端连接构造的特征在于：在所述连接端子与所述印刷电路板的装配状态下，所述弹性连接部从松弛状态被压缩为压缩状态。
7.在一个优选的方式中，在所述连接端子与所述印刷电路板的装配状态下，所述弹性连接部沿垂直于所述印刷电路板的方向从松弛状态被压缩为压缩状态。
8.根据前述的技术方案，能够实现印刷电路板与连接端子之间浮动连接，进而吸收装配过程中的公差。
9.在一个优选的方式中，所述弹性连接部为盘簧。
10.根据前述的技术方案，盘簧能够很好地产生弹性变形以吸收公差，也能便于安装和定位。
11.在一个优选的方式中，所述弹性连接部为多个，且在相邻的所述弹性连接部之间，设置有绝缘的限位部，用于限制相邻的所述弹性连接部之间的接触。
12.根据前述的技术方案，通过合理地设置弹性连接部的数量和位置分布，可以在吸收公差的同时实现连接端子和印刷电路板之间更稳定的装配。
13.在一个优选的方式中，具备：沿垂直于印刷电路板的方向延伸的、与所述弹性连接部的数量相同的支撑件，用于对所述盘簧进行支撑和定位，所述支撑件的一端与所述印刷电路板或所述连接端子固定连接。
14.根据前述的技术方案，支撑件能够为弹性连接部提供支撑和定位，使弹性连接部不至于产生过大的变形和位置偏移，同时也能在印刷电路板和连接端子之间提供限位功能，使两者不至于靠的过近。
15.在一个优选的方式中，所述支撑件为插入所述盘簧的内部的轴孔的芯柱。
16.根据前述的技术方案，芯柱更容易插入盘簧的轴孔中，方便连接和定位。
17.在一个优选的方式中，所述芯柱为弹性元件，其在垂直于所述印刷电路板的方向上的弹性系数大于所述盘簧在该方向上的弹性系数。
18.根据前述的技术方案，使芯柱在支撑和定位的同时，也能承受一定的压缩和形变，能够更好地吸收公差。
19.在一个优选的方式中，所述芯柱的与所述印刷电路板或所述连接端子固定连接的一端的截面尺寸，大于所述芯柱的另一端的截面尺寸。
20.根据前述的技术方案，芯柱为一头粗一头细的样式，能够更方便地插入盘簧的轴孔内，方便安装和定位。
21.在一个优选的方式中，所述支撑件为套于所述弹性连接部的外周的套筒。
22.根据前述的技术方案，支撑件套设与弹性连接部的为外部，能够提供支撑定位，当支撑件为绝缘材料制成时，还能提供绝缘，避免相邻两个弹性连接部相互接触而导致的短路问题。
23.在一个优选的方式中，所述支撑件为套设于所述弹性连接部的外周且弹性系数大于所述弹性连接部的外径的盘簧。
24.根据前述的技术方案，形成粗弹簧套细弹簧的样式，能够更好地吸收公差并提供支撑定位。
25.此外，本实用新型的另一个方面是一种摄像模组，包含：
26.摄像头，用于采集外部的光学信号；
27.印刷电路板，用于将所述摄像头采集的光学信号转化为电信号；
28.连接端子，具有与所述印刷电路板平行的表面；
29.壳体，与所述印刷电路板和所述连接端子固定连接；
30.所述摄像模组的特征在于：
31.具备上述的板端连接构造。
32.根据前述的技术方案，能够提供一种简化结构并有效地吸收装配过程中的公差的摄像模组。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型，下面将对本实用新型的说明书附图进行描述和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅说明了本实用新型的一些示例性实施方案的某些
方面，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1是例示的包含板端连接构造的摄像模组的剖视图。
35.图2是例示的弹性连接部的放大视图。
36.图3是例示的弹性连接部与限位部的放大视图。
37.图4是例示的包含支撑件的摄像模组的局部剖视图。
38.图5是例示的弹簧套弹簧的局部剖视图。
39.附图文字说明：
40.100-摄像模组，1-弹性连接部，11-第一弹性连接部，12-第二弹性连接部，2-印刷电路板，20-感光芯片，21-正极垫，22-负极垫，3-连接端子，30-外部管脚，31-端子表面，32-端子凹槽，33-限位部，34-支撑件，341-第一支撑件，342-第二支撑件，35-端子基体，4-镜头，5-壳体，51-第一壳体，52-到二壳体，53-螺钉。
具体实施方式
