传感器模块的制作方法

1.本技术涉及一种安装在例如车辆上的传感器模块。


背景技术：

2.安装于车辆而使用的传统相机单元通过螺纹紧固而固定于附接到车体的接合件或托架(例如，专利文献1)。此外，取决于车辆的型号或相机单元的型号，在相机单元和托架(接合件)之间放置填充物以防止水进入车辆。
3.例如，作为这种类型的相机模块，专利文献1公开了一种装置，其包括由彼此接合的前壳体和后壳体形成的外壳、布置在外壳中并且包括成像器件的板、布置在成像器件和前壳体之间的筒构件、以及围绕板的屏蔽壳体，筒构件利用屏蔽壳体的弹簧力固定在外壳中。
4.引文列表
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利申请公开号2018-202976


技术实现要素：

7.技术问题
8.在上述传统的相机单元的情况下，需要提供用于螺钉中空部的空间，并且需要利用螺钉进行附接以进行填充。期望的是，不设置用于螺钉中空部的空间以增加设计自由度，不进行利用用于填充的螺钉的紧固以便于操作(以提高生产率)，并且降低制造成本。
9.鉴于上述情况，本技术的一个目的是提供一种传感器模块和用于制造该传感器模块的方法，该传感器模块使得能够提高设计自由度，便于操作，并且通过减少组件的数量来降低成本。
10.针对问题的解决方案
11.根据本技术的实施例的传感器模块包括第一构件、第二构件、第三构件和传感器元件。
12.第一构件由对第一激光具有吸收性的合成树脂材料构成。
13.第二构件由对波长与第一激光的波长不同的第二激光具有透过性的合成树脂材料构成。
14.第三构件由对第一激光具有透过性且对第二激光具有吸收性的合成树脂材料构成，第三构件包括第一面和第二面，第一面包括焊接到第一构件的第一焊接部分，第二面包括焊接到第二构件的第二焊接部分。
15.第一焊接部分可以沿着第一面的周缘设置，以及第二焊接部分可以沿着第二面的周缘设置。
16.在这种情况下，第一焊接部分可以沿着第一面的周缘连续地设置，或者第二焊接部分可以沿着第二面的周缘连续地设置。
17.或者，第一焊接部分可以沿着第一面的周缘部分地设置，或第二焊接部分可以沿着第二面的周缘部分地设置。
18.第一构件可以是其中容纳传感器元件的前壳体，第二构件可以是包括电连接到传感器元件的缆线的接合件，以及第三构件可以是连接在前壳体和接合件之间的后壳体。
19.或者，第一构件可以是其中容纳传感器元件的前壳体，第二构件可以是用于将前壳体固定到车体的托架，以及第三构件可以是连接在前壳体和托架之间的后壳体。
20.或者，第三构件可以是在其中容纳传感器元件的前壳体，前壳体包括在前壳体的一端处的开口，以及位于与所述一端相反侧处的通孔，第一构件可以是与所述开口接合的后壳体，以及第二构件可以是覆盖通孔的半透明保护盖。
21.传感器元件可以是例如成像器件或测距传感器。
22.第一激光可以是红外波段中的波长的激光，以及第二激光可以是绿色波段中的波长的激光。
附图说明
23.图1是示出根据本技术的第一实施例的传感器模块的配置的后透视图。
24.图2是传感器模块的主要部分的示意性截面侧视图。
25.图3是示出传感器模块中的前壳体和筒构件之间的关系的分解透视图。
26.图4是示出传感器模块中的筒构件、屏蔽壳体和后壳体之间的关系的分解透视图。
27.图5是示出传感器模块中的筒构件、屏蔽壳体和后壳体之间的关系的分解透视图。
28.图6是传感器模块的另一主要部分的示意性截面侧视图。
29.图7是示出第一焊接部和第二焊接部之间的关系的传感器模块的示意性后视图。
30.图8是用于说明传感器模块的制造方法的一组示意性的工序图。
31.图9是示出根据本技术的第二实施例的传感器模块的配置的示意性截面侧视图。
32.图10是用于描述制造传感器模块的方法的一组示意性截面侧视图。
33.图11示意性地示出了根据本技术的第三实施例的传感器模块的配置，其中(a)是截面侧视图，(b)是平面图。
具体实施方式
34.现在将在下面参考附图描述根据本技术的实施例。
35.《第一实施例》
36.图1是示出根据本技术的第一实施例的传感器模块100的配置的透视图。本实施例的传感器模块100被配置为通过安装在车辆上而使用的相机模块。
37.传感器模块100可以附接到车辆。例如，传感器模块100被布置在车体(附接目标)(未示出)的外部，并且取决于附接位置来拍摄位于车辆前方的区域的图像、位于车辆后方的区域的图像、或车辆的横向侧的区域的图像。
38.例如，附接到车体的前部(例如，散热器护栅)的传感器模块100拍摄车辆前方的环境的图像。此外，附接到车体的后部(例如，车牌上方)的传感器模块100拍摄车辆后方的环境的图像。此外，附接到车辆侧部(例如，柱(a柱、b柱或位于车辆最后部的柱(c柱、d柱))的上部，或者侧视镜)的传感器模块100拍摄车辆横向方向上的环境图像。
