PhoneCCM工作原理及工艺流程.ppt

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1、群光電子 CM 工程部 宋亞麗 Part I ： Notebook Camera Module_產品原理介紹 Part II： Notebook Camera Module_生產流程 Part III :Notebook Camera Module_測試項目 Part I Notebook Camera Module_產品原理介紹 Camera Module重要元件 1.Sensor 2.鏡頭 3.Backend IC Key components Lens CMOS Sensor Backend IC 一個大自然不變的定律： 光線是直線前進 為什麼 需要鏡頭 (Lens) 如果只是單純的把景

2、物和底片擺在一起 ,中間沒有任何的鏡頭 ,那 麼來自物體表現各處所散射的光線 ,都會均勻分佈在底片上 ,造成 全面曝光而無法成像 為什麼 需要鏡頭 (Lens) 當使用 鏡頭時 ,除少數來自物體的光束外 ,大部分的光線都會受到阻隔 , 只有透過 鏡頭 的光線 ,才會在 底片 形成一個上下顛倒左右相反的影像 鏡頭太小 ,入光亮 就會不足 ,無法讓底片上的化學物質感應 ; 鏡頭過大 ,那麼本來被擋住的光線又會 射入 ,造成影像模糊 Lens Holder Vendor： Largan(大立光電 ) Model No.： 540R Spec： 3P(3片塑膠鏡片 ) CKF7141之 鏡頭 (Len

3、s) Barrel(鏡筒 ) 第 1片塑膠鏡片 Spacer 第 3片塑膠鏡片 Spacer IR cut Lens 結構 第 2片塑膠鏡片 Spacer 為什麼要有 IR cut(鍍膜 ) Q：什麼是 IR cut? A：紅外線截止濾片 ,其作用是將紅外光反射 ,並維持可見光之穿 透 ,並抑制耀光、鬼影 CMOS與 CCD sensor 之比較 CMOS sensor CCD sensor 耗電量 低 高 製程複雜度 運用目前半導體製程 高度專業之工藝製造 成本 低 高 支援單晶片整合 是 否 解析度 中 高 Sensor size 體積小 ,適合輕薄短小電子產品 體積比較大 畫素 (Pix

4、el)是 CMOS sensor的基本要素 ,1個 Pixel包含一個光電二極體 ,以用來 產生與入射光成比例的電荷 ,也包含一些電晶體 ,以提供緩衝轉換和復位 功能 .當從畫素電容所累積的電荷被抽樣緩衝並傳送給放大器（ Gain Amplifiers）與類比 /數位轉換器（ A/D Converter）之後 ,所攝取影像的原始訊 號才得以形成 . CMOS sensor 原理 CMOS sensor 原理 CMOS sensor 原理 1.微鏡片 2.濾光片 3.金屬不透光層 4.光電二極體 5.矽電晶體 CMOS sensor 原理 CMOS sensor 原理 Have blue, ne

5、ed green and red G= average of 4 neighboring greens R= average of 4 neighboring reds Have green, need blue and red B= average of 2 neighboring blues R= average of 2 neighboring reds Have red, need green and blue G= average of 4 neighboring greens B= average of 4 neighboring blues CMOS sensor 原理 CMOS

6、 sensor 原理 + Wafer Fab Color Filter Wafer Probe Die Saw CMOS Sensor CMOS sensor 製程 CSP與 COB package 之比較 CSP(Chip scale package) COB(Chip on Board) sensor高度 高 低 成本 低 高 設備投資 低 高 製程複雜度 低 高 CMOS sensor package CSP (Chip Scale Package) CSP process CSP process CSP process Vendor： MICRON Model No.： MI1320

7、Spec： 1.3M pixels Package： COB CKF7141 使用之 CMOS sensor 1.3M(1280*1024 pixels) VGA(640*480 pixels) CIF(352*288 pixels) Quarter-VGA(320*240 pixels) QCIF(176*144 pixels) MI1320 支援之解析度 Vendor： SONIX Model No.： SN9C213 Package： LQFN CKF7141 使用之 Backend IC 什麼是 UVC Q：什麼是 UVC? A： UVC(USB Video Class),指的 Bac

