基于手机摄像头模组封装制造的精密点胶工艺应用分析

基于手机摄像头模组封装制造的精密点胶工艺应用分析

韩军

三星高新电机（天津）有限公司 天津市 300385

摘要：近几年来，苹果和华为等手机厂商纷纷推出了双摄镜头，各大品牌从旗舰到中低档，都纷纷推出了双镜头，并对双摄像头卖点极力宣传，使得双摄手机的销量比想象中要高得多。同时，手机的摄像头也在不断的进化，比如3D摄像头，比如三摄像头等。为了对其有更深入的了解，本文基于手机摄像头模组封装制造对精密点胶工艺的应用进行了分析。

关键词：手机摄像头；模组封装制造；精密点胶工艺

2017年，全球共出口52.1亿颗摄像头模组，中国市场占到了70%，成为世界上最大的摄像头模组制造商。市场庞大，双摄、三摄的发展，正像是一种催化剂，为供应链带来了更多的利益和优势，本文将从摄像头模组的封装生产入手，对点胶技术进行深度的分析。

1摄像头模组大体结构

如今智能手机进入存量时代，各大手机厂商都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势和销量突破。随着消费者对高质量拍照、录像的需求日益增加，摄像头模组的进化是智能手机发展的必经之路。近年来，由于智能手机的迅猛发展，摄像头产业迅速兴起，其装配过程和生产工艺也在向高精度、高效能方向发展。这些信息，包括：

1）所谓的 PF，就是为了防止镜头群被灰尘、污垢、刮痕等损坏所匹配的保护膜。

2）LENS是一种由多层镜片构成的透镜，它通过凸透镜成像的方式，把物体折射到图像传感器上。

3）对焦马达，即 VCM，它的内部有一个感应线圈，它可以根据电流的大小，调整镜头与感光芯片之间的距离，实现对焦，使其在图像传感器上显示出清晰的图像。

4）红外滤波器又称为 IR滤波器，它的主要功能是通过人体的可见光波段来截断非可见光。在捕捉到的影像时，可以避免色彩漂移，杂散光等。改善摄影图像的品质。

5）图像传感器是摄像机成像的关键部分，它的质量对图像质量有很大的影响，它的功能是实现由光学到电子的转换。按其工作原理，可将其划分为 CCD与 CMOS。CCD （collective device，电荷耦合装置）是一种比较成熟的成像设备（图像质量良好），其电流信号是以行为为单位的。CMOS是一种补充金属氧化物半导体，它具有较高的加工效率和较低的成本，是今后的主流成像器件。

2对焦马达VCM的组装流程

由于智能手机的照相性能不断提高，需要有自动聚焦的能力。自动对焦马达的外形如图1。

图1自动对焦马达成品外观图

对焦马达的主要结构图，如图2所示。

图2对焦马达的主要结构图

整个的组装流程图大致如下图3所示。

图3对焦马达的组装流程图

3上阻力弹片点胶检测视觉系统总体方案设计

1）相机：用来拍摄和储存目标对象的光学信号，并将其内部的光学信号转化为电子信号。

2）镜头：与工业摄像机一起，可以调整视角的大小，确保摄像机的拍摄范围要比目标的面积大，而不会造成失真和残缺。

3）光源：它能保证整个视觉系统的稳定、可靠，不会受到周围光线的影响，并能突出被测对象的特性，从而方便了软件的探测。

4）图像采集卡：它是连接摄像机和手机终端的一座桥梁。该系统将从摄像机接收的模拟信号转化成数字信号，并将其储存在手机的记忆体（内存）中。

5）工控机：整个系统的智能化部分，就是让整个系统的软件，进行图像的识别和处理，再加上 I/O卡的辅助，就像是一个完整的大脑一样。

4摄像头模组COB封装

当今的电子器件整体上呈现出微型化、多功能化的趋势，促使 SMT表面封装向着集成、高性能、多引线、窄节距方向发展。CSP和 COB的封装都有许多工序，都是由精密的点胶设备来完成的。回顾国内拥有300多名流体应用设备供应商的安达自动化，经过十多年的技术积累，自主开发了点胶阀体，并针对镜头模组的点黑胶、点 UV胶等工艺，形成了以制造一线实际需求为基础的生产模式。

5如何完成精准点胶

5.1点胶原理

1）进给压力使液体充满空腔的通道。

2）打开电磁阀，将压缩空气送入阀体，使冲头装置向上移动，直到与冲头调整杆的下端相接触，使冲头装置升高距离 h （注： h是由冲程调整部件来控制的可调整的变数）；然后在这个位置待上一段时间，这时，撞针和喷嘴垫分开，液体就会流入到喷嘴上。

3）关掉电磁阀后，撞针会在预紧力的作用下，以极快的速度冲击喷嘴冲击座，把弹簧的预压势能转化成撞针的动能，使液体在流动时被迅速截断，并在闭合的一刹那以胶滴形式从喷嘴喷出。

5.2精准控胶的因素

点胶开发团队，以五大要素为核心，反复试验和探索，秉持严谨、细致的技术态度，探索其规律，并不断地优化产品的设计和结构，并提出一套解决办法。

1）稳定的结构

高硬度一体成型的铸铁框架，经整体浇注，回火时效处理，消除应力，保证了制品的一致性。

2）精准定位

工作台顶起+上、下夹紧，确保工件的稳定。

摄像机：使用130万像素的高速 CCD摄像机.

镜头：使用了五百万像素的高清晰镜头。透镜景深+影像处理能达到3 mm，故对有起伏软板，有一定的优越性。

光源： OMM器件级复合光源。

光源：OMM设备级组合光源。

4）流体粘度

阀体内部液体流动的变化。对于粘性因温度而改变的液体，可以采用加热装置，以提高其流变性，从而更容易在喷出时中断液体，从而实现断胶清晰无拉丝。

A、供料气压

进给压力过低，使高粘性液体无法充分填充腔体流道；如果供给的压力过大，那么在开启阀门的一刹那，就会有大量的低粘度液体从喷嘴中喷出，从而使其不能有效地进行喷射。进料压力也要足够大，确保撞针装置能平稳地上下移动。（注意：正常的进料压力<开启阀门压力）

B、开阀气压

开阀压力越小，活塞就会不能完全打开，这将直接影响到胶点的尺寸，如果压力太小，在弹簧预紧力以下，就不能把撞针抬起，从而导致阀门不能打开。如果阀门打开的压力太大，就会影响到弹簧和行程调节杆等零件的使用寿命。

C、运动部件摩擦阻力

活塞阀体壁、冲击针与导套间的摩擦力等都会对各动作元件的反应速度产生一定的影响，进而影响到点胶的均匀度，进而造成不同的点胶位置和点胶大小。

D、撞针、喷嘴、撞击座喷嘴、撞击座和相应的撞针总成的几何尺寸都是影响喷胶流量的重要原因。

结语

随着智能手机的飞速发展，移动支付、定位、手机游戏、手机照相等各种应用的兴起，以及相机行业的迅猛发展。而对手机摄像头的点胶工艺进行深入研究对进一步促进摄像头的优化发展具有积极影响。

参考文献：

   [1]王华杰,张晓娟. 基于STM32的红外无线报警系统的设计[J].太原工业学院,2016,32(1).

  [2]王杰.基于STM32的多摄像头无线视频报警系统的设计与研究 [D].重庆大学, 2013.5.

  [3]高泓昱.基于网络传输算法的多摄像头行为识别和事件检测[D].上海交通大学,2013.1.