手机相机模组市场发展研究报告文档格式.docx
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一、镜头（lens）
镜头是相机的灵魂，镜头对成像的效果起着很重要的作用，30万像素的镜头通常采用2p的，但是130万以上的基本上用2p1g的（3p的很少）。
其中镜片又有玻璃的和塑胶的两种，玻璃的价格比较贵，透光和成像效果要好的多，但是塑胶的比较抗震性比较好。
高像素的手机镜头将由玻璃取代塑胶的。
镜头是指由不同的透镜经系统组合而成的整体。
由于透镜的折射作用，景物光线通过镜头，在焦平面上形成清晰的影像，并使CMOS或CCD感光器记录景物的影像。
手机镜头对手机影像模块的影响主要有以下几个方面。
一是开口率，影响低照度品质。
二是Vignetting与CRA匹配，影像均匀性。
三是镜头尺寸大小，影响手机的高度及面积。
四是成像品质，影响对比度、影像锐利度、形状失真、杂散光等。
镜头的开发面临几个方面的挑战。
解析度要求高，VGA、130万像素、200万像素镜头分别达到5.6微米、3.2微米、2.8微米精度。
为满足消费者对拍照手机轻薄短小的需求，VGA镜头的高度要小于5mm，130万像素镜头要求高度小于5.6mm，200万像素镜头高度小于7mm。
全功能相机需要多焦点对焦、光学变焦、电动化等功能。
另外，镜头开发还面临小型制动组件开发、杂散光消除、手机环测及玻璃模造镜片等方面的挑战。
光学设计及制造挑战包括三个方面。
一是由于用于混合镜头的玻璃供货货期长，可选材料少、量大、时间短，再加之设计和制造困难，使大量的加急订货面临较大挑战。
二是高精度，尺寸要求已经提高到微米数量级，如对5微米到10微米的要求。
三是小型CRA使紧凑设计很困难。
目前出现了一种液体镜头，该镜头的核心部分由水和油组成。
在电压的作用下，其形状会发生改变，完成变焦拍摄和自动调焦。
使用这种镜头的手机，只要在镜头中加入几滴油或者水，就可以让镜头立即自动变焦，并且准确地把焦点放在需要拍照的物体上。
现在拍照手机被频繁地使用，但是固定焦距的镜头无法有效地聚焦在很短的距离内，这就使得从报纸杂志上拍摄一些信息变得很困难。
随着拍照手机镜头的像素不断提升，固定焦距已经不能满足高像素CCD或者COMS镜头的聚焦要求。
而那些光学变焦拍摄的手机现在价格还十分昂贵，并且体积很大。
据悉，这种液体镜头的成本比普通光学变焦镜头要低很多，而且从使用效果上来看也是非常令人满意的。
但是由于其受环境影响很大，因此在技术方面还不是特别成熟，实际应用还有一定困难。
二、传感器（sensor）
影像传感器是拍照手机的核心模块，拍照手机的激增带动了影像传感器市场的飞涨。
CCD与CMOS传感器是当前用于数码拍照功能的两种主流影像传感器。
与CCD技术相比，CMOS是后起之秀。
随着数码摄像机、数码相机及拍照手机等高、中、低端影像产品种类的不断丰富，一度由CCD独霸相机传感器市场的局面发生了改变，CMOS传感器后来居上。
凭借成本低、体积小等优势，当前拍照手机模块以CMOS传感器为主导，而在高端数码相机领域，CCD传感器以高像素见长。
在高端领域，CMOS传感器的扫描速度较慢，400万像素以上相机设计需要加上快门，增加整体系统设计成本，因而在高像素应用上反而受到限制。
未来CMOS传感器的发展策略在于如何定位，也就是如何在高端和CCD相比有独到之处。
拍照手机对影像传感器模块小型化、低功耗及高像素的需求，使CMOS影响传感器成为拍照手机的更加选择。
CMOS影像传感器有几个方面的优势，如更低的成本、简单的设计、强大的创新能力以及小尺寸、低功耗特性等。
另外，CMOS在两百万画素以下的量产技术已经渐趋稳定，也成为其进入拍照手机市场的重要砝码。
手机上的传感器与老式相机中的胶卷功能相似，它可以将光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由手机内部的存储器保存。
传感器决定了像素的多少，像素的多少又决定能成像的大小，一个像素就是一个CMY三原色色彩点阵，一幅图像是由很多这样的点阵组成的，它和清晰度是有关系，但是对于现在像素越来越高的手机来说，清晰度还要取决于观看的介质。
图表2手机上的背照式CMOS传感器
如果像素在一个级别，成像质量就取决于传感器和镜头质量，甚至与RAW（CMOS得到的原始数据）转换为JPG计算的计算过程有关。
目前，市面上手机使用的主流相机传感器有两种类型，CCD和CMOS，受制于多种因素，目前手机使用的传感器多为CMOS。
CCD/CMOS传感器的尺寸很大程度上影响了相片的成像质量，传感器尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。
单反相机中的传感器尺寸要比卡片机大很多，佳能EOS1Ds系列和尼康FX系列的传感器尺寸为36mm×
24mm，达到了35mm胶卷的成像面积，称之为全画幅相机，当然成像质量更好。
一般情况下，500万像素的背照式CMOS要比800万像素传统CMOS的拍照效果好。
但是，大尺寸的传感器需要更多的空间装配，在手机这样“稀土如金”的设备上，还是不要奢望拥有太大传感器。
诺基亚N8采用的传感器尺寸为1/1.83英寸，成为目前传感器尺寸最大的手机之一。
图表3CCD感光元件
CCD是电荷耦合组件（ChargeCoupledDevice）的简称，它内部的半导体材料能把光线转变成电荷，转换成数字信号压缩以后保存起来就变成我们存储卡中的照片了，中间的过程非常复杂。
CCD就像传统相机的底片一样的感光系统，是感应光线的电路装置，你可以将它想象成一颗颗微小的感应粒子，铺满在光学镜头后方，当光线与图像从镜头透过、投射到CCD表面产生电流，将感应到的内容转换成数码资料储存起来。
CCD像素数目越多、单一像素尺寸越大，收集到的图像就会越清晰。
图表4CMOS感光元件
