技术新讯 > 微观装置的制造及其处理技术 > 元件组装方法及电子装置与流程  >  正文

元件组装方法及电子装置与流程

  • 国知局
  • 2024-07-27 12:43:19

1.本发明涉及电子产品的模组组装技术领域,特别涉及一种元件组装方法及电子装置。背景技术:2.随着微机电系统(microelectromechanical system,mems)技术的发展,以及,电子产品、智能设备等越来越多地朝向小型化和高性能的方向发展,在mems执行器的可动部件上组装其他元件,进而实现该其他元件的运动,成为了一些电子产品的模组组装的实现手段之一。这种元件组装方法,通常需要实现mems执行器的可动部件与所述其他元件之间的结构胶物理连接,以及,所述其他元件与所述mems执行器之间的金属打线电性连接。3.然而,无论是实现上述的结构胶物理连接,还是实现金属打线电性连接,均需要在组装过程中mems执行器的可动部件与所述其他元件的位置稳固不动,这显然跟mems执行器的可动部件自身可动的性质相矛盾。4.因此,如何在将其他元件组装到mems等元件的可动部件上的过程中,使得可动部件和待组装的其他元件的位置稳固不动,以及在组装完成后使得可动部件仍然可动,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。技术实现要素:5.本发明的目的在于提供一种元件组装方法及电子装置,能够在将其他元件组装到mems等元件的可动部件上的过程中,使得可动部件和待组装的其他元件的位置稳固不动,以及在组装完成后使得可动部件仍然可动。6.为了实现上述目的,本发明提供一种元件组装方法,包括:7.提供第一元件,所述第一元件具有固定部件和可动部件,所述固定部件中设有空隙,至少部分可动部件伸入到所述空隙中,并在所述空隙中相对所述固定部件沿至少一个方向可动;8.至少向所述空隙的部分区域中注入流体;9.使所述流体变为固体,所述可动部件通过所述固体与所述固定部件临时固定;10.提供第二元件,并将所述第二元件装配到所述可动部件上;11.使所述固体变为液体或者气体,以去除所述固体并解除所述临时固定,使得所述可动部件能再次相对所述固定部件可动。12.可选地,所述流体包括液体和/或气体,所述液体包括水、热固化胶或光固化胶,所述气体包括水蒸气。13.可选地,当所述流体包括液体时,通过包括浸泡、滴灌和涂覆中的至少一种方式,至少向所述空隙的部分区域中注入所述液体。14.可选地,在使所述流体变为固体之前,通过包括擦拭或自然挥发在内的方式,将所述固定部件背向所述可动部件的外表面上以及所述空隙外围的可动部件的表面上的液体去除。15.可选地,在使所述流体变为固体之后,通过刻蚀或者抛光工艺,去除所述固定部件背向所述可动部件的外表面上以及所述空隙外围的可动部件的表面上的固体。16.可选地,通过加热、冷却或光照,使所述流体变为固体;和/或,通过加热、冷却或者光照,使所述固体变为液体或者气体。17.可选地,在使所述固体变为液体或者气体之后,还进一步通过包括冲洗、挥发和干燥中的至少一种方式,去除所述液体或者所述气体,以去除所述固体并解除所述临时固定。18.可选地,所述可动部件相对所述固定部件的可动方式包括水平移动、竖直移动或者转动。19.可选地,所述固定部件具有第一限位结构和/或第二限位结构,所述第一限位结构能限制所述可动部件在可动的方向以外的方向上的最大移动位置,所述第二限位结构能限制所述可动部件在可动的方向上的可动幅度范围。20.可选地,将所述第二元件装配到所述可动部件上的步骤包括:在所述可动部件的相应位置上,和/或,所述第二元件的相应位置上,形成胶粘层;将所述第二元件通过所述胶粘层粘接到所述可动部件的表面上。21.可选地,所述第一元件为mems元件,所述第二元件包括感光芯片。22.基于同一发明构思,本发明还提供一种采用本发明所述的元件组装方法形成的电子装置,所述电子装置包括:23.第一元件,所述第一元件具有固定部件和可动部件,所述固定部件中设有空隙,至少部分可动部件伸入到所述空隙中,并在所述空隙中相对所述固定部件沿至少一个方向可动;24.