Método para el montaje de un módulo de cámara y un módulo de cámara.

Método para la fabricación de un módulo de cámara (10), que comprende un objetivo (42) y un chip sensor deimagen (14),

en donde el chip sensor de imagen (14) se encuentra conectado mediante contactos con una placa decircuitos impresos (12), con las siguientes etapas del método:

a) el posicionamiento y la fijación de una primera pieza de ajuste (28) que rodea el chip sensor de imagen (14),sobre la placa de circuitos impresos (12),

b) el ensamblaje de la primera pieza de ajuste (28) con una segunda pieza de ajuste (34) dispuesta en la carcasa delmódulo de cámara (10), mediante la conformación de una zona de superposición (36),

c) la creación de una posición de foco entre el objetivo (42) del lado de la carcasa y el chip sensor de imagen (14), y

d) la creación de una unión por adherencia de materiales entre las piezas de ajuste (28, 34) dentro de la zona desuperposición (36) en la posición de foco de acuerdo con la etapa del método c), en donde, al menos, una de laspiezas de ajuste se funde en una zona limitada mediante un calentamiento localizado, mediante la conducción decorriente eléctrica a través de un circuito impreso que se encuentra montado sobre la, al menos, una pieza de ajuste.

Método para el montaje de un módulo de cámara y un módulo de cámara Estado del arte Actualmente, en los vehículos a motor se utilizan cada vez más módulos de cámara, para la aplicación en sistemas de visión nocturna o como sistemas de alerta de cambio involuntario de carril (Lane Departure Waming) . En las cámaras de esta clase, se establecen exigencias particulares en relación con su montaje en el vehículo a motor, en relación con su resistencia, y en vista de las vibraciones que se generan inevitablemente durante el funcionamiento.

Para el montaje de módulos de cámara para vehículos a motor, se conocen dos conceptos esencialmente diferentes: Se utiliza un módulo de tratamiento de imágenes que comprende un chip sensor de imagen, una carcasa de base y un objetivo, en donde el objetivo se fabrica y se prueba como un módulo independiente. Esta clase de módulos de tratamiento de imágenes se pueden conectar a la placa de circuitos impresos, por ejemplo, mediante una unión térmica, como por ejemplo, mediante un proceso de soldadura o mediante un terminal de cable con conector enchufable. A continuación, la placa de circuitos impresos completada de esta manera, se monta en la carcasa que debe presentar un alojamiento correspondiente para el objetivo. En dicho procedimiento resulta una desventaja el hecho de que los módulos de tratamiento de imágenes no se puedan fabricar de manera segura con las dimensiones del chip y del objetivo apropiadas para las aplicaciones en vehículos a motor, con los procesos de soldadura, como por ejemplo, el proceso de la soldadura indirecta. Debido a los elevados requerimientos de resistencia al calor, se pueden generar uniones soldadas deficientes, o se puede generar daños en la óptica. Por otra parte, los contactos de los conectores enchufables en los vehículos a motor, conocidos como soluciones alternativas, permanecen sin fallas por un tiempo reducido. Además, se ha determinado como problemática la hermetización del módulo de cámara completo, en el caso de una conformación de la placa de circuitos impresos con un módulo de tratamiento de imágenes, dado que generalmente se presentan deformaciones mecánicas que inciden en el módulo de tratamiento de imágenes, hecho que puede conducir a daños sucesivos.

Otro concepto de montaje se basa en la conformación de la placa de circuitos impresos con un sensor de imagen empaquetado de manera independiente, en donde convencionalmente se trata de una carcasa de cerámica con tapa de cristal. De esta manera, se puede proteger de manera suficiente el conjunto de píxeles sensible contra partículas. Además, esta clase de carcasas se pueden procesar en procesos de soldadura indirecta. El objetivo se puede focalizar tanto en un soporte de lente fijado sobre la placa de circuitos impresos, o en el casco de la carcasa del módulo de cámara. Sin embargo, dicha aplicación presenta una cadena de tolerancias realmente prolongada debido al número elevado de componentes individuales a fabricar, hecho que después del montaje, en un caso desventajoso, mediante la adición de las mayores tolerancias puede generar módulos de cámara que operan de manera imprecisa.