41.以下参照附图详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
42.本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。
43.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。
44.对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
45.(总体结构)
46.以下参照图1说明本实用新型的总体结构及技术课题。图1是包含板端连接构造的摄像模组的剖视图。
47.如图1所示，摄像模组100包含镜头4、壳体5、印刷电路板2和连接端子3。镜头4固定于壳体5、朝向被摄物体设置。壳体5可以是一体成型，也可以如图1所示，包含第一壳体51、第二壳体52，壳体5具有容置印刷电路板2的内部腔室。第一壳体51、第二壳体52可以采取焊接、粘接等多种方式连接，在这里不再过多赘述。
48.作为一例，印刷电路板2为大致平板状，通过螺钉53与第一壳体51固定连接，印刷电路板2的朝向镜头4的板面焊接有感光芯片20，用于将镜头4采集的光学信号转化为电信号。连接端子3是摄像模组100与车体侧的部件的连接器，用于向摄像模组100供电，并在摄
像模组100和车体侧的部件(例如ecu)之间传递信号。连接端子3具有与印刷电路板2相对且与印刷电路板2大致平行的端子表面31，且连接端子3与第二壳体52固定连接，并通过外部管脚30例如pin针，可以和车载设备的线缆连接器连接并进行信号及电能的传输。从而，连接端子3、印刷电路板2之间通过第一壳体1、第二壳体2实现了间接的固定连接。换句话说，连接端子3和印刷电路板2之间具有相对固定的位置关系。可以理解，连接端子3、印刷电路板2之间也可以通过例如螺钉连接等方式直接进行固定连接，为了便于说明，这里仅以上述间接连接的方式进行说明。
49.作为一例，连接端子3与第二壳体52固定连接时，连接端子3的端子基体35可以如图1所示的作为第二壳体52的壳壁的一部分，即连接端子3的端子基体35与第一壳体1、第二壳体2共同拼接以构成壳体5的内部腔室。这样可以避免额外地设置连接器结构，进一步简化摄像模组100的结构，节省物料和加工成本。
50.在实际加工和装配过程中，印刷电路板2与第一壳体1之间、第一壳体1与第二壳体2之间、第二壳体2与连接端子3之间，每个环节都会存在一定公差，各个环节的公差累积形成了一条公差链，使印刷电路板2与连接端子3之间连接的稳定性和精确度降低，进而会影响到摄像模组100的整体稳定性和镜头4的成像质量。具体而言，在安装过程中，印刷电路板2可能在垂直于印刷电路板2的方向上靠近或远离连接端子3，也可能在平行于印刷电路板2的方向上前后左右地偏移或者绕中心轴线旋转，这些都影响了印刷电路板2与连接端子3的连接精度，进而会影响整体结构的稳定性。另一方面，连接端子3和印刷电路板2之间的连接构造采用了硬质连接构造的情况下，无法吸收连接端子3和印刷电路板2的距离公差及偏转公差。
51.(弹性连接部)
52.为了解决上述课题，在印刷电路板2和连接端子3之间设置了至少一个的弹性连接部1。下面结合图2、图3对弹性连接部1进行具体说明。图2是弹性连接部的放大视图，图3是弹性连接部与限位部的放大视图。
53.作为一种优选方式，弹性连接部1是沿垂直于印刷电路板2的方向延伸的盘簧，实际上弹性连接部1也可以是板簧或者其他弹性元件，为了简单起见，下文仅以盘簧为例进行说明。通常来说，弹性连接部1可以是具有一定弹力性能且可导通信号及电能的材料，例如铜、不锈钢等，对材质和外表面的处理都不作特别限定。
54.如图2所示，例示的弹性连接部1数量为2个，即间隔设置的第一弹性连接部11、第二弹性连接部12。可以理解，弹性连接部1的数量、位置分布可根据实际需要进行调整而不作特别限定，通过合理地设置弹性连接部1的数量和位置，可以在吸收公差的同时实现连接端子3和印刷电路板2之间更稳定的装配。为了简单起见，下文仅以2个弹性连接部1为例进行具体说明。
55.作为一个实施例，第一弹性连接部11、第二弹性连接部12均与印刷电路板2固定连接，例如图2所示印刷电路板2在朝向连接端子3的板面设置有正极垫21、负极垫22，第一弹性连接部11、第二弹性连接部12分别焊接于正极垫21、负极垫22，并通过正极垫21、负极垫22与印刷电路板2内部的电路导通。