第二元件,所述第二元件装配到所述可动部件上,并能随所述可动部件的运动而运动。25.可选地,所述电子装置为镜头模组或者集成有镜头模组的电子产品,所述第一元件为mems元件,所述第二元件包感光芯片。26.与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果之一:27.1、通过至少向所述空隙的部分区域中注入流体,并使所述流体变为固体,以将所述可动部件通过所述固体与所述固定部件临时固定,确保第二元件组装到可动部件的过程中,可动部件不会移动,由此保证第二元件组装的稳固性;在第二元件组装完毕后,通过使所述固体变为液体或者气体,以去除所述固体并解除所述临时固定,使得所述可动部件能再次相对所述固定部件可动,以解除临时固定。28.2、本方案无需在第一元件和第二元件上增加额外的结构,工艺简单,容易实现。附图说明29.图1是本发明一实施例的元件组装方法的流程图。30.图2至图8是本发明一实施例的元件组装方法中的器件结构剖面示意图。31.图9至图13是本发明另一实施例的元件组装方法中的器件结构剖面示意图。32.其中的附图标记如下:33.20-第一元件;200-固定部件;201-可动部件;202-空腔;203-开口;21-连接结构;22-第二元件;34.30、40-液体;30a、40a-固体。具体实施方式35.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本文中“和/或”的含义是二选一或二者兼具。36.请参考图1,本发明一实施例提供一种元件组装方法,包括以下步骤:37.s1,提供第一元件,所述第一元件具有固定部件和可动部件,所述固定部件中设有空隙,至少部分可动部件伸入到所述空隙中,并在所述空隙中相对所述固定部件沿至少一个方向可动;38.s2,至少向所述空隙的部分区域中注入流体;39.s3,使所述流体变为固体,所述可动部件通过所述固体与所述固定部件临时固定;40.s4,提供第二元件,并将所述第二元件装配到所述可动部件上;41.s5,使所述固体变为液体或者气体,以去除所述固体并解除所述临时固定,使得所述可动部件能再次相对所述固定部件可动。42.请参考图2,在步骤s1中,提供第一元件20,所述第一元件20具有固定部件200和可动部件201,所述固定部件200中设有空隙202,至少部分可动部件201伸入到所述空隙202中,并在所述空隙202中相对所述固定部件200沿至少一个方向可动,其中,可动部件201相对所述固定部件200可动的方式包括水平移动、竖直移动和转动中的至少一种。43.作为一种示例,所述第一元件20为mems元件,所述可动部件201只有一小部分设置在所述固定部件200的空隙202,且所述空隙202处的固定部件200的上表面中设有多个开口203,开口203连通所述空隙202。44.作为另一种示例,所述第一元件20为mems元件,所述固定部件200具有空隙202(即空腔),所述可动部件201除需要与外界固定的部分,其余部分均设置在所述空隙202中,且所述可动部件201可以在空隙202中移动和/或转动,进而使得可动部件201相对固定部件200可动,所述固定部件200的上表面设有暴露出所述可动部件201的部分表面的多个开口203,各个开口203均连通所述空隙202。45.可选地,所述固定部件200具有第一限位结构200a和第二限位结构200b,所述第一限位结构200a能限制所述可动部件201在可动的方向以外的方向上的最大移动位置,所述第二限位结构200b能限制所述可动部件201在可动的方向上的可动幅度范围。作为一种示例,可动部件201可以相对固定部件200水平移动,所述第二限位结构200b为空隙202四周的侧壁,能限制所述可动部件201在水平方向上的可动幅度范围,所述第一限位结构200a为空隙202的顶壁,能限制所述可动部件201在竖直方向上的最大移动位置。46.