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1、手机摄像头基础知识手机摄像头基础知识内容目录一、摄像头模组的分类二、摄像头模组工作原理三、摄像头模组技术指标四、摄像头模组结构和组件五、摄像头组装工艺六、组装主要不良现象和原因七、摄像头选型注意事项一、摄像头模组的分类1.按象素来分(按芯片像素)(1)0.3MP(VGA)模组(640480)(2)1.3MP(SXGA)模组(12801024)(3)2.0MP(UXGA)模组(16001200(4)3.0MP(QXGA)模组(20481536)(5)5.0MP(QSXGA)模组(25921944)(6)8.0MP 模组(32642448)(7)12MP 模组(40403032)2.按对焦方式来分
2、(镜头功能)(1)FF模组(定焦:Fix Focus)(2)AF模组(自动对焦:Auto Focus)(3)ZOOM模组(光学自动变焦:Zoom)3.按连接方式分(1)BTB(2)ZiF金手指(3)Socket(4)Reflow(SMT)二、摄像头模组工作原理景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号,经过A/D(模拟信号)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,通过显示器就可以看到图像了。技术指标分三类,分别是物理参数(也就是外形尺寸)、光学参数、电气规格。物理参数:镜头尺寸、FPC尺寸、连接方式等。光学参数:焦距(EFL)、光圈
3、数(FNO)、视场角(View Angle)、畸变(Distortion)、解像力(Image quality)、景深(Focusing Range)等。电气规格:像素大小(Array Size)感光芯片(sensor)图像处理芯片(ISP)马达型号(VCM)镜头型号(Lens)成像方向 Pin脚定义 接口方式(MIPI/Parallel)数字电压(DVDD)模拟电压(AVDD)接口电压(DOVDD)闪光灯驱动电压 马达驱动电压三、摄像头模组技术指标四、摄像头模组结构和组件模组组件器件包括一下几类:1.光学镜头LENS2.图像传感器SENSOR3.AF驱动组件4.镜座HOLDER5.红外滤光片
4、IR FILTER6.PCB板(FPC)7.连接器CONNECTOR8.周边电子元件1,2,5为最主要部件下面介绍下主要的几个组件:1.光学镜头LENS镜头的好坏是影响成像质量的关键因素之一:其组成是透镜结构,由几片透镜组成,通常有:2P、1G1P、1G2P、1G3P、2G2P、2G3P、4P、5P等,P是指塑胶透镜(plastic)多为非球面,G是指玻璃透镜(glass),多为球面;镜头按焦距来分,又可分固定焦距镜头和变焦镜头等等。四、摄像头模组结构和组件2.图像传感器SENSOR图像传感器(Sensor)是一种半导体芯片,其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时,就会
5、产生电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号。传感器主要有两种:一种是CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。3.AF驱动组件(马达)VCM音圈马达,调焦时推动镜头运动改变焦距,获得清晰的图像。四、摄像头模组结构和组件五、摄像头组装工艺1.CSP:Chip Size Package 芯片尺寸封装简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP是一种封装外壳尺寸最接近籽芯(die)尺寸的小型封装;CSP有两种基本类型:一种是封装在固定的标准压点轨迹内的,另一种则是封装外壳尺寸随芯尺寸变化的。常见的CSP分类方式是根据封装外壳
6、本身的结构来分的,它分为柔性CSP,刚性CSP,引线框架CSP和圆片级封装(WLP)。柔性CSP封装和圆片级封装的外形尺寸因籽芯尺寸的不同而不同;刚性CSP和引线框架CSP封装则受标准压点位置和大小制约。CSP Chip Scale Package封装的优点在于封装段由前段制程完成,制程设备成本较低、制程时间短,面临的挑战是光线穿透率不佳、价格较贵、高度较高、背光穿透鬼影现象;2.COB:Chip On Board 用COB技术封装的裸芯片是芯片主体和I/O端子在晶体上方,在焊接时将此裸芯片用导电/导热胶粘接在PCB上,凝固后,用 Bonder 机将金属丝(Al或Au)在超声、热压的作用下,分
7、别连接在芯片的I/O端子焊区和PCB相对应的焊盘上,测试合格后,再封上树脂胶。与其它封装技术相比,COB技术有以下优点:价格低廉;节约空间;工艺成熟。COB技术也存在不足,即需要另配焊接机及封装机,设备成本较高、良品率变动大、制程时间长,有时速度跟不上;PCB贴片对环境要求更为严格;无法维修等。五、摄像头组装工艺五、摄像头组装工艺五、摄像头组装工艺五、摄像头组装工艺1.黑屏sensor焊接不良,绑定不良,FPC线断,连接器损坏;2.花屏sensor裂痕,贴片不良,FPC偏薄接触不良;3.模糊调焦不到位,镜头污染/损伤,镜头受压焦距改变;4.无法调焦马达焊接不良,焊点短路,驱动IC损坏,镜头被卡
8、住,结构干涉;5.偏红,片蓝批次芯片差异不良,软件调试可以解决六、组装主要不良现象和原因1.在产品定义阶段,需要确定摄像头像素和尺寸需求,以及是否需要闪光灯,一旦定下来后续更改的可能性比较小。2.根据手机平台(指的是挂接摄像头模组的CPU)确定sensor型号是否匹配,包括接口方式是CPU接口或者RGB接口或者MIPI接口。高像素的模组通常采用RGB接口,现在开始流行采用MIPI接口,但是现在支持MIPI接口的应用处理器并不多,高通的MSM7和8系列以及TI的OMAP3系列是支持的。3.根据结构摆放方式,确认成像方向,软件可调整180度成像方向,调90度比较困难。4.镜头、马达、Sensor等关键器件的供货风险和量产状态需要纳入考量范围。七、摄像头选型注意事项Thank You!