CCM(摄像头模组)产品技术培训

CCMJK产品技术培训CCM-JK产品技术培训2016.6 总目1CCM产品介绍1、CCM产品介绍2、产品技术3、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与测试技术4生产技术4、生产技术5、产品应用1、CCM产品介绍1.1产品概述1.2产品分类13产品规格1.3产品规格1.4典型产品分解1、CCM产品介绍11产品概述1.1 产品概述CCM——CMOSCameraModuleCCMCMOSCameraModuleCMOS摄像头模组12产品分类1、CCM产品介绍1.2 产品分类1.2.1 按像素分类5656*42405336*3000VGA（720*576）1M（1280*720）4208*31203264*24481M（1280720）2M（1920*1080）5M（2560*1920）8M（3264*2448）2560*19201920*10801280*7208M（32642448）13M（4208*3120）16M（5336*3000）24M（5656*4240）720*5761280*72024M（5656*4240）……12产品分类1、CCM产品介绍1.2 产品分类1.2.2 按对焦特性分类FF—FixedFocusAF—AutoFocus—OpenLoopAF—Closed-LoopAF—Closed-LoopAF—Bi-directionAFPDAFPhaseDetectionAutoFocusPDAF—PhaseDetectionAutoFocusOISOilISbiliiOIS—OpticalImageStabilization12产品分类1、CCM产品介绍1.2 产品分类1.2.3 按摄像头个数分类单眼摄像头单眼摄像头双眼摄像头多眼摄像头阵列摄像头阵列摄像头12产品分类1、CCM产品介绍1.2 产品分类1.2.3 按应用分类手机摄像头安防摄像头车载摄像头车载摄像头医疗摄像头物联网摄像头12产品分类1、CCM产品介绍1.2 产品分类1.2.4其它摄像头虹膜摄像头指纹摄像头13产品规格1、CCM产品介绍1.3 产品规格General IntroductionOpticalformat1/3.2”13MPDAF(4208X3120)Lens5PModuleHeight5.0mmFocusingRange10cm~InfinityFOV76.3°F.No2.0Resolution(TVLine)Centre:2000/Corner:1500TV-Distortion1.5%Shading85%(AfterISPprocess)GrayScale>12LeveldliModuleSize8.5x8.5x16.5mm1、CCM产品介绍14典型产品分解AFCamera1.4 典型产品分解——AF Camera Lens镜头VCM音圈马达IRCF红外滤光片PCB（DBSensor）连接Connector连接器14典型产品分解DualFFCamera1、CCM产品介绍1.4 典型产品分解——Dual FF CameraTopcover上盖Lens镜头Holder镜座IRCF红外滤光片IRCF红外滤光片PCB（DBSensor）2产品技术2.  产品技术2.1Sensor升级像素升级，RGBW/RBW，SWDR，ISOCELL，SWDR2.2PDAF2.3OIS2.4EIS2.5Close-Loop26红外2.6红外2.7双眼28Array2.8Array2.9光场相机210材料技术（LVCM）2.10材料技术（Lens、VCM）21Sensor升级像素升级2、CCM产品技术2.1 Sensor升级—像素升级21Sensor升级像素升级2、CCM产品技术2.1 Sensor升级—像素升级21Sensor升级RGBW/RWB2、CCM产品技术2.1 Sensor升级—RGBW/RWBRGB21Sensor升级RGBW/RWB2、CCM产品技术2.1 Sensor升级—RGBW/RWB21Sensor升级SWDR2、CCM产品技术2.1 Sensor升级—SWDR21Sensor升级ISOCELL2、CCM产品技术2.1 Sensor升级—ISOCELL22PDAF相位检测对焦2、CCM产品技术2.2 PDAF—相位检测对焦1.sensor里把线性传感器集成在pixelarray里，传感器具有相位检测和成像的功能。成像的功能。2.在对焦用的像素上设计Mask遮光，这样可以让不同的像素对接受来自镜头不同方向的光。22PDAF相位检测对焦2、CCM产品技术2.2 PDAF—相位检测对焦相位检测对焦，是通过相位检测信号寻找没有像差的点来进行对焦物体的某一相位检测对焦，是通过相位检测信号寻找没有像差的点来进行对焦。物体的某个点会从各个方向发出光线通过镜片成像到sensor上面去，当不同方向的光线成像落到sensor的同一个位置的时候，没有像差。