8、kend IC符合 Microsoft in-box driver, 因此使用支援 UVC之 Backend IC之 NB camera不需要 driver就可 以在 XP/Vista OS下完成安裝 LQFN Package 1). 鏡頭作用是讓除了目標物之光線射入到 CMOS sensor,而非目標物 之光線就會被擋掉 . 2). CMOS sensor將射入之光線轉換為電荷並予以儲存 ,然後再輸出原 始影像給 Backend IC. 3). Backend IC 將數字信號轉化為圖像， 主要為擷取 Sensor之原始影像進行 處理 ,以 提高影像品質的表現 ,如色彩的鮮艷飽和度 、 明暗

9、度等等 . 4) 整體而言 ,1個 NB Camera的影像品質 ,需要 Sensor與 Lens間良好 的搭配組合 ,再配合 Backend IC的軟體處理能力 .始能呈現出最佳的 影像品質 . NB Camera 原理 Part II Notebook Camera Module 生產工藝流程 Part III Notebook Camera Module 測試項目 Item Review Content 1 Resolution 2 Color 3 Particle 4 Blemish 5 Power consumption Equipment Light box, resolution

10、 chart, test program and fixture Distance 60 cm Luminance 1000200 lux Color temp. 6500K Frequency 100% test for FQC, 50% sampling for FQA and 50% sampling for OBA Criteria Center 500(TV line) ; Peripheral 350(TV line) Method 1.Insert product into test fixture and then power on it 2.Double click the

11、test program to initialize it 3.Move the test fixture to target the resolution chart 4.Check the test result Defect symptom Resolution in center or peripheral area is lower than criteria Item 1 Resolution Equipment Light box and test fixture Resolution chart 中心 TVL規格 左上 TVL規格 左下 TVL規格 右上 TVL規格 右下 TV

12、L規格 600 500 500 500 500 Item 2 Color Equipment Light box, RGB matrix, test program and fixture Distance 60 cm Luminance 800100 lux Color temp. 6500K Frequency 100% test for FQC, 50% sampling for FQA and 50% sampling for OBA Criteria R： 00.11 ; G： 0.330.11 ; B： 0.610.11 Method 1.Insert product into t

13、est fixture and then power on it 2.Double click the test program to initialize it 3.Move the test fixture to target the resolution chart 4.Check the test result Defect symptom The value of R or G or B is over or lower criteria Item 3 Particle Equipment Light box, white card, test program and fixture

14、 Distance 510 cm Luminance 400100 lux Frequency 100% test for FQC, 50% sampling for FQA and 50% sampling for OBA Criteria No visible particle allowed in image Method 1.Insert product into test fixture and then power on it 2.Double click the test program to initialize it 3.Move the test fixture to ta

15、rget the white card 4.Inspect whether there is any particle or not in image by eye Defect symptom Visible particle(s) in image Equipment White card Blemish Equipment Light box, black card, test program and fixture Distance 510 cm Luminance 60 lux Sensor temp. 40 Frequency 100% test for FQC, 50% samp

16、ling for FQA and 50% sampling for OBA Criteria The total number of blemish is lower 10 Method 1.Set the temperature of test fixture as 40 2.Insert product into test fixture and then power on it 3.Double click the test program to initialize it 4.Move the test fixture to target the resolution chart 5.

17、Waiting for 40 seconds and then check the test result Defect symptom The total number of blemish is over 10 Item 4 Item 4 Power consumption Equipment Test program and fixture with current meter Frequency 100% test for FQC, 50% sampling for FQA and 50% sampling for OBA Criteria Working current 170 mA Method 1.Insert product into test fixture and then power on it 2.Double click the test program to initialize it 3.Check the working current 4.Select the product as suspend mode and check the suspend current Defect symptom Working current is over criteria Item 5