39.[传感器模块的整体配置]
[0040]
首先，描述传感器模块的总体配置。如图1所示，传感器模块100包括相机单元110和接合件70。
[0041]
(相机单元)
[0042]
图2是相机单元110的截面侧视图。如图2所示，本实施例的相机单元110包括例如外壳10、传感器基板20、屏蔽壳体50和筒构件60。
[0043]
外壳10由在光轴z方向上结合的前壳体11和后壳体12构成。典型地，前壳体11和后壳体12是由合成树脂材料制成的注射成型体。相机单元110通过附接到后壳体12的接合件70固定到车体(未图示)。
[0044]
图3是示出前壳体11和筒构件60之间的关系的分解透视图，图4和图5是均示出筒构件60、屏蔽壳体50和后壳体12之间的关系的分解透视图。
[0045]
如图3所示，前壳体11包括形成为基本上垂直于光轴z的方向的前表面部111，以及从前表面部111的周缘朝向后壳体12延伸的侧表面部112。在本实施例中，从光轴z的方向观察，前表面部111基本上是矩形的。前壳体11是中空的，并且在由前表面部111和侧表面部112包围的区域中形成有在其中容纳例如传感器基板20、屏蔽壳体50和筒构件60的空间部分。
[0046]
前壳体11包括在其一端处的开口113和在其位于与该一端相对的位置的另一端处的开口端114。开口113形成在前表面部111的中间部分中。开口端114形成在侧表面部112的位于后壳体12一侧的端部处。开口端114形成为与前表面部111的外形相对应的大致矩形。注意，前表面部111和开口端114不限于矩形，而是可以形成为其它形状，例如圆形或三角形。
[0047]
后壳体12固定在前壳体11和接合件70之间。此外，如图4所示，后壳体12包括基本上垂直于光轴z的方向形成的底表面部121。底表面部121形成为大致矩形板状。沿着底表面部121的周缘形成基本上矩形的环形肋122。环形肋122设置在底表面部121的内表面(面对前壳体11的表面)的周缘附近。环状肋122嵌入开口端114的内周缘，并将底表面部121的内表面的周缘分割，以形成与前壳体11的开口端114接合的接合面123。通过将开口端114焊接到接合面123，使前壳体11和后壳体12彼此一体化。在底表面部121的位于彼此对角的位置的两个角部上分别设置有嵌入到开口端114中的定位突起部124。
[0048]
此外，如图5所示，在后壳体12的底表面部121的外表面上设置有外部连接器30。该外部连接器30包括信号端子和围绕该信号端子的筒状接地端子。外部连接器30通过接合件70和柔性印刷电路(fpc)40电连接到传感器基板20。这导致从车体向传感器基板20供电，或者从传感器基板20向车体输出图像信号。
[0049]
另一方面，如图2所示，筒构件60布置在前壳体11中。筒构件60包括由合成树脂制成的筒601，该筒601在光轴z的方向上通过密封环62(参照图2和图3)嵌入到开口113中。筒601是支撑成像透镜602的筒状部分，并从开口113向前壳体11的前方突出。在筒601中布置有多个透镜，尽管这未示出。
[0050]
筒构件60还包括接合到传感器基板20的一对腿部605。如图2所示，该一对腿部605的各腿部605是分别在光轴z方向上延伸的板壁。在本实施例中，腿部605以传感器元件(成像器件22)位于腿部605之间的方式设置。该一对腿部605的端部通过诸如粘合剂之类的接
合构件63固定到传感器基板20。
[0051]
使用激光焊接彼此连接前壳体11和后壳体12，这将在后面详细描述。这导致在前壳体11和后壳体12之间形成内部空间，该内部空间在其中容纳例如筒构件60和传感器基板20。
[0052]
传感器基板20布置在相机单元110中。传感器基板20包括板体21，以及作为传感器元件并安装在板体21的面对筒601的前表面上的成像器件22(参照图2)。
[0053]
板体21是诸如玻璃环氧树脂板之类的刚性双面电路板(在电路板的前表面和后表面两者上形成有电路的电路板)。板体21并不限于如图所示的单个板，而是例如可以是板单元，该板单元包括面对前壳体11的前表面部111的前板、面对后壳体12的底表面部121的后板、以及布置在前板和后板之间的间隔件。
[0054]
成像器件22是图像传感器，例如互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器或电荷耦合器件(ccd)图像传感器。成像器件22被布置为面对筒601，并且包括在与成像透镜602的焦点位置相对应的位置处的成像表面。如上所述，板体21通过接合构件63(参见图2)固定到筒构件60的一对腿部605。
[0055]