相位检测对焦，实质上是测距传感器，一次就能测出物体的具体位置，可以算出物体的加速度，运动方向等，牢感器，次就能测出物体的具体位置，可以算出物体的加速度，运动方向等，牢牢的跟着焦点运动，对焦速度快。22PDAF相位检测对焦2、CCM产品技术2.2 PDAF—相位检测对焦优点：1对焦速度快1.对焦速度快：普通AFPDAFBrightlight(30fps)333‐833ms100‐167msBright light(30fps)333833ms100167msLow light（15fps）666‐1666ms200‐334ms拍摄动态物体效果好2.拍摄动态物体效果好普通摄像头模组PDAF摄像头模组普通摄像头模组PDAF摄像头模组23EIS电子防抖2、CCM产品技术2.3 EIS—电子防抖23EIS电子防抖2、CCM产品技术2.3 EIS—电子防抖23EIS电子防抖2、CCM产品技术2.3 EIS—电子防抖运动摄像有优势, 但Sensor需内置EIS模块（成本增加）Image StabilizerBest Solution    Still image      OISMovie image  EIS2.4OIS—光学防抖2、CCM产品技术2.4 OIS光学防抖2.4OIS—光学防抖2、CCM产品技术Video防抖体验OneXVS9202.4 OIS光学防抖HTCOneXandNokiaLumia920FaceOffwithImageStabilizationTest-YouTube.flvalaxySIIIandNokiaLumia920FaceOffwithImageStabilizationTest-YouTubeflSIIIVS920alaxySIIIandNokiaLumia920FaceOffwithImageStabilizationTestYouTube.fliPhone5andNokiaLumia920FaceOffwithImageStabilizationTest-YouTube3.flvIP5VS920Shot的体验2.4OIS—光学防抖2、CCM产品技术2.4 OIS光学防抖平移式移轴式项目平移式移轴式防抖效果好相较于平移式差结构尺寸大较小成本部件成本高较低功耗较小较大量产难度集成度高量产工艺简单工艺制作繁琐良率低量产难度集成度高，量产工艺简单工艺制作繁琐，良率低OIS摄像模组有两个技术路线：分别为基于平移式（Pureshift）OIS对焦马达以及基于移轴式(Tilt-shift)对焦马达。不论是平移式还是移轴式，其基本原理都是一样的，即控制镜头相对于图像传感器平移而将手抖造成的图像偏移抵消补偿掉。当前看由于移轴式的马达存在量产稳定性,同时考虑到防抖效果以及良率问题，选择平移式的马达作为模组研发方向。2.4OIS—光学防抖2、CCM产品技术2.4 OIS光学防抖项目A型B型C型磁铁OIS部件4个4个4个磁铁4个4个AF部件4个线圈OIS部件卷线方式4个基板上芯片控制4个4个AF部件卷线方式1个卷线方式1个AF部件卷线方式1个卷线方式1个霍尔元件OIS部件2个2个无弹片OIS部件悬挂钢丝方式悬挂钢丝方式弹片方式（共用）弹片弹片方式（共用）AF部件板弹片方式板弹片方式优缺点•OIS和AF磁铁分开使用，成本高•霍尔元件探测XY偏移量•磁铁共用，成本低•霍尔元件探测XY偏移量•调节XYZ三个回路的偏移量•磁铁共用，成本低•XY面补偿时不能让镜头倾斜•霍尔元件探测XY偏移量•调节XYZ三个回路偏移量•调节XYZ三个回路的偏移量•可以调节较大的倾斜角度•需要调节4个驱动回路A型模组图片B型C型24OIS光学防抖2、CCM产品技术OIS优势2.4 OIS—光学防抖OIS 优势图像防抖，低照拍照，毋庸置疑。OIS 劣势成本太高ll特殊生产设备生产难度高效率低良率低ISP+HallSensor+特殊生产设备+生产难度高（效率低、良率低）供应商紧缺：Mitsumi/TDK/LG/SONY/JAHWA/ALPS寡头对市场的控制寡头对市场的控制独特IC的介入（驱动供应商及其调试支持）OIS模组整体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （附件）2.5Close-Loop2、CCM产品技术2.5 CloseLoop传统马达对焦方式磁铁簧片对比度/MTF线圈镜头传统对焦方镜头位置合焦位置2.5Close-Loop2、CCM产品技术Closeloop对焦方式2.5 CloseLoop线圈镜头簧片线圈磁铁镜头簧片NNSNSHallSensorNNSNSNSNS结构镜头移动的方式改变结构：镜头移动的方式改变元件：增加HallsensorCloseloopaviCloseloop.avi2.5Close-Loop2、CCM产品技术2.5 CloseLoop通过VCM结构改进和HallSensor的引入，缩短CCM聚焦时间，提高聚焦清晰度，提升用户体验。