请参考图3,在步骤s2中,通过浸泡、滴灌或涂覆的方式两种以上方式的组合,来至少向所述空隙202的部分区域中注入流体30,所述流体包括液体和/或气体,可选地,所述液体包括水、热固化胶或光固化胶,所述气体包括水蒸气,当然本发明的技术方案对流体的选材并不仅仅限于这些材料。本实施例中,所述空隙202包括三部分:位于可动部件201四周侧壁与固定部件200部分之间的第一空间(未图示),位于可动部件201的顶部和其上方的固定部件200部分之间的第二空间(未图示),以及,位于所述可动部件底部和其下方的固定部件200部分之间的第三空间(未图示)。注入到空隙202中的流体,一部分位于所述第一空间中,一部分位于所述第二空间中,一部分位于所述第三空间中,且当所述流体为液体时,其粘度为0.1cp~5000cp(厘帕),以使得每个空间中仅有部分区域有所述液体或者全部空间被充满所述液体,且所述液体能够同时与可动部件201和固体部件200接触,实现可动部件201和固体部件200之间的连接。在本发明的其他实施例中,也可以仅在第一至第三空间中的一个或两个空间中注入流体。且由于注入流体30的工艺控制精度以及流体30的流动性的问题,所述固定部件200背向所述可动部件201的外表面上,以及,所述空隙202外围的可动部件201的表面上也有液体。47.请参考图4,在步骤s2中,然后,根据流体30的材料性质以及第一元件20的表面结构,来去除多余液体。例如通过包括擦拭或自然挥发在内的方式,将所述固定部件200背向所述可动部件201的外表面上的液体、所述空隙202外围的可动部件201的表面上的液体以及所述空隙202中的部分液体均去除。48.请参考图5,在步骤s3中,根据流体30的材料性质,选用合适的物理或者化学条件,来使得流体30发生相变,转变为固体30a,空隙202中的可动部件201通过所述固体30a与固定部件200临时固定。具体地,空隙202中的可动部件201通过第一空间中剩余的固体30a与第二限位结构200b临时固定在一起,空隙202中的可动部件201通过第二空间中剩余的固体30a与第一限位结构200a临时固定在一起,空隙202中的可动部件201通过第三空间中剩余的固体30a与下方的固定部件200部分临时固定在一起。本实施例中,所述物理条件包加热、冷却和光照中的至少一种。当所述流体包括两种气体时,所述化学条件例如是通过加热、光照、催化剂等方式,使得两种气体反应生成固体30a,在此不对气体进行举例和限制,只要是本领域技术人员熟知的、能够符合该条件且不对器件性能产生不良影响的气体均可以用于本技术。49.需要说明的是,由于流体30转变为固体30a后,密度不同,因此同一位置处的固体30a相对流体30,体积可能会发生改变,但是本实施例的流体30的选材,使得其即使转变为固体30a而发生体积改变,也不会对第一元件20造成破坏。50.请参考图6,在步骤s4中,首先,提供第二元件22,所述第二元件22可以是本领域技术人员所熟知的任意合适的元件,例如包括感光芯片、cmos图像传感器、全透射镜、反射镜,半透射镜、摄像头镜头组等中的至少一种。然后,通过点胶、滴灌、涂胶等方式,在所述第二元件22的粘接面和/或可动部件201的粘接面上形成胶粘层21;接着,将第二元件22粘接到胶粘层21上,并可以进一步对胶粘层21进行固化处理,以增强第一元件20和第二元件22之间的机械性能。本实施例中,空隙202中的可动部件201上方的固定部件200中设有开口203,胶粘层21还填充在开口203中。51.值得注意的是,胶粘层21的材料需要与所述流体30或者所述固体30a的材料不同,由此避免后续步骤s5中去除所述固体30a的工艺对胶粘层21产生不良影响,进而降低第二元件22的组装稳定性。52.请参考图7,在步骤s5中,首先,通过合适的物理条件或者化学条件,来使得固体30a再次发生相变,使所述固体30a重新变为液体,或者进一步转变为气体。所述物理化学条件包括加热、冷却或者光照,所述化学条件例如是注入反应液体或反应气体等化学试剂,使得固体30a与通入的化学试剂反应,转变为液体和/气体,例如固体30a为光刻胶pr,通过注入氧气后,在一定温度下可以烧掉,转变为气体。