De la patente DE 10 2004 001 698 A1 se conoce un módulo óptico. De acuerdo con dicha solución, un módulo óptico comprende una unidad de captación de imágenes compuesta por componentes ópticos y electrónicos, en donde los componentes de la unidad de captación de imágenes se encuentran dispuestos conjuntamente sobre una placa de soporte. Los componentes de la unidad de captación de imágenes se encuentran dispuestos sobre una primera superficie principal de la placa de soporte, en donde una óptica asignada a la unidad de captación de imágenes se encuentra dispuesta sobre una segunda superficie principal de la placa de soporte. La placa de soporte y la óptica se encuentran alojadas en un encapsulado. El módulo óptico comprende un elemento de sujeción para la fijación del módulo óptico en una pieza del vehículo a motor o similar. El elemento de sujeción se encuentra sellado con el módulo óptico, en donde el módulo óptico comprende una protección contra radiación electromagnética perturbadora. De acuerdo con dicha solución, la protección también se puede alojar en el encapsulado. La protección se conforma preferentemente como una red o una rejilla alojada en el encapsulado, o se puede conformar como partículas alojadas en el encapsulado.

Revelación de la presente invención El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un módulo de cámara apropiado para aplicaciones en vehículos a motor, que contenga la menor cantidad posible de subcomponentes, en el cual se logre una focalización entre un chip sensor de imagen y el objetivo del módulo de cámara, previamente durante el montaje.

Conforme a la presente invención, dicho objeto se resuelve mediante el hecho de que tanto del lado de la placa de circuitos impresos como del lado de la carcasa se proporciona, al menos, una pieza de ajuste de forma tubular fabricada de un material plástico, que se puede fundir rápidamente en una zona limitada mediante un calentamiento localizado y, de esta manera, se puede unir por adherencia de materiales con otra pieza de ajuste complementaria a dicha pieza de ajuste.

Preferentemente, en el método recomendado conforme a la presente invención, para la fabricación de un módulo de cámara, se utiliza una primera pieza de ajuste del lado de la carcasa, y una segunda pieza de ajuste del lado de la placa de circuitos impresos, que en el montaje encajan entre sí de manera telescópica. Las piezas de ajuste compuestas de material plástico se pueden conformar tanto como tubos así como cuerpos cuadrados o con cualquier otra geometría. Durante la unión de ambas piezas de ajuste, sólo se debe prestar atención a la conformación de una zona de superposición entre la primera pieza de ajuste y la segunda pieza de ajuste. Al menos, una de ambas piezas de ajuste preferentemente utilizadas se recubre con, al menos, un bucle conductor eléctrico mediante el cual se puede conducir un pulso eléctrico, que se conduce preferentemente a la superficie de revestimiento exterior para una fundición localizada de la pieza de ajuste mencionada. De manera alternativa, se puede generar una fundición superficial de un lado interior de una de ambas piezas de ajuste preferentemente utilizadas.

Las conexiones de los circuitos impresos utilizados para la fundición, se pueden realizar tanto en un casco de la carcasa del módulo de cámara como en la placa de circuitos impresos, de manera tal que se puedan conectar mediante contactos durante el proceso de focalización. La focalización se realiza mediante una lectura y una evaluación de imágenes activas, así como un alineamiento accionado por motor de los componentes a unir entre sí, generalmente una pieza de carcasa y una placa de circuitos impresos montada previamente o bien, equipada con anterioridad. Después de la ejecución de la focalización, se entrega un pulso eléctrico a través de los circuitos impresos que se aplican como un recubrimiento en una de ambas piezas de ajuste, y dicho pulso proporciona una adhesión mediante la fundición del material plástico y, de esta manera, una unión por adherencia de materiales, por lo que se logra una unión estable de ambas piezas de ajuste entre sí.

Las superficies de las piezas de ajuste que encajan entre sí, pueden estar texturadas de manera que se pueda lograr una unión fija con un tiempo de acción mínimo, y una potencia del pulso eléctrico.

Un módulo de cámara fabricado de esta manera, particularmente para utilizar en aplicaciones en el sector de vehículos a motor, ofrece entre otros la ventaja de que el chip sensor de imagen, mediante la utilización de un proceso de soldadura de chip realizado particularmente con soporte por video, se pueda posicionar directamente con una precisión elevada en relación con orificios de referencia que se conforman en la placa de circuitos impresos. De esta manera, se evitan los errores de montaje que se generan en el caso de chips sensores de imagen montados separadamente. El chip de la placa de circuitos impresos preferentemente asignada a ambas piezas de ajuste, se puede fijar con precisión de ajuste dentro de una zona de montaje, en un número de orificios de referencia que se proporcionan, por ejemplo, en una sección de 120°e n la placa de circuitos impresos.