线圈磁铁镜头簧片HallSensor实际效果对NSNSHallSensor2.5Close-Loop2、CCM产品技术Closeloop优势快的2.5 CloseLoop更快的AF运动方式的改变，稳定时间（settingtime）的减少更精准的定位更精准的定位HallSensor的引入更省电更省电VCM结构的变化，传统的VCM由底部向上运动，closeloop则是可以从中间位置上下运动Closeloop劣势成本更高（材料、加工难度）独特IC的介入（驱动供应商及其调试）体验提升短期不及OIS预计市场普及不及OIS体验提升短期不及OIS,预计市场普及不及OIS2.6双摄像头方案2、CCM产品技术2.6 双摄像头方案OV4668+OV2722白光+红外？OV4668+OV2722白光+红外？Far255Near0DepthmapPixelData2.6双摄像头方案2、CCM产品技术2.6 双摄像头方案2.6双摄像头方案2、CCM产品技术2.6 双摄像头方案2.6双摄像头——应用UFocus2、CCM产品技术2.6 双摄像头应用UFocusUFocus2.6双摄像头应用——背景置换2、CCM产品技术2.6 双摄像头应用背景置换背景置换2.6双摄像头——应用方案（贴画）2、CCM产品技术2.6 双摄像头应用方案（贴画）贴画2.6双摄像头——应用（DimensionPlus）2、CCM产品技术2.6 双摄像头应用（Dimension Plus）Dimension Plus2.6双摄像头——设计方案2、CCM产品技术2.6 双摄像头设计方案CCMSmartphoneMCKI2C MasterI2CReg.SCA,SCLResetSCA,SCLCompanionASICChip5MCamera5MHostProcessorPHYPHYMIPICSI22Lane5MCameraDD4Lane2LaneResetDepthEngineDigital FocusEDoFEngineResolutionEnhancer•Array cameras module PF interface–MIPICSI24Lane(VirtualChannel)Imagedata+DepthmapdataMIPI CSI2 4Lane(Virtual Channel)•VC0：Main image(EDoF or Digital Focused) –5M / 8M / 13M RAW10•VC1：Subimage(Depthmap)•VC1：Sub image(Depth map) –VGA RAW8–I2C bus2.6双摄像头方案——方案实现2、CCM产品技术2.6 双摄像头方案方案实现模家完模模组厂家——完成模组设计图像处理厂家——提供相关的引擎算法及App应用PelicanImagingLytroOVCDMASICChipDepthEngineResolutionEnhancerPelicanImaging、Lytro、OV-CDM,DXO,DBLUR,TESSERA,Typonteq同时亚马逊、虹软、Google、Apple均在开发应用该类技术DigitalFocusEDoFEngineApple均在开发、应用该类技术手机厂家（含方案厂）手机厂家（含方案厂）——选择合适的手机平台，搭载智能图像处理引擎和双眼模组最终实现应用。2.7ArrayCamera2、CCM产品技术2.7 Array Camera优势：高解析度高解析度测量纵深3D影像模组更薄需采用半导体工艺组装Lens，算法有待成熟。2.8光场摄像机2、CCM产品技术2.8 光场摄像机2.8光场摄像机——先拍照后调焦2、CCM产品技术2.8 光场摄像机先拍照后调焦2.9虹膜摄像头2、CCM产品技术2.9 虹膜摄像头2.9虹膜摄像头2、CCM产品技术2.9 虹膜摄像头2.9虹膜摄像头2、CCM产品技术2.9 虹膜摄像头虹膜摄像原理2.10材料技术—Senor2、CCM产品技术2.10  材料技术Senor其技术参考Sensor升级章节210材料技术LVCM2、CCM产品技术2.10  材料技术—Lens，VCM见附件。见附件。3产品设计与测试技术3.  产品设计与测试技术3.1设计流程3.2设计工具3.3测试技术——功能测试3.3测试技术——性能测试3.1CCM设计流程3、CCM设计与测试技术3.1 CCM设计流程光学匹配（SLIR）光机设计光学匹配（Sensor、Lens、IR）结构匹配（PCB、Sensor、VCM、IR等）可电路设计根据Sensor、VCM等电子元件完成电路原理图设计靠性设计PCB设计根据结构图和电路图完成PCB设计，要求可加工性计软件调测求可加工性实现模组点亮出图并测试软件调测实现模组点亮出图并测试3.1CCM设计工具3、CCM设计与测试技术3.1 CCM设计工具AutoCADSolidworksAllegroOrcadPROESip3.2CCM测试技术——功能测试3、CCM设计与测试技术3.2 CCM测试技术功能测试基于测试平台和测试板进行（1）上电测试（电源时钟复位（RESETPWDN））（1）上电测试（电源，时钟，复位（RESET，PWDN））（2）I2C读写测试（Sensor，VCM，Driver，EEPROM，Gyro）（3）OTP功能验证分辨率的输出（4）不同分辨率的输出（5）不同帧率的输出……CCM测试板卡CCM测试软件3.2CCM测试技术——性能测试3、CCM设计与测试技术3.2 CCM测试技术性能测试基于测试平台、测试板和其它辅助测试工具进行（1）清晰度（2）低照度（3）色饱和度（3）色饱和度（4）HDR（5）压缩率（OIS）（6）信号质量（6）信号质量……示波器温度测量仪振动台色度测试卡测试灯箱清晰度测试卡振动台色度测试卡测试灯箱清晰度测试卡4.  