本实施例中,将固体30a重新恢复成流体30,然后,通过冲洗、挥发、干燥等各种合适的方法或方法组合,去除流体30,以使得空隙202中的可动部件201与固定部件201分离,解除临时固定,此时,组装第二元件22后的可动部件201再次相对固定部件200“可动”。53.上述实施例中,在步骤s2中,当流体30为液体时,在执行步骤s3之前,先通过包括擦拭或自然挥发在内的方式,将所述固定部件200背向所述可动部件201的外表面上的液体、所述空隙202外围的可动部件201的表面上的液体以及所述空隙202中的部分液体均去除,但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此,在本发明的其他实施例中,也可以在执行步骤s3之后,即在使所述流体变为固体之后,通过刻蚀或者抛光工艺,去除所述固定部件背向所述可动部件的外表面上以及所述空隙外围的可动部件的表面上的固体。54.具体地,请参考图1以及图9至图13所示,本发明另一实施例提供一种元件组装方法,包括如下步骤:55.s1,提供第一元件20,所述第一元件20具有固定部件200和可动部件201,如图9所示,所述固定部件200中设有空隙202,至少部分可动部件201伸入到所述空隙202中,并在所述空隙202中相对所述固定部件200沿至少一个方向可动,其中,可动部件201相对所述固定部件200可动的方式包括水平移动、竖直移动和转动中的至少一种。所述空隙202中的可动部件201上方的固定部件200中设有多个开口203,各个开口203均连通所述空隙202。所述固定部件200具有第一限位结构200a和第二限位结构200b,所述第一限位结构200a能限制所述可动部件201在可动的方向以外的方向上的最大移动位置,所述第二限位结构200b能限制所述可动部件201在可动的方向上的可动幅度范围。本实施例的步骤s1与上一实施例的步骤s1基本相同,在此不再详述。56.s2,通过浸泡、滴灌或涂覆的方式两种以上方式的组合,来至少向所述空隙202的部分区域中注入液体40,如图9所示,所述液体40包括水、热固化胶或光固化胶。且由于注入流体30的工艺控制精度以及流体30的流动性的问题,所述固定部件200背向所述可动部件201的外表面上,以及,所述空隙202外围的可动部件201的表面上也有液体。本步骤中注入液体40的工艺与上一实施例的步骤s2中注入液体40工艺基本相同。57.s3,根据流体30的材料性质,选用合适的物理或者化学条件,来使得液体40发生相变,转变为固体40a,如图10所示,空隙202中的可动部件201通过所述固体40a与固定部件200临时固定。此时,所述固定部件200背向所述可动部件201的外表面上,以及,所述空隙202外围的可动部件201的表面上的液体40也转变为固体40a。本步骤中使液体40转变为固体40a的工艺与上一实施例的步骤s3中使呈液体的流体30转变为固体30a的工艺基本相同。58.s4,首先,根据固体40a的材料性质以及第一元件20的表面结构,来去除多余固体40a,如图11所示,例如通过刻蚀或者抛光工艺,将所述固定部件200背向所述可动部件201的外表面上的固体40a、所述空隙202外围的可动部件201的表面上的固体40a以及所述空隙202中的部分固体40a均去除;然后,如图12所示,提供第二元件22,所述第二元件22可以是本领域技术人员所熟知的任意合适的元件,例如包括感光芯片、cmos图像传感器、全透射镜、反射镜,半透射镜、摄像头镜头组等中的至少一种;接着,通过点胶、滴灌、涂胶等方式,在所述第二元件22的粘接面和/或可动部件201的粘接面上形成胶粘层21;之后,将第二元件22粘接到胶粘层21上,并可以进一步对胶粘层21进行固化处理,以增强第一元件20和第二元件22之间的机械性能。本实施例中,空隙202中的可动部件201上方的固定部件200中设有开口203,胶粘层21还填充在开口203中。本步骤中形成胶粘层21以及将第二元件22粘接到胶粘层21上的工艺与上一实施例的步骤s4中的工艺基本相同。