通过柔性印刷电路40，板体21电连接到设置于后壳体12的外部连接器30。外部连接器30用于通过接合件70电连接传感器基板20和车体。通过外部连接器30和接合件70，从车体向传感器基板20供电，并且图像信号(成像器件22的输出信号)从传感器基板20发送到车体。
[0056]
在后壳体12的底表面部121上设置有与外部连接器30同心的筒状部125(参照图2和图5)。筒状部125用于保护外部连接器30免受外部影响，并且形成在外部连接器30的外部以与外部连接器30同心。此外，筒状部125包括平行于底表面部121的支撑面127。支撑面127形成为支撑接合件70的平坦表面(参考图6)。
[0057]
柔性印刷电路40电连接传感器基板20和外部连接器30。柔性印刷电路40是通过在诸如聚酰亚胺之类的柔性基底材料上对信号线和接地线进行布线而获得的电路板。信号线是与外部连接器30的信号端子电连接并传送来自传感器基板20的图像信号的配线。接地线是与外部连接器30的接地端子电连接的要与传感器基板20的接地线连接的配线。当使用柔性印刷电路40将传感器基板20和外部连接器30彼此连接时，这使得能够吸收传感器基板20和外部连接器30之间的距离的变化(公差)，并因此确保它们之间的稳定电连接的可靠性。
[0058]
屏蔽壳体50是大致矩形的筒状体。屏蔽壳体50通常由诸如不锈钢、铝合金或铜合金之类的金属材料制成，并且是用于电磁兼容性(emc)措施的组件之一，该电磁兼容性措施用于保护传感器基板20免受电磁噪声的影响。屏蔽壳体50是由上述金属材料制成的金属片的压模体。屏蔽壳体50布置在前壳体11中，以位于筒构件60与后壳体12之间。
[0059]
屏蔽壳体50包括四个侧表面，其覆盖包括成像器件22的传感器基板20的周围。屏蔽壳体50包括两个端部，即在光轴z的方向上彼此面对的第一端部501和第二端部502。与筒构件60卡合的卡合部55设置到第一端部501，与后壳体12的底表面部121弹性接触的弹性部54设置到第二端部502。
[0060]
卡合部55设置在第一端部501的两个相对侧中的每一个上，并且包括与筒构件60的卡合突起606卡合的孔(参见图2、4和5)。弹性部54通过从第二端部502以规定角度向屏蔽壳体50的内部弯曲而形成。弹性部54设置在第二端部502处的多个位置。当屏蔽壳体50容纳
在外壳10中时，弹性部54朝向前壳体11弹性变形，并且利用对弹性力的反作用力朝向前壳体11的前表面部111偏压筒构件60(和传感器基板20)。
[0061]
(接合件)
[0062]
接合件70被附接到相机单元110，并且电连接车体的电源和相机单元110。接合件70通过密封环74固定到后壳体12。
[0063]
图6是示出接合件70和后壳体12之间的连接状态的示意性截面侧视图。接合件70包括连接到后壳体12的外部连接器30的端子单元71、将端子单元71固定到后壳体12的固定部件72、以及电连接到端子单元71的缆线73。注意，图6简单地示出了外部连接器30。
[0064]
端子单元71包括多个连接点(多个连接孔)，外部连接器30的信号端子和接地端子分别嵌合到所述多个连接点中。固定部件72是由合成树脂制成并且设置在端子单元71周围的板，并且包括面对后壳体12的筒状部125的支撑面127的接合面721以及从接合面721朝向支撑面127突出的多个轴部722。多个轴部71中的轴部71分别嵌入形成在支撑面127中的孔128中。这导致多个轴部722用于确定接合件70相对于后壳体12的位置。注意，必要时可以省略轴部722和孔128。缆线73是同轴缆线，其包括连接到外部连接器30的信号端子的信号线和连接到外部连接器30的接地端子的屏蔽层。
[0065]
密封环74布置在端子单元71的周围，位于固定部件72和后壳体12的筒状部125之间。密封环74用于确保端子单元71和外部连接器30之间的连接部分的防水性和防尘性。如后面所述，取决于后壳体12和接合件70如何焊接，可以省略密封环74的放置。
[0066]
(激光焊接部)
[0067]
在本实施例的传感器模块100中，前壳体11和后壳体12使用激光焊接彼此接合，并且后壳体12和接合件70使用激光焊接彼此接合。
[0068]
后壳体12包括第一表面s1和第二表面s2，第一表面s1包括焊接到前壳体11的第一焊接部分w1，第二表面s2包括焊接到接合件70的固定部件72的第二焊接部分w2。第一表面s1对应于包括在底表面部121中并面对前壳体11的开口端114的接合表面123(参照图2)，第二表面s2对应于包括在筒状部125中并面对接合件70的固定部件72的支撑面127(参照图6)。
[0069]
图7示出了传感器模块100的后表面，其中从光轴方向观察第一焊接部分w1和第二焊接部分w2。