生产技术41模组封装技术4.1模组封装技术4.2COB工艺流程4.3COB加工环境4、生产技术4.1模组封装技术4.1 模组封装技术LensBarrelIRFilterLensBlLensBarrelCSP封装COB封装Flip Chip封装ChipHolderFingerstiffenerFPCSolderBallGlassChipBarrelHolderIRFilterFingerGoldWireFPCPCBHolderIRFilterFingerGoldWireFPCCeramicbase封装形式优点缺点技术点产品应用•净化等级要求低（1000级）•芯片成本较高•模组高度较高（较COB高出•手机5M以下ChipChipChipCSP•净化等级要求低（1000级）•可深度清洁，良率高（98%以上）•制造工艺简单，设备投资少•可靠性较高•模组高度较高（较COB高出150um）•因表面玻璃阻挡，进光量受影响，图像质量比COB差，鬼影现象明显•芯片采用TSV芯片•SMT需要严格控制贴片精度温度曲线•HM之前需要深度清洁•手机5M以下摄像头•安防摄像头•车载摄像头COB•芯片成本较CSP低•模组高度较CSP低•适合高端模组，图像质量较CSP好，可通过IRCF镀膜控制鬼影•净化等级要求较高（100级以上）•良率较低（5M以上95%左右）•设备投资额较高•制造工艺复杂•使用裸片，需要DA，WB•必须在HM前面配置水洗制程，条件严格管控•HM设备需保持10级洁净度•5M及以上高端摄像头模组•FlipChip工站需要控制金球高度FlipChip•芯片成本较CSP低•模组高度较COB更低（薄200um左右）•适合高端模组，图像质量较CSP好可通过IRCF镀膜控制鬼影•制程工艺比COB更为复杂（DB改为FlipChip，WB为wafer级植球，增加underfill工站）•良率控制更加困难•测试前需要增加钢片补强及•FlipChip工站需要控制金球高度（tilt<20um），避免MTF不良发生•Underfill工站需要控制喷胶，避免pad脏污导致电测不良•玻璃粘贴前需要对带芯片的基板进行水洗条件严格管控•5M及以上高端摄像头模组好，可通过IRCF镀膜控制鬼影FPC粘贴工位水洗，条件严格管控•控制玻璃粘贴工位洁净度10级以下4、生产技术4.2模组加工工艺流程4.2 模组加工工艺流程MPA(100)SolderprintChipmountReflowSMT(10000)(100)ppIRCFAttachLensScrewDieBondWireBondHoldermountWashingCOB(100)TerminalSolderingAFFTCuttingFAUVTEST(1000)ABCDEFLasermarking4、生产技术4.2模组组装工艺流程4.2 模组组装工艺流程DIEDIEBondingWireBondingVCMMount4、生产技术4.3COB加工环境（Class100）4.3 COB 加工环境（Class 100）F.S.209无尘环境分级 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 （/立方英尺）Class0.1um0.2um0.3um0.5um5.0um1357.5310103507530100100N/AN/A30010001000N/AN/AN/A1000710000N/AN/AN/A1000070100000N/AN/AN/A1000007004、生产技术4.3COB加工环境（Class100）4.3 COB 加工环境（Class 100）5. CCM应用应用5.1Phone应用5.2PAD应用53NB应用5.3NB应用5.4IPC应用5.5其它应用51CCM应用Phone应用5、CCM应用5.1  CCM应用—Phone应用52CCM应用PAD应用5、CCM应用5.2  CCM应用—PAD应用53CCM应用NB应用5、CCM应用5.3  CCM应用—NB应用54CCM应用IPC应用5、CCM应用5.4  CCM应用—IPC应用55CCM应用其他应用5、CCM应用汽车电子，医疗内窥镜，手持终端（警务通），体感游戏机，无人机，智能家文望镜5.5  CCM应用—其他应用智能家居，天文望远镜……Thk!Thanks!