Какие производственные процессы используются для модулей камер?

Введение
Модуль камеры может выглядеть просто – объектив, сенсор, небольшая плата. Но создание надежного и высокопроизводительного модуля требует нескольких специализированных производственных процессов . Нужен ли вам модуль камеры эндоскопа для медицинского использования, небольшой модуль камеры для дрона или модуль камеры HD-эндоскопа для промышленного контроля, этапы производства напрямую влияют на качество изображения, долговечность и стоимость. В этой статье объясняются ключевые производственные процессы, лежащие в основе современных модулей камеры.

1. SMT – размещение компонентов
Сначала собирается печатная плата. Машины SMT (технология поверхностного монтажа) размещают на плате крошечные резисторы, конденсаторы и драйверы. Затем плата проходит через печь оплавления, чтобы припаять все на место. Для модуля сенсорной камеры датчик можно добавить на этом этапе или позже.

2. Крепление датчика (склеивание/COB)
Датчик изображения является сердцем любого модуля камеры CMOS . Два распространенных метода:

• CSP (Chip Scale Package) – датчик поставляется в предварительно упакованном виде и припаивается, как и другие компоненты.

• COB (чип на плате) . Голый кремниевый кристалл приклеивается непосредственно к печатной плате и прикрепляется проводами. COB исключает необходимость упаковки, делая небольшой модуль камеры тоньше и лучше охлаждается. COB широко используется в модуле камеры эндоскопа , где важен каждый миллиметр.

3. Соединение проводов.
Если используется COB, кристалл датчика должен быть электрически подключен к печатной плате. Машина для склеивания проводов прикрепляет ультратонкие золотые или алюминиевые провода от контактных площадок датчика к печатной плате. Это необходимо делать в чистом помещении (класс 10/100), чтобы избежать загрязнения.

4. Сборка объектива и активное выравнивание.
Объектив должен быть идеально расположен над датчиком. В высококачественных модулях используется активное выравнивание : объектив перемещается по шести осям, а датчик захватывает тестовую таблицу. Программное обеспечение находит положение, которое обеспечивает максимальную резкость и выравнивание по центру. Затем линза фиксируется УФ-клеем. Этот шаг имеет решающее значение для модуля HD-камеры эндоскопа , где необходима высокая резкость от края до края.

5. Держатель линзы и сборка оправы.
Для объективов с резьбой (M12) линза вкручивается в оправу. У бортовых линз (S‑mount) линза вклеивается в держатель. Затем держатель прикрепляется к датчику – либо путем активного выравнивания, либо с помощью механического упора.

6. Добавление светодиодов (подсветка)
Многие модули камер оснащены светодиодами для освещения. Светодиодные чипы монтируются на одной плате (или на отдельном кольце) методом SMT. В модуле камеры эндоскопа вокруг линзы расположены светодиоды, обеспечивающие равномерное освещение.

7. Сборка кабеля и разъема.
Для модулей с кабелем (например, USB-эндоскопов) кабель припаивается или впрессовывается в печатную плату. Компенсатор натяжения – формованный чехол или клей – предотвращает выдергивание кабеля. Разъем (USB, FPC и т. д.) подключается на другом конце.

8. Герметизация и гидроизоляция.
Если модуль должен быть водонепроницаемым (IP67/IP68), сборку заливают эпоксидной смолой или силиконом. Окно объектива герметизируется уплотнительным кольцом или клеем. Для небольшого модуля камеры, используемого вне помещения, герметизация необходима.

9. Калибровка и тестирование
Каждый модуль должен пройти функциональные тесты:

• Оптические тесты – разрешение, дисторсия, глубина резкости.

• Калибровка цвета – баланс белого и цветовая матрица.

• Электрические тесты – мощность, качество сигнала.

• Проверка фокуса – при фиксированном фокусе проверяется глубина резкости.

• Испытание на водонепроницаемость – падение давления или погружение в воду.

10. Загрузка прошивки.
Многие конструкции модулей CMOS-камеры включают встроенный ISP (процессор сигналов изображения) или USB-мост. Прошивка загружается во время производства для настройки автоматической экспозиции, кривых баланса белого и дескрипторов UVC.

Процессы по типу модуля

Производственная среда – чистые помещения
Модули камер чрезвычайно чувствительны к пыли. На каждом изображении одна частица на сенсоре отображается как темное пятно. Поэтому COB, соединение проводов и крепление линз должны выполняться в чистых помещениях (класс 10 или класс 100). В компании Sure мы производим все модули камер эндоскопов и другие продукты в таких контролируемых средах.

Возможности компании «Сирен»
Мы выполняем весь спектр производственных процессов :

• SMT, COB, соединение проводов, активное выравнивание, заливка, сборка кабеля, калибровка и тестирование.

• Мы производим модуль камеры эндоскопа, , небольшой модуль камеры, , модуль сенсорной камеры, , модуль камеры CMOS , а также модуль камеры эндоскопа HD .

Резюме
Процесс производства модулей камеры включает SMT, крепление датчика (CSP или COB), соединение проводов, активное выравнивание, сборку объектива, интеграцию светодиодов, прокладку кабелей, водонепроницаемое уплотнение, калибровку и загрузку встроенного ПО. Для модуля камеры эндоскопа COB и активное выравнивание имеют решающее значение для небольшого размера и четкой фокусировки. Небольшой модуль камеры выигрывает от COB и прямого приклеивания линз. Все конструкции модулей CMOS-камер основаны на точном активном выравнивании. Понимание этих процессов поможет вам выбрать производителя с правильными возможностями, гарантируя, что ваш модуль эндоскопической HD-камеры или другой продукт будет соответствовать целевым показателям производительности и надежности.

Свяжитесь с искренним, чтобы обсудить ваши потребности в производстве модулей камеры .