[0070]
第一焊接部分w1沿后壳体12的底表面部121的周缘设置。第一焊接部分w1沿底表面部121的周缘连续设置。然而，不限于此，第一焊接部分w1可部分地(间断地)沿底表面部121的周缘设置。第一焊接部分w1是前壳体11的树脂材料和后壳体12的树脂材料的熔化和混合部分(由图2中的黑色圆圈表示)。
[0071]
第二焊接部分w2沿着后壳体12的筒状部125的支撑面127的周缘设置。第二焊接部分w2沿着支撑面127的周缘连续设置。然而，不限于此，第二焊接部分w2可部分地(间断地)沿支撑面127的周缘设置。第二焊接部分w2是接合件70的固定部件72的树脂材料和后壳体12的树脂材料的熔化和混合部分(由图6中的黑色圆圈表示)。
[0072]
如图7所示，第一焊接部分w1和第二焊接部分w2从光轴方向看不形成在相同位置处，第二焊接部分w2形成在比第一焊接部分w1更向内的位置。由于第一焊接部分w1和第二焊接部分w2均是环形地连续形成的，因此前壳体11和后壳体12之间的接合部分以及后壳体
12和接合件70之间的接合部分的密封性得到改善，这导致确保了防水性和防尘性。在这种情况下，可以省略放置在后壳体12和接合件70之间的密封环74。
[0073]
使用激光焊接接合作为前壳体11和后壳体12的构件，并且使用激光焊接接合作为接合件70和后壳体12的构件。因此，前壳体11(第一构件)由对第一激光具有吸收性的合成树脂材料制成，并且接合件70的固定部件72(第二构件)由对与第一激光的波长不同的波长的第二激光具有透过性的合成树脂材料制成。此外，后壳体12(第三构件)由对于第一激光具有透过性并且对于第二激光具有吸收性的合成树脂材料制成。
[0074]
第一激光没有特别限制。例如，使用波长为800nm至1100nm的红色激光或波长在红外波段中的激光。对于对第一激光具有透过性的树脂材料，树脂材料对第一激光的透过率等于或大于30％，优选等于或大于40％。
[0075]
同样，第二激光也没有特别的限制。第二激光可以根据前壳体11、后壳体12和接合件70的固定部件72的合成树脂材料的类型任意地设定。例如，当第一激光的波长为1064nm时，绿色波段中532nm波长的激光用作第二激光。除了绿色波段的激光之外，可以使用蓝色激光或紫外激光。对于对第二激光具有透过性的树脂材料，树脂材料对第二激光的透过率等于或大于30％，优选等于或大于40％。
[0076]
例如，聚酰胺(pa)树脂、苯乙烯丙烯腈(san)树脂、通用树脂(如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)树脂)、聚碳酸酯(pc)树脂、聚丙烯(pp)树脂、abs和pc的混合物树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)树脂、聚丙烯酸(paa)树脂、或氟树脂(如聚四氟乙烯(ptfe))用作对激光具有吸收性或透过性的树脂材料。
[0077]
关于对激光的吸收性，通过调整与树脂混合的吸收性颜料和吸收性染料的组合、或者调整吸收性颜料和吸收性染料的添加量，能够任意地调整激光吸收率(或者激光透过率)。例如，作为吸收性颜料的炭黑可以用作吸收性材料。优选使用吸收性染料作为着色材料。通过调整吸收性材料的添加量，能够任意地调整激光吸收率(或者激光透过率)。
[0078]
优选地，相同类型的基体树脂用于对激光具有吸收性的树脂材料和对激光具有透过性的树脂材料。这导致位于接合部处的树脂之间的亲和力增加，并且导致焊接强度增强。透过波长取决于树脂而不同。例如，基于pa树脂材料来调节吸收颜料/染料的类型或添加量。这使得可以对两种波长中的一种波长的激光赋予透过性，并且对两种波长中的另一种波长的激光赋予吸收性。
[0079]
此外，激光透过率不仅取决于树脂的类型而不同，而且还取决于树脂的厚度而不同。因此，优选的是，激光透过的区域较薄。通常，激光透过的区域的厚度小于或等于2mm。在本实施例中，第一激光l1透过的区域对应于后壳体12的底表面部121，第二激光l2透过的区域对应于接合件70的固定部件72。
[0080]
[传感器模块的制造方法]
[0081]
接下来，描述用于制造具有上述配置的本实施例的传感器模块100的方法。
[0082]
用于制造根据本实施例的传感器模块100的方法包括将传感器元件(成像器件22)容纳在前壳体11中，使用激光焊接将后壳体12的接合表面123(第一表面s1)接合到前壳体11的开口端114，以及使用激光焊接将托架70接合到后壳体12的支撑面127(第二表面s2)。
[0083]
图8的(a)和(b)是用于描述制造传感器模块100的方法的示意性工序图。
[0084]
在屏蔽壳体50的第一端部501的卡合部55与筒构件60的卡合突起606卡合的状态