CMOS则是附加金属氧化物半导体组件（Complementaryetal-OxideSemiconductor）的简称，它和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。
只是CMOS是利用硅和锗这两种元素所做成半导体，原理与CCD没有太大的区别。
Ø
速度有所差别
CCD传感器需在同步时钟的控制下以行为单位一位一位的输出信息，速度较慢；
而CMOS传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图象信息，速度比CCD快很多。
耗电量区别对手机影像明显
CCD传感器电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；
CMOS传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到1/10，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势，对于电量本来就不足的手机来说更具优势。
成像质量不同
CCD传感器制作技术起步较早，技术相对成熟，采用PN结合二氧化硅隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS传感器有一定优势。
由于CMOS传感器集成度高，光电传感元件与电路之间距离很近，相互之间的光、电、磁干扰较为严重，噪声对图象质量影响很大。
在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜
到目前为止，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下。
而CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多手机生产厂商采用的都是CMOS镜头。
现在，市面上大多数手机都采用的是CMOS摄像头，极少数也采用了CCD摄像头。
三、后端图像处理芯片（BackendIC）
数字信号处理芯片DSP是摄像头中最重要的组成部分，它的作用是：
将感光芯片获取的数据及时快速地传到电脑中并刷新感光芯片，因此控制芯片的好坏，直接决定画面品质（比如色彩饱和度、清晰度）与流畅度。
四、软板（FPC）
Finger厚度较薄、成本低，然而易损伤折断、接触不良及安装可靠度较低等方面的不足。
Connector优点是快速插拔容易、可靠度高，缺点是制程较繁杂、元件成本高、厚度较高。
软硬板比较：
软板轻薄，可弯折成型，缺点是成本高、可靠度较低；
硬板坚固、制程容易、通用COB与CSP，缺点是厚度较高、成型限制。
智能型手机的功能增加很多，包括触控屏、GPS、WLAN等。
同时增加各种特殊传感器，如加速度传感器，倾角传感器、陀螺仪、磁传感器、压力传感器灯。
这些新增加的功能或传感器多以模块形式出现，这就必须靠软板或软硬板来连接。
此外考虑到内部布局与体积，天线、电池、扬声器和听筒也需要软板或软硬板来连接。
iPhone虽然是直立式手机，但使用的软板数高达10～15片，比一般手机的5～7片多出一倍。
第二节相机模组组装工艺
一、CSP（ChipScalePackage）
1、简介
CSP（ChipScalePackage），是芯片级封装的意思。
CSP封装最新一代的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升。
CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:
1.14，已经相当接近1:
1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。
与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。
CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%-20%。
在CSP的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。
CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃/W，而TSOP热阻40℃/W。
ChipScalePackage是芯片尺寸封装，它是新一代的芯片封装技术，是继TSOP、BGA之后的又一种新的技术。
20世纪60年代，DIP封装后产品大约是裸芯片大小的100倍。
从那时开始，封装技术的不断发展使得封装面积和芯片面积之比逐渐降低到4~5倍。
CSP封装的产品面积，大约是芯片面积的1.2倍或者更小。
这样的封装形式大大提高了PCB上的集成度，减小了电子器件的体积和重量，提高了产品的性能。
2、形式
这种封装形式是由日本三菱公司在1994年提出来的。
对于CSP，有多种定义：
日本电子工业协会把CSP定义为芯片面积与封装体面积之比大于80％的封装；
美国国防部元器件供应中心的J-STK-012标准把CSP定义为LSI封装产品的面积小于或等于LSI芯片面积的120％的封装；
松下电子工业公司将之定义为LSI封装产品的边长与封装芯片的边长的差小于Imm的产品等。
这些定义虽然有些差别，但都指出了CSP产品的主要特点：
封装体尺寸小。
CSP封装内存不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2毫米，大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度提高。
CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%-20%。
3、技术发展情况
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