Hvilke fremstillingsprocesser bruges til kameramoduler?

Introduktion
Et kameramodul kan se simpelt ud – et objektiv, en sensor, et lille bræt. Men at skabe et pålideligt, højtydende modul kræver flere specialiserede fremstillingsprocesser . Uanset om du har brug for et endoskopkameramodul til medicinsk brug, et lille kameramodul til en drone eller et HD-endoskopkameramodul til industriel inspektion, påvirker produktionstrinene direkte billedkvalitet, holdbarhed og omkostninger. Denne artikel forklarer de vigtigste fremstillingsprocesser bag moderne kameramoduler.

1. SMT – Placering af komponenter
Først samles printkortet. SMT (Surface Mount Technology) maskiner placerer små modstande, kondensatorer og drivere på kortet. Derefter går brættet gennem en reflow-ovn for at lodde alt på plads. For et sensorkameramodul kan sensoren tilføjes i dette trin eller senere.

2. Sensortilslutning (Die Bonding / COB)
Billedsensoren er hjertet i ethvert CMOS-kameramodul . To almindelige metoder:

• CSP (Chip Scale Package) – Sensoren leveres færdigpakket og er loddet som andre komponenter.

• COB (Chip on Board) – Den blottede siliciummatrice limes direkte på printkortet og wire-bonded. COB eliminerer pakken, hvilket gør et lille kameramodul tyndere og bedre til at køle. COB er meget udbredt til endoskopkameramodul , hvor hver millimeter betyder noget.

3. Trådbinding
Hvis COB anvendes, skal sensordysen tilsluttes elektrisk til printkortet. En wire bonding-maskine fastgør ultrafine guld- eller aluminiumtråde fra sensorens puder til printkortet. Dette skal gøres i et renrum (Klasse 10/100) for at undgå kontaminering.

4. Linsesamling og aktiv justering
Linsen skal være perfekt placeret over sensoren. Moduler af høj kvalitet bruger aktiv justering : Linsen flyttes i seks akser, mens sensoren fanger et testdiagram. Software finder den position, der maksimerer skarphed og centerjustering. Derefter fikseres linsen med UV-lim. Dette trin er afgørende for et HD-endoskopkameramodul , hvor der er behov for skarphed fra kant til kant.

5. Objektivholder og tøndesamling
For linser med gevind (M12) skrues linsen ind i en tønde. For bordobjektiver (S-mount) limes objektivet fast i en holder. Holderen fastgøres derefter til sensoren - enten ved aktiv justering eller et mekanisk stop.

6. Tilføjelse af LED'er (belysning)
Mange kameramoduler inkluderer LED'er til belysning. LED-chipsene monteres på samme printkort (eller en separat ring) ved hjælp af SMT. For et endoskopkameramodul er LED'er placeret rundt om linsen for at give jævn belysning.

7. Kabel- og stiksamling
For moduler med et kabel (f.eks. USB-endoskoper) loddes eller presses kablet ind i printet. Trækaflastning – en overstøbt støvle eller klæbemiddel – forhindrer kablet i at trække ud. Tilslutningen (USB, FPC osv.) sættes i den anden ende.

8. Forsegling og vandtætning
Hvis modulet skal være vandtæt (IP67/IP68), indkapsles samlingen med epoxy eller silikone. Linsevinduet er forseglet med en O-ring eller klæbemiddel. For et lille kameramodul, der bruges udendørs, er forsegling afgørende.

9. Kalibrering og test
Hvert modul skal bestå funktionelle tests:

• Optiske tests – opløsning, forvrængning, dybdeskarphed.

• Farvekalibrering – hvidbalance og farvematrix.

• Elektriske tests – effekt, signalkvalitet.

• Fokusverifikation – for fast fokus kontrolleres dybdeskarpheden.

• Vandtæt test – trykfald eller nedsænkning.

10. Firmwareindlæsning
Mange CMOS-kameramoduldesigner inkluderer en indbygget ISP (billedsignalprocessor) eller USB-bro. Firmware indlæses under produktionen for at indstille automatisk eksponering, hvidbalancekurver og UVC-deskriptorer.

Processer efter modultype

Produktionsmiljø – Renrum
Kameramoduler er ekstremt følsomme over for støv. En enkelt partikel på sensoren vises som en mørk plet på hvert billede. Derfor skal COB, wire bonding og linsefastgørelse udføres i renrum (Klasse 10 eller Klasse 100). Hos Sincere fremstiller vi alle endoskopkameramoduler og andre produkter i sådanne kontrollerede miljøer.

Oprigtiges evner
Vi udfører hele rækken af ​​fremstillingsprocesser :

• SMT, COB, wire bonding, aktiv justering, indstøbning, kabelsamling, kalibrering og test.

• Vi producerer endoskop kamera modul , lille kamera modul , sensor kamera modul , CMOS kamera modul , og HD endoskop kamera modul design.

Sammenfatning
Fremstillingsprocesserne . for kameramoduler inkluderer SMT, sensorfastgørelse (CSP eller COB), wire bonding, aktiv justering, linsesamling, LED-integration, kabling, vandtæt forsegling, kalibrering og firmware-indlæsning For et endoskopkameramodul er COB og aktiv justering afgørende for lille størrelse og skarpt fokus. Et lille kameramodul nyder godt af COB og direkte linsebinding. Alle CMOS-kameramoduldesigns er afhængige af præcis aktiv justering. Forståelse af disse processer hjælper dig med at vælge en producent med de rigtige muligheder – og sikrer, at dit HD-endoskopkameramodul eller andet produkt opfylder dets præstations- og pålidelighedsmål.

Kontakt Sincere for at diskutere dit kameramoduls fremstillingsbehov.