下，将屏蔽壳体50容纳在前壳体11中。然后，在z轴方向上将前壳体11和后壳体12彼此组装，使得前壳体11的开口端114和后壳体12的接合表面123(第一表面s1)彼此面对。
[0085]
接着，如图8(a)所示，在以规定的载荷将后壳体12按压着前壳体11的状态下，从相机单元110的背面侧(从后壳体12的外表面侧)朝向后壳体12的底表面部121照射焊接用的第一激光l1。这里，第一激光l1照射到后壳体12的外表面中对应于前壳体11的开口端114的部分上，并沿后壳体12的周缘被扫描。第一激光l1可以是脉冲光或连续光。
[0086]
在本实施例中，前壳体11由对第一激光l1具有吸收性的树脂材料制成，后壳体12由对第一激光l1具有透过性的树脂材料制成。因此，第一激光l1透过后壳体12以照射到前壳体11的开口端114上。在开口端114中的被第一激光l1照射的区域由于第一激光l1的吸收而产生热量，从而被部分地熔化。
[0087]
另一方面，包括在后壳体12中并面向开口端114的接合表面123(第一表面s1)也由于来自开口端114的熔化部分的热传递而部分地熔化。此后，开口端114的熔化部分和接合表面123的熔化部分冷却以固化，并且焊接到开口端114的第一焊接部分w1形成在接合表面123(第一表面s1)上(参考图2)。这导致制造通过将前壳体11和后壳体12彼此一体地接合而获得的相机单元110。
[0088]
接着，如图8(b)所示，在相机单元110的上下方向的朝向保持不变的状态下，将相机单元110和接合件70在z轴方向上彼此组装，使得后壳体12的支撑面127(第二表面s2)面对接合件70的固定部件72。此后，在后壳体12在规定载荷下压靠着接合件70的状态下，用于焊接的第二激光l2从相机单元110的背面侧(从接合件70的固定部件72侧)朝向后壳体12的支撑面127照射。这里，第二激光l2照射到接合件70的固定部件72中与后壳体12的筒状部125的支撑面127对应的部分上，并沿着后壳体12的周缘被扫描。激光l2可以是脉冲光或连续光。
[0089]
在本实施例中，接合件70的固定部件72由对第二激光l2具有透过性的树脂材料制成。因此，第二激光l2透过接合件70的固定部件72，以照射到后壳体12的支撑面127上。此外，后壳体12由对第二激光l2具有吸收性的树脂材料制成。因此，在后壳体12的支撑面127中被第二激光l2照射的区域由于第二激光l2的吸收而产生热量，从而被部分地熔化。
[0090]
另一方面，包括在接合件70中并面对支撑面127的固定部件72也由于来自支撑面127的熔化部分的热传递而部分地熔化。此后，固定部件72的熔化部分和支撑面127的熔化部分被冷却以固化，并且焊接到固定部件72的第二焊接部分w2形成在支撑面127(第二表面s2)上。这导致制造通过将相机单元110和接合件70彼此一体地接合而获得的传感器模块100。
[0091]
如上所述，后壳体12利用激光焊接被焊接到前壳体11和接合件70。因此，根据本实施例，与当使用螺钉将后壳体和前壳体彼此接合时相比，不需要提供用于螺钉中空部的空间并且不需要利用用于填充的螺钉执行附接。这使得可以提高设计自由度，便于操作，并且通过减少螺钉组件的数量来降低成本。此外，由于不需要用于螺钉中空部的空间，因此传感器模块100的尺寸可以更小。此外，由于传感器模块100的内部空间被制造得更大，所以可以实现高功能性的大组件(lsi)。这使得可以提高传感器模块100的功能性。此外，局部地设置焊接部以进行焊接。这使得可以提高制造速度。
[0092]
此外，本实施例使得可以使用第一激光l1焊接前壳体11和后壳体12，并且使用第
二激光l2焊接后壳体12和接合件70，从相同方向照射第一激光l1和第二激光l2。这使得可以高效地执行前壳体11和后壳体12的焊接以及后壳体12和接合件70的焊接，而无需将相机单元110上下翻转，或者无需改变激光照射源的位置。这使得能够便于操作。此外，这也使得可以同时或几乎同时形成第一焊接部分w1和第二焊接部分w2。这导致能够提高关于传感器模块100的生产率。此外，第一焊接部分w1和第二焊接部分w2可以顺序形成，而不是同时形成。
[0093]
《第二实施例》
[0094]
图9是示出根据本技术的第二实施例的传感器模块200的配置的示意性截面侧视图。
[0095]
本实施例的传感器模块200被配置为相机模块，其包括成像器件201、前壳体211、后壳体212和保护盖90。
[0096]
前壳体211是具有长方体或圆筒形状的外壳，其一端(图中的下端)是开口的。前壳体211在其中容纳例如作为传感器元件的成像器件201。后壳体211是具有长方体或圆筒形状的箱体，其一端(图中的上端)是开口的。后壳体211的开口端212s接合到沿着前壳体211的开口211a的周缘形成的凸缘211f。后壳体212不限于箱体，并且可以是例如板材。