En el caso que se utilice un proceso de fabricación de placas de circuitos impresos, en el que se pueden soldar, por ejemplo, componentes de tecnología de montaje superficial (SMD) sobre la placa de circuitos impresos,... [Seguir leyendo]

1. Método para la fabricación de un módulo de cámara (10) , que comprende un objetivo (42) y un chip sensor de imagen (14) , en donde el chip sensor de imagen (14) se encuentra conectado mediante contactos con una placa de circuitos impresos (12) , con las siguientes etapas del método:

a) el posicionamiento y la fijación de una primera pieza de ajuste (28) que rodea el chip sensor de imagen (14) , sobre la placa de circuitos impresos (12) , b) el ensamblaje de la primera pieza de ajuste (28) con una segunda pieza de ajuste (34) dispuesta en la carcasa del módulo de cámara (10) , mediante la conformación de una zona de superposición (36) , c) la creación de una posición de foco entre el objetivo (42) del lado de la carcasa y el chip sensor de imagen (14) , y d) la creación de una unión por adherencia de materiales entre las piezas de ajuste (28, 34) dentro de la zona de superposición (36) en la posición de foco de acuerdo con la etapa del método c) , en donde, al menos, una de las piezas de ajuste se funde en una zona limitada mediante un calentamiento localizado, mediante la conducción de corriente eléctrica a través de un circuito impreso que se encuentra montado sobre la, al menos, una pieza de ajuste.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque de acuerdo con la etapa del método a) la primera pieza de ajuste (28) se fija con clavijas a la placa de circuitos impresos (12) dentro de una zona de montaje (22) .

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque de acuerdo con la etapa del método a) entre la primera pieza de ajuste (28) y la placa de circuitos impresos (12) se crea una unión por adherencia de materiales.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque de acuerdo con la etapa del método b) la determinación de la posición de foco del objetivo (42) y del chip sensor de imagen (14) se realiza a lo largo del eje óptico, el chip sensor de imagen (14) se encuentra conectado eléctricamente mediante contactos para una evaluación de la imagen, y la carcasa del módulo de cámara (10) y la placa de circuitos impresos (12) se alinean entre sí mediante un accionamiento por motor.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque de acuerdo con la etapa del método a) se monta una cubierta (60) sobre la primera pieza de ajuste (28) que rodea el chip sensor de imagen (14) , que se aparta antes de la ejecución de la etapa del método b) .

6. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque de acuerdo con la etapa del método d) a través de, al menos, un circuito impreso (54) en, al menos, una de las piezas de ajuste (28, 34) se realiza una fundición superficial del material de las piezas de ajuste (28, 34) .

7. Módulo de cámara (10) con una carcasa que aloja un objetivo (42) , y con una placa de circuitos impresos (12) conectada mediante contactos con un chip sensor de imagen (14) , caracterizado porque la placa de circuitos impresos (12) y la carcasa del módulo de cámara (10) se encuentran unidas mediante una unión por adherencia de materiales dentro de una zona de superposición (36) entre una primera pieza de ajuste (28) del lado de la carcasa, y una segunda pieza de ajuste (34) del lado de la placa de circuitos impresos, en donde, al menos, una de las piezas de ajuste se encuentra recubierta por un circuito impreso diseñado para la fundición de una zona limitada de la pieza de ajuste, cuando se alimenta con corriente eléctrica.

8. Módulo de cámara (10) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque las piezas de ajuste (28, 34) se realizan con geometrías complementarias entre sí, de forma tubular, rectangular o cuadrada.

9. Módulo de cámara (10) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque, al menos, un circuito impreso

(54) que se puede conectar eléctricamente mediante contactos, se extiende en, al menos, una de las piezas de ajuste (28, 34) .

10. Módulo de cámara (10) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el, al menos, un circuito impreso (54) se conforma en la superficie exterior (40) de la segunda pieza de ajuste (34) que sobresale hacia el interior de la primera pieza de ajuste (28) , o en la superficie interior (30) de la primera pieza de ajuste (28) que envuelve la segunda pieza de ajuste (34) .