56.作为另一个实施例，如图3所示，第一弹性连接部11、第二弹性连接部12均与连接端子3固定连接，可以是焊接或者将第一弹性连接部11、第二弹性连接部12的端部埋入连接
端子3的端子凹槽32中，只要能与连接端子3的外部管脚30导通即可。外部管脚30可以是1个也可以是多个，由于不是本技术方案的重点，在这里不过多赘述。
57.为了简单起见，下文仅以第一弹性连接部11、第二弹性连接部12均与印刷电路板2固定连接为例进行说明。能够理解的是，第一弹性连接部11、第二弹性连接部12均与连接端子3固定连接的情况也同样。
58.需要说明的是，弹性连接部1的沿垂直于印刷电路2的方向上的、在松弛状态下的长度，大于印刷电路板2与连接端子3在装配状态下的间距。由此，在印刷电路板2与连接端子3的装配状态下，弹性连接部1会被从松弛状态向压缩状态压缩。当弹性连接部1的一端固定于印刷电路板2时，弹性连接部1的未固定连接的另一端会抵接于连接端子3的端子表面31，并与外部管脚30导通。当弹性连接部1的一端固定于连接端子3时，弹性连接部1的未固定连接的另一端会抵接于印刷电路板2并与印刷电路板2的内部电路导通。
59.此时，由于弹性连接部1在沿垂直于印刷电路2的方向上具有一定的形变量，因此能够吸收印刷电路板2与连接端子3在该方向上的公差。同时，由于弹性连接部1能够在径向上承受前后左右的形变和偏移，且能够环绕轴线方向承受一定的旋转扭矩，因此能够吸收印刷电路板2与连接端子3在径向的位移公差或绕轴线方向的旋转偏移。
60.(限位部)
61.如图3所示，在印刷电路板2、连接端子3的双向压迫下，第一弹性连接部11、第二弹性连接部12在径向上容易出现前后左右的形变和偏移，当偏移量达到一定程度，第一连接部11容易与第二弹性连接部12出现接触，进而出现短路现象。为了避免这一问题，作为一种实施方式，在相邻的第一弹性连接部11、第二弹性连接部12之间设置绝缘的限位部33。限位部33由绝缘材料例如树脂制成，在这里不做特别限定。进一步地，为了达到更好的绝缘效果，连接端子3侧也优选地由绝缘材料例如树脂制成，如连接端子3的材料是金属等导体，需在外部管脚30、与弹性连接部1的配合处增加绝缘材料保护，避免出现短路。
62.在大致平行于印刷电路板2的截面上，限位部33的投影中的至少一部分，位于第一弹性连接部11、第二弹性连接部12在该截面上的投影之间。例如，限位部33可以是设在第一弹性连接部11、第二弹性连接部12之间的直板，也可以是套设于第一连接部11和/或第二连接部12的外围的套筒，例如俯视视角下的圆形、多边形、∽形、∞形等，只要能避免第一弹性连接部11、第二弹性连接部12之间的接触就可以。
63.在垂直于印刷电路板2的方向上，作为一例，限位部33从连接端子3的端子表面31向印刷电路板2的方向延伸，且限位部33的靠近印刷电路板2的端部与印刷电路板2之间保持一定间隔。优选地，限位部33与连接端子3一体成型，以方便加工和装配。可以理解，限位部33也可以固定连接于印刷电路板2并向连接端子3的方向延伸，在这里不过多赘述。
64.通常来讲，在印刷电路板2和连接端子3的装配状态下，弹性连接部1被压缩后的沿垂直于印刷电路板2的方向上的尺寸，应大于限位部33在该方向上的尺寸。否则，在上述装配状态下限位部33的两端将同时与印刷电路板2和连接端子3抵接，不利于弹性连接部1对公差的吸收。
65.此外，为了更好地避免短路的问题，也可以采取在弹性连接部1的外表面涂覆绝缘图层等方式，在这里不过多赘述。
66.(支撑件)
67.下面结合图4、图5对支撑件进行具体说明。图4是包含支撑件的摄像模组的局部剖视图。图5为弹簧套弹簧的局部剖视图。
68.由于弹性连接部1具有较大的弹性，其在径向上容易出现过大的位置偏移，导致印刷电路板2与连接端子3之间连接的过度地不稳定。优选地，在印刷电路板2与连接端子3之间，设置有沿大致垂直于印刷电路板2的方向延伸的支撑件34，支撑件34的一端与印刷电路板2或连接端子3固定连接。该支撑件34作为弹性连接部1的骨架部件发挥功能。支撑件34的材质优选为导电材质，但也可以是绝缘材质。