[0097]
保护盖90是由透过可见光的半透明材料制成的矩形或圆形平板，并且覆盖形成在前壳体211中的前表面部211s中的通孔211b，该前表面部211s位于与所述一端相反侧的位置。成像器件201容纳在前壳体211中，并且包括对对象的光束进行成像的成像表面，对象的光束通过保护盖90和通孔211b入射在成像表面上。成像器件201通过使用支撑构件(未示出)支撑在前壳体211中。
[0098]
在本实施例的传感器模块200中，前壳体211和后壳体212使用激光焊接彼此接合，并且前壳体211和保护盖90使用激光焊接彼此接合。
[0099]
使用激光焊接接合作为前壳体211和后壳体212的构件，并且使用激光焊接接合作为前壳体211和保护盖90的构件。因此，后壳体212(第一构件)由对第一激光l1具有吸收性的合成树脂材料制成，并且保护盖90(第二构件)对波长与第一激光l1的波长不同的第二激光l2具有透过性。此外，前壳体211(第三构件)由对第一激光l1具有透过性而对第二激光l2具有吸收性的合成树脂材料制成。
[0100]
例如，波长1064nm的红外激光用作第一激光l1，例如，波长532nm的绿色激光用作第二激光l2。前壳体211由在整个可见光范围内具有低透过率(高吸收率)的材料制成是有利的。这使得可以防止由于杂散光而导致的拍摄图像的质量降低。
[0101]
前壳体211包括：第一表面s21，其包括焊接至后壳体212的第一焊接部分w21；以及第二表面s22，其包括焊接至保护盖90的第二焊接部分w22。第一表面s21对应于包括在凸缘211f中的外表面，并面向后壳体212的开口端212s。第二表面s22对应于面对保护盖90的前表面部211s。
[0102]
第一焊接部分w21沿前壳体211的凸缘211f的周缘设置。第一焊接部分w21沿着凸缘211f的周缘连续设置。然而，不限于此，第一焊接部分w21可沿凸缘211f的周缘部分地(间断地)设置。第一焊接部分w21是前壳体211的树脂材料和后壳体212的树脂材料的熔化和混合部分(由图9中的黑色圆圈表示)。
[0103]
第二焊接部分w22沿前壳体211的通孔211b的周缘设置。第二焊接部分w22沿着通
孔211b的周缘连续设置。然而，不限于此，第二焊接部分w22可沿通孔211b的周缘部分地(间断地)设置。第二焊接部分w22是保护盖90的树脂材料和前壳体211的树脂材料的熔化和混合部分(由图9中的黑色圆圈指示)。
[0104]
图10的(a)和(b)是用于描述制造传感器模块200的方法的示意性工序图。根据本实施例的传感器模块200的制造方法包括：在前壳体211内容纳传感器元件(成像器件201)；利用激光焊接将前壳体211的凸缘211f(第一表面s1)接合到后壳体212的开口端212s(图10的(a))；以及利用激光焊接将保护盖90接合到前壳体211的前表面部211s(第二表面s2)(图10的(b))。
[0105]
第一激光l1从传感器模块200的前表面侧(从前壳体211侧)朝向后壳体212的开口端212s照射。后壳体212由对第一激光l1具有吸收性的树脂材料制成，前壳体211由对第一激光l1具有透过性的树脂材料制成。因此，第一激光l1透过前壳体211的凸缘211f，以照射到后壳体212的开口端212s上。由此，在前壳体211的凸缘211f与后壳体212的开口端212s之间形成第一焊接部w21，第一焊接部w21用于将前壳体211的凸缘211f与后壳体212的开口端212s接合(参照图9)。
[0106]
同样，第二激光l1从传感器模块200的前表面侧(从保护盖90侧)朝向前壳体211的前表面部211s照射。保护盖90由对第二激光l2具有透过性的树脂材料制成，前壳体211由对第二激光l2具有吸收性的树脂材料制成。因此，第二激光l2透过保护盖90以照射到前壳体211的前表面部211s上。这导致在前壳体211的前表面部211s和保护盖90之间形成第二焊接部分w22，第二焊接部分w22用于接合前壳体211的前表面部211s和保护盖90(参考图9)。
[0107]
如上所述，前壳体211使用激光焊接被焊接到后壳体212和保护盖90。根据本实施例，也可以提供与根据上述第一实施例提供的效果类似的效果。
[0108]
《第三实施例》
[0109]
图11示出了根据本技术的第三实施例的传感器模块300的配置，其中(a)是传感器模块300的示意性截面侧视图，(b)是传感器模块300的示意性平面图。在以下描述中，主要描述与第一实施例的结构元件不同的结构元件。与第一实施例的结构元件类似的结构元件由与第一实施例中使用的附图标记类似的附图标记表示，并且省略或简化其描述。
