Quali processi di produzione vengono utilizzati per i moduli fotocamera?

Introduzione
Il modulo di una fotocamera può sembrare semplice: un obiettivo, un sensore, una piccola scheda. Ma la creazione di un modulo affidabile e ad alte prestazioni richiede diversi processi di produzione specializzati . Che tu abbia bisogno di un modulo fotocamera per endoscopio per uso medico, un modulo fotocamera di piccole dimensioni per un drone o un modulo fotocamera per endoscopio HD per ispezioni industriali, le fasi di produzione influiscono direttamente sulla qualità dell'immagine, sulla durata e sui costi. Questo articolo spiega i principali processi di produzione alla base dei moderni moduli fotocamera.

1. SMT – Posizionamento dei componenti
Per prima cosa viene assemblato il PCB. Le macchine SMT (Surface Mount Technology) posizionano minuscoli resistori, condensatori e driver sulla scheda. Quindi la scheda passa attraverso un forno di rifusione per saldare tutto al suo posto. Per un modulo fotocamera con sensore , il sensore può essere aggiunto in questo passaggio o successivamente.

2. Collegamento del sensore (Die Bonding/COB)
Il sensore di immagine è il cuore di qualsiasi modulo fotocamera CMOS . Due metodi comuni:

• CSP (Chip Scale Package) – Il sensore viene fornito preconfezionato ed è saldato come gli altri componenti.

• COB (Chip on Board) – Il die nudo in silicio è incollato direttamente sul PCB e collegato tramite wire-bond. COB elimina il pacchetto, rendendo un piccolo modulo fotocamera più sottile e con un migliore raffreddamento. Il COB è ampiamente utilizzato per il modulo fotocamera dell'endoscopio dove ogni millimetro è importante.

3. Collegamento del filo
Se si utilizza il COB, il sensore deve essere collegato elettricamente al PCB. Una macchina per l'incollaggio di cavi collega fili ultrasottili in oro o alluminio dai pad del sensore al PCB. Questa operazione deve essere eseguita in una camera bianca (Classe 10/100) per evitare contaminazioni.

4. Assemblaggio dell'obiettivo e allineamento attivo
L'obiettivo deve essere perfettamente posizionato sopra il sensore. I moduli di alta qualità utilizzano l'allineamento attivo : l'obiettivo viene spostato su sei assi mentre il sensore acquisisce un diagramma di prova. Il software trova la posizione che massimizza la nitidezza e l'allineamento centrale. Quindi la lente viene fissata con colla UV. Questo passaggio è fondamentale per un modulo telecamera per endoscopio HD in cui è necessaria la nitidezza da bordo a bordo.

5. Gruppo supporto obiettivo e cilindro
Per obiettivi filettati (M12), l'obiettivo si avvita in un cilindro. Per gli obiettivi su scheda (attacco S), l'obiettivo è incollato su un supporto. Il supporto viene quindi fissato al sensore tramite allineamento attivo o arresto meccanico.

6. Aggiunta di LED (illuminazione)
Molti moduli telecamera includono LED per l'illuminazione. I chip LED sono montati sullo stesso PCB (o su un anello separato) utilizzando SMT. Nel modulo telecamera per endoscopio , i LED sono posizionati attorno all'obiettivo per fornire un'illuminazione uniforme.

7. Assemblaggio cavo e connettore
Per i moduli con cavo (ad esempio, endoscopi USB), il cavo è saldato o pressato nel PCB. Il pressacavo – una protezione sovrastampata o un adesivo – impedisce al cavo di fuoriuscire. Il connettore (USB, FPC, ecc.) è collegato all'altra estremità.

8. Sigillatura e impermeabilizzazione
Se il modulo deve essere impermeabile (IP67/IP68), l'assemblaggio viene sigillato con resina epossidica o silicone. La finestra della lente è sigillata con un O-ring o un adesivo. Per un modulo telecamera di piccole dimensioni utilizzato all'aperto, la sigillatura è essenziale.

9. Calibrazione e test
Ogni modulo deve superare test funzionali:

• Test ottici – risoluzione, distorsione, profondità di campo.

• Calibrazione del colore: bilanciamento del bianco e matrice del colore.

• Test elettrici – potenza, qualità del segnale.

• Verifica della messa a fuoco: per la messa a fuoco fissa, viene controllata la profondità di campo.

• Test di impermeabilità: calo della pressione o immersione.

10. Caricamento del firmware
Molti progetti di moduli fotocamera CMOS includono un ISP (processore del segnale di immagine) o un bridge USB integrato. Il firmware viene caricato durante la produzione per impostare l'esposizione automatica, le curve di bilanciamento del bianco e i descrittori UVC.

Processi per tipo di modulo

Ambiente di produzione – Camere bianche
I moduli telecamera sono estremamente sensibili alla polvere. Una singola particella sul sensore viene visualizzata come una macchia scura in ogni immagine. Pertanto, il COB, il bonding dei cavi e il fissaggio delle lenti devono essere eseguiti in camere bianche (Classe 10 o Classe 100). Noi di Sincere produciamo tutti i moduli telecamera per endoscopio e altri prodotti in tali ambienti controllati.

Le capacità di Sincere
Eseguiamo l'intera gamma di processi produttivi :

• SMT, COB, wire bonding, allineamento attivo, potting, assemblaggio di cavi, calibrazione e test.

• Produciamo moduli per fotocamere per endoscopi, , moduli per fotocamere piccole, , moduli per fotocamere con sensore , , moduli per fotocamere CMOS e moduli per fotocamere per endoscopi HD .

Riepilogo
I processi di produzione dei moduli fotocamera includono SMT, collegamento del sensore (CSP o COB), collegamento dei cavi, allineamento attivo, assemblaggio dell'obiettivo, integrazione dei LED, cablaggio, sigillatura impermeabile, calibrazione e caricamento del firmware. Per un modulo fotocamera per endoscopio , il COB e l'allineamento attivo sono fondamentali per le dimensioni ridotte e la messa a fuoco nitida. Un modulo fotocamera di piccole dimensioni trae vantaggio dal COB e dal collegamento diretto dell'obiettivo. Tutti i progetti dei moduli telecamera CMOS si basano su un preciso allineamento attivo. Comprendere questi processi ti aiuta a scegliere un produttore con le giuste capacità, garantendo che il modulo della fotocamera per endoscopio HD o altro prodotto soddisfi i suoi obiettivi di prestazioni e affidabilità.

Contatta Sincere per discutere le tue esigenze di produzione del modulo fotocamera .