Quais processos de fabricação são usados ​​para módulos de câmera?

Introdução
Um módulo de câmera pode parecer simples – uma lente, um sensor, uma pequena placa. Mas a criação de um módulo confiável e de alto desempenho requer vários processos de fabricação especializados . Se você precisa de um módulo de câmera endoscópica para uso médico, um módulo de câmera pequeno para um drone ou um módulo de câmera endoscópica HD para inspeção industrial, as etapas de produção afetam diretamente a qualidade, durabilidade e custo da imagem. Este artigo explica os principais processos de fabricação por trás dos módulos de câmeras modernos.

1. SMT – Colocação dos Componentes
Primeiro, a PCB é montada. As máquinas SMT (Surface Mount Technology) colocam pequenos resistores, capacitores e drivers na placa. Em seguida, a placa passa por um forno de refluxo para soldar tudo no lugar. Para um módulo de câmera com sensor , o sensor pode ser adicionado nesta etapa ou posteriormente.

2. Acessório do sensor (Die Bonding / COB)
O sensor de imagem é o coração de qualquer módulo de câmera CMOS . Dois métodos comuns:

• CSP (Chip Scale Package) – O sensor vem pré-embalado e é soldado como outros componentes.

• COB (Chip on Board) – A matriz de silício puro é colada diretamente na PCB e ligada por fio. O COB elimina o pacote, tornando um pequeno módulo de câmera mais fino e com melhor resfriamento. COB é amplamente utilizado para módulos de câmera endoscópica onde cada milímetro é importante.

3. Ligação dos fios
Se o COB for usado, a matriz do sensor deverá ser conectada eletricamente à PCB. Uma máquina de colagem de fios conecta fios ultrafinos de ouro ou alumínio das almofadas do sensor à PCB. Isto deve ser feito numa sala limpa (Classe 10/100) para evitar contaminação.

4. Montagem da lente e alinhamento ativo
A lente deve estar perfeitamente posicionada sobre o sensor. Módulos de alta qualidade utilizam alinhamento ativo : a lente é movida em seis eixos enquanto o sensor captura um gráfico de teste. O software encontra a posição que maximiza a nitidez e o alinhamento central. Em seguida, a lente é fixada com cola UV. Esta etapa é crítica para um módulo de câmera endoscópica HD onde é necessária nitidez de ponta a ponta.

5. Suporte da lente e conjunto do cilindro
Para lentes rosqueadas (M12), a lente é aparafusada em um cilindro. Para lentes de placa (montagem S), a lente é colada em um suporte. O suporte é então fixado ao sensor – seja por alinhamento ativo ou por parada mecânica.

6. Adicionando LEDs (Iluminação)
Muitos módulos de câmera incluem LEDs para iluminação. Os chips de LED são montados no mesmo PCB (ou em um anel separado) usando SMT. Para um módulo de câmera endoscópica , LEDs são colocados ao redor da lente para fornecer iluminação uniforme.

7. Conjunto de cabos e conectores
Para módulos com cabo (por exemplo, endoscópios USB), o cabo é soldado ou pressionado na PCB. O alívio de tensão – uma capa ou adesivo sobremoldado – impede que o cabo se solte. O conector (USB, FPC, etc.) está conectado na outra extremidade.

8. Vedação e Impermeabilização
Caso o módulo necessite ser à prova d’água (IP67/IP68), o conjunto é revestido com epóxi ou silicone. A janela da lente é vedada com um anel de vedação ou adesivo. Para um módulo de câmera pequeno usado em ambientes externos, a vedação é essencial.

9. Calibração e Teste
Cada módulo deve passar nos testes funcionais:

• Testes ópticos – resolução, distorção, profundidade de campo.

• Calibração de cores – equilíbrio de branco e matriz de cores.

• Testes elétricos – potência, qualidade do sinal.

• Verificação de foco – para foco fixo, a profundidade de campo é verificada.

• Teste à prova d’água – queda de pressão ou submersão.

10. Carregamento de firmware
Muitos designs de módulos de câmera CMOS incluem um ISP (processador de sinal de imagem) integrado ou uma ponte USB. O firmware é carregado durante a produção para definir a exposição automática, curvas de balanço de branco e descritores UVC.

Processos por tipo de módulo

Ambiente de fabricação – Salas limpas
Os módulos de câmera são extremamente sensíveis à poeira. Uma única partícula no sensor aparece como um ponto escuro em cada imagem. Portanto, o COB, a ligação dos fios e a fixação das lentes devem ser feitos em salas limpas (Classe 10 ou Classe 100). Na Sincere, fabricamos todos os módulos de câmera endoscópica e outros produtos nesses ambientes controlados.

Capacidades da Sincere
Executamos toda a gama de processos de fabricação :

• SMT, COB, ligação de fios, alinhamento ativo, encapsulamento, montagem de cabos, calibração e testes.

• Produzimos módulo de câmera endoscópica, , módulo de câmera pequeno , , módulo de câmera , CMOS , módulo de câmera e projetos de módulo de câmera endoscópica HD .

Resumo
Os processos de fabricação de módulos de câmera incluem SMT, fixação de sensor (CSP ou COB), ligação de fios, alinhamento ativo, montagem de lentes, integração de LED, cabeamento, vedação à prova d'água, calibração e carregamento de firmware. Para um módulo de câmera endoscópica , o COB e o alinhamento ativo são essenciais para tamanho pequeno e foco nítido. Um pequeno módulo de câmera se beneficia do COB e da colagem direta de lentes. Todos os designs de módulos de câmera CMOS dependem de alinhamento ativo preciso. A compreensão desses processos ajuda você a escolher um fabricante com os recursos certos – garantindo que seu módulo de câmera endoscópica HD ou outro produto atenda às suas metas de desempenho e confiabilidade.

Entre em contato com a Sincere para discutir suas de módulos de câmera . necessidades de fabricação