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 эндоскопа высокой четкости 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 требованиям по производительности и надежности.

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