69.通常来讲，在印刷线路板2和连接端子3的装配状态下，支撑件34的一端与连接端子3固定连接，另一端向印刷电路板2的方向延伸并与印刷电路板2保持一定间隔；或者，支撑件34的一端与印刷电路板2固定连接，另一端向连接端子3的方向延伸并与连接端子3保持一定间隔。这样的设置，主要是为了方便支撑件34与弹性连接端子1的相互匹配和安装定位。上述的支撑件34与印刷电路板2或连接端子3之间的间隔距离，需要通过反复计算和实验得到，可以是例如0.8mm。
70.一方面，支撑件34为弹性连接部件1提供支撑，使弹性连接部件1不至于在径向截面过大地偏移。另一方面，支撑件34也能对印刷电路板2和连接端子3起到一定的支撑和限位功能，即当印刷电路板2与连接端子3之间距离过近以致均与支撑件34接触时，支撑件34分别支撑印刷电路板2和连接端子3，为两者提供稳定的支撑并防止两者过度地接近。
71.通常情况下，在印刷电路板2和连接端子3的装配状态下，弹性连接部1被压缩后的沿垂直于印刷电路板2的方向上的尺寸，应大于支撑件34在该方向上的尺寸。否则，在上述装配状态下支撑件34的两端将同时与印刷电路板2和连接端子3抵接，不利于弹性连接部1对公差的吸收。
72.支撑件34的数量和位置分布与弹性连接部1的数量和位置分布一一对应。例如图4所示，支撑件34包含与第一弹性连接部11、第二弹性连接部12一一对应地设置的第一支撑件341、第二支撑件342，分别对第一弹性连接部11、第二弹性连接部12进行支撑和定位。
73.作为一个实施例，支撑件34是图4所示的一一对应地插入弹性连接部1的轴孔的芯柱。装配过程中，支撑件34插入对应的弹性连接部1的轴孔中，从内部给与弹性连接部1支撑，防止弹性连接部1沿径向截面的方向过大地偏移。
74.支撑件34作为芯柱使用时，可以是刚性元件，也可以是弹性元件。为弹性元件时，支撑件34能承受一定的压缩和形变，进而，当印刷电路板2和连接端子3的距离较近，以致和支撑件34的两端分别抵接时，支撑件34和弹性连接部1一起吸收更多的公差。作为一例，支撑件34在大致垂直于印刷电路板2的方向上的弹性系数，大于弹性连接部1在该方向上的弹性系数。由此，才能在印刷电路板2向连接端子3靠近的过程中，发挥对两者的支撑和限位的功能，防止过度贴近。否则，装配过程中，印刷电路板2压缩弹性连接部1并向连接端子3靠近，由于支撑件34在垂直于印刷电路2的方向上的弹性系数比弹性连接部1还小，印刷电路板2可以轻易地压缩支撑件34，进而不断地靠近连接端子3。
75.优选地，支撑件34作为芯柱使用时，其与印刷电路板2或连接端子3固定连接的一端的截面尺寸，大于另一端的截面尺寸。例如，当弹性连接部1与印刷电路板2固定连接时，支撑件34优选地与连接端子3固定连接。此时，支撑件34的靠近印刷电路板2的端部的截面尺寸，小于支撑件34的另一端的截面尺寸。即支撑件34呈一头细一头粗的样式，更细的一端
用于插入弹性连接部1的轴孔，使装配更加便利，更粗的一端与弹性连接部1优选过盈配合，使安装更加牢固。
76.作为另一个实施例，支撑件34为一一对应地套设于所述弹性连接部1的外周的套筒。在弹性连接部1的径向截面上，弹性连接部1的投影位于支撑件34的投影之内。支撑件34的截面形状可以是圆形、多边形等不同样式，可以是刚性元件也可以是弹性元件。
77.此时，支撑件34也可以采用绝缘材料例如树脂制成，则支撑件34也可以当做限位部33使用，即将两者功能合二为一，既能为弹性连接部1提供支撑和定位，又能防止相邻的弹性连接部1发生接触而短路。
78.作为一例，支撑件34为内径大于弹性连接部1的外径的盘簧。如图5所示，弹性连接部1插入支撑件34内部，支撑件34和弹性连接部1均为盘簧结构，从而构成了粗弹簧套细弹簧的样式。
79.更进一步地，作为一种优选方式，在垂直于印刷电路板2的方向上，支撑件34作为盘簧结构时的弹性系数，大于弹性连接部1在该方向上的弹性系数，这样在印刷电路板2靠近连接端子3时，能够更好地发挥对两者的支撑和限位作为。同时，在该方向上，支撑件34的松弛状态下的尺寸应小于弹性连接部1在松弛状态下的尺寸，这样在装配过程中，当印刷电路板2向连接端子3靠近时，弹性连接部1首先与连接端子3抵接并被压缩，保证电路的导通。
80.应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以变更、置换、结合，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。