59.s5,首先,通过合适的物理条件或者化学条件,来使得固体30a再次发生相变,使所述固体30a重新变为液体40,或者进一步转变为气体,如图13所示;然后,通过冲洗、挥发、干燥等各种合适的方法或方法组合,去除液体40或者气体,以使得空隙202中的可动部件201与固定部件201分离,解除临时固定,如图8所示,此时,组装第二元件22后的可动部件201再次相对固定部件200“可动”。60.基于同一发明构思,本发明一实施例还提供一种采用上述任一实施例所述的元件组装方法形成的电子装置,请参考图8所示,所述电子装置包括:第一元件20、胶粘层21和第二元件22。61.所述第一元件20具有固定部件200和可动部件201,所述第二元件22通过所述胶粘层21粘接到所述第一元件20的可动部件201的表面上。所述固定部件200中设有空隙202,至少部分可动部件201伸入到所述空隙202中,并在所述空隙202中相对所述固定部件200沿至少一个方向可动,其中,可动部件201相对所述固定部件200可动的方式包括水平移动、竖直移动和转动中的至少一种。本实施例中,所述空隙202包括三部分:位于可动部件201四周侧壁与固定部件200部分之间的第一空间,位于可动部件201的顶部和其上方的固定部件200部分之间的第二空间,以及,位于所述可动部件底部和其下方的固定部件200部分之间的第三空间。62.作为一种示例,所述第一元件20为mems元件,所述可动部件201只有一小部分设置在所述固定部件200的空隙202,且所述空隙202处的固定部件200的上表面中设有多个开口203,开口203连通所述空隙202。胶粘层21还填充在开口203中。63.作为另一种示例,所述第一元件20为mems元件,所述固定部件200具有空隙202(即空腔),所述可动部件201除去需要与外界固定的部分以外,其余部分均设置在所述空隙202中,且所述可动部件201可以在空隙202中移动和/或转动,进而使得可动部件201相对固定部件200可动,所述固定部件200的上表面设有暴露出所述可动部件201的部分表面的多个开口203,各个开口203均连通所述空隙202。胶粘层21还填充在开口203中。64.可选地,所述固定部件200具有第一限位结构200a和第二限位结构200b,所述第一限位结构200a能限制所述可动部件201在可动的方向以外的方向上的最大移动位置,所述第二限位结构200b能限制所述可动部件201在可动的方向上的可动幅度范围。作为一种示例,可动部件201可以相对固定部件200水平移动,所述第二限位结构200b为空隙202四周的侧壁,能限制所述可动部件201在水平方向上的可动幅度范围,所述第一限位结构200a为空隙202的顶壁,能限制所述可动部件201在竖直方向上的最大移动位置。65.可选地,所述电子装置为镜头模组或者集成有镜头模组的电子产品,所述第一元件为mems元件,所述第二元件12可以是本领域技术人员所熟知的任意合适的元件,例如包括感光芯片、cmos图像传感器、全透射镜、反射镜,半透射镜、摄像头镜头组等中的至少一种。66.综上所述,本发明的技术方案,通过至少向所述空隙的部分区域中注入流体,并使所述流体变为固体,以将所述可动部件通过所述固体与所述固定部件临时固定,确保第二元件组装到可动部件的过程中,可动部件不会移动,由此保证第二元件组装的稳固性;在第二元件组装完毕后,通过使所述固体变为液体或者气体,以去除所述固体并解除所述临时固定,使得所述可动部件能再次相对所述固定部件可动,以解除临时固定。本方案无需在第一元件和第二元件上增加额外的结构,工艺简单,容易实现。67.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于本发明技术方案的范围。

本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/123219.html

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 YYfuon@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。