[0110]
本实施例的传感器模块300与第一实施例的不同之处在于，代替接合件70，将托架80接合到后壳体12。托架80对应于用于将相机单元110固定到车体的附接构件，并且包括环形支撑件81，该环形支撑件81支撑位于后壳体12的底表面部121的后表面上的周缘处的支撑面133(第二表面s32)。托架80由对于第一激光l1和第二激光l2具有透过性的合成树脂材料制成。
[0111]
在本实施例中，在前壳体11的开口端114的整体上方形成与后壳体12的接合面132(第一表面s31)相对的凸缘11f。该凸缘11f在后壳体12位于凸缘11f与支撑件81之间的状态下在光轴方向(z轴方向)上与托架80的支撑件81相对。
[0112]
后壳体12的接合表面132(第一表面s31)包括焊接到前壳体11的凸缘11f的第一焊接部分w31。此外，后壳体12的支撑面133(第二表面s32)包括焊接到托架80的支撑件81的第二焊接部分w32。第一焊接部分w31沿着后壳体12的接合表面132的周缘环形地形成，并且第二焊接部分w32沿着托架80的支撑件81的周缘比第一焊接部分w31更向内地环形地形成。
[0113]
在本实施例中，前壳体11(第一构件)具有对第一激光l1的吸收性，后壳体12(第三
构件)和托架80(第二构件)每个具有对第一激光l1的透过性。因此，第一激光l1从传感器模块300的后表面侧(从托架80侧)朝向后壳体12的接合表面132照射，以形成将接合表面132焊接到前壳体11的凸缘11f的第一焊接部分w31(参考图11的(a))。
[0114]
此外，后壳体12(第三构件)具有对第二激光l2的吸收性，托架80(第二构件)具有对第二激光l2的透过性。因此，第二激光l2从传感器模块300的后表面侧(从托架80侧)朝向后壳体12的支撑面133照射，以形成将支撑面133焊接到托架80的支撑件81的第二焊接部分w32(参考图11的(a))。
[0115]
《修改》
[0116]
根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以被提供为安装在诸如车辆、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶、机器人、建筑机械和农业机械(拖拉机)之类的各类型的移动体之一上的传感器模块。
[0117]
此外，在上述实施例中，已经描述了相机模块作为传感器模块100的示例。然而，本技术不限于此。例如，本技术还可以被用于包括诸如光检测和测距(lidar)或飞行时间(tof)传感器之类的测距传感器作为传感器元件的传感器模块。
[0118]
此外，在上述实施例中已经描述了通过使用激光焊接将前壳体、后壳体和接合件或托架这三个构件彼此一体化而获得的传感器模块。然而，应用对象不限于此，并且本技术可以应用于各种电子装置的壳体，该壳体通过组合至少三个构件而形成。此外，第一激光l1和第二激光l2不限于从相同方向照射，而是可以从不同方向照射。
[0119]
参考各个附图描述的传感器模块、前壳体、后壳体、传感器基板等的各个配置仅仅是实施例，并且在不脱离本技术的精神的情况下可以对其进行任何修改。换句话说，可以采用用于实现本技术的目的任何其它配置。
[0120]
注意，本技术还可以采用以下配置。
[0121]
(1)一种传感器模块，包括：
[0122]
第一构件，由对第一激光具有吸收性的合成树脂材料构成；
[0123]
第二构件，由对波长与第一激光的波长不同的第二激光具有透过性的合成树脂材料构成；
[0124]
第三构件，由对第一激光具有透过性且对第二激光具有吸收性的合成树脂材料构成，第三构件包括第一面和第二面，第一面包括焊接到第一构件的第一焊接部分，第二面包括焊接到第二构件的第二焊接部分；以及
[0125]
容纳在第一构件和第二构件之间的传感器元件。
[0126]
(2)根据(1)所述的传感器模块，其中
[0127]
第一焊接部分沿着第一面的周缘设置，以及
[0128]
第二焊接部分沿着第二面的周缘设置。
[0129]
(3)根据(2)所述的传感器模块，其中
[0130]
第一焊接部分沿着第一面的周缘连续地设置，或者
[0131]
第二焊接部分沿着第二面的周缘连续地设置。
[0132]
(4)根据(2)所述的传感器模块，其中
[0133]
第一焊接部分沿着第一面的周缘部分地设置，或
[0134]
第二焊接部分沿着第二面的周缘部分地设置。
[0135]
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的传感器模块，其中
[0136]
第一构件是其中容纳传感器元件的前壳体，
[0137]
第二构件是包括电连接到传感器元件的缆线的接合件，以及
[0138]
第三构件是连接在前壳体和接合件之间的后壳体。
[0139]
(6)根据(1)至(4)中任一项所述的传感器模块，其中
[0140]
第一构件是其中容纳传感器元件的前壳体，
[0141]
第二构件是用于将前壳体固定到车体的托架，以及
[0142]
第三构件是连接在前壳体和托架之间的后壳体。
[0143]
(7)根据(1)至(4)中任一项所述的传感器模块，其中
[0144]
第三构件是在其中容纳传感器元件的前壳体，前壳体包括在前壳体的一端处的开口，以及位于与所述一端相反侧处的通孔，
[0145]
第一构件是与所述开口接合的后壳体，以及
[0146]
第二构件是覆盖通孔的半透明保护盖。
[0147]
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的传感器模块，其中
[0148]
传感器元件是成像器件。
[0149]
(9)根据(1)至(7)中任一项所述的传感器模块，其中
[0150]
传感器元件是测距传感器。
[0151]
(10)根据(1)至(9)中任一项所述的传感器模块，其中
[0152]
第一激光是红外波段中的波长的激光，以及
[0153]
第二激光是绿色波段中的波长的激光。
[0154]
附图标记列表
[0155]
11，211前壳体
[0156]
12，212后壳体
[0157]
20传感器基板
[0158]
22，201成像器件
[0159]
70接合件
[0160]
80托架
[0161]
90保护盖
[0162]
100，200，300传感器模块
[0163]
110相机单元
[0164]
113开口
[0165]
114开口端
[0166]
l1第一激光
[0167]
l2第二激光
[0168]
s1、s21、s31第一面
[0169]
s2、s22、s32第二面
[0170]
w1、w21、w31第一焊接部分
[0171]
w2、w22、w32第二焊接部分。

技术特征：
1.一种传感器模块，包括：第一构件，由对第一激光具有吸收性的合成树脂材料构成；第二构件，由对波长与第一激光的波长不同的第二激光具有透过性的合成树脂材料构成；第三构件，由对第一激光具有透过性且对第二激光具有吸收性的合成树脂材料构成，第三构件包括第一面和第二面，第一面包括焊接到第一构件的第一焊接部分，第二面包括焊接到第二构件的第二焊接部分；以及容纳在第一构件和第二构件之间的传感器元件。2.根据权利要求1所述的传感器模块，其中，第一焊接部分沿着第一面的周缘设置，以及第二焊接部分沿着第二面的周缘设置。3.根据权利要求2所述的传感器模块，其中，第一焊接部分沿着第一面的周缘连续地设置，或者第二焊接部分沿着第二面的周缘连续地设置。4.根据权利要求2所述的传感器模块，其中，第一焊接部分沿着第一面的周缘部分地设置，或第二焊接部分沿着第二面的周缘部分地设置。5.根据权利要求1所述的传感器模块，其中，第一构件是其中容纳传感器元件的前壳体，第二构件是包括电连接到传感器元件的缆线的接合件，以及第三构件是连接在前壳体和接合件之间的后壳体。6.根据权利要求1所述的传感器模块，其中，第一构件是其中容纳传感器元件的前壳体，第二构件是用于将前壳体固定到车体的托架，以及第三构件是连接在前壳体和托架之间的后壳体。7.根据权利要求1所述的传感器模块，其中，第三构件是在其中容纳传感器元件的前壳体，前壳体包括在前壳体的一端处的开口，以及位于与所述一端相反侧处的通孔，第一构件是与所述开口接合的后壳体，以及第二构件是覆盖通孔的半透明保护盖。8.根据权利要求1所述的传感器模块，其中，传感器元件是成像器件。9.根据权利要求1所述的传感器模块，其中，传感器元件是测距传感器。10.根据权利要求1所述的传感器模块，其中，第一激光是红外波段中的波长的激光，以及第二激光是绿色波段中的波长的激光。

技术总结
[目的]提供一种传感器模块及用于制造传感器模块的方法，传感器模块能够提高设计的自由度，便利操作，并通过减少组件数量而降低成本。[解决方案]根据本技术的实施例的传感器模块包括第一构件、第二构件、第三构件以及传感器元件。第一构件由对第一激光具有吸收性的合成树脂材料构成。第二构件由对波长与第一激光的波长不同的第二激光具有透过性的合成树脂材料构成。第三构件由对第一激光具有透过性且对第二激光具有吸收性的合成树脂材料构成，第三构件包括第一面和第二面，第一面包括焊接到第一构件的第一焊接部分，第二面包括焊接到第二构件的第二焊接部分。二构件的第二焊接部分。二构件的第二焊接部分。


技术研发人员：大胁浩史
受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2023/8/24