手机摄像头模组生产工艺的SMT流程及SMT应用分析1.docx

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手机摄像头模组生产工艺的SMT流程及SMT应用分析1

手机摄像头模组生产工艺的SMT流程及SＭＴ应用分析

摘　要

随着通信技术的不断扩延，手机已成为人们生活、工作、学习、娱乐不可或缺的工具。

而手机摄像头模组是手机中非常重要的组件之一,其品质的好坏直接影响手机整体品质的高低.因此在手机摄像头模组生产的过程中每一步都是要严格把关的,不能有丝毫的懈怠.在手机摄像头模组中，FPＣ软电路板是决定手机照相生成图片的关键组件之一,因此它的生产工艺及质量好坏显得尤为重要。

基于此,首先简单介绍了手机摄像头模组原理以及SＭT技术在手机摄像头模组生产工艺中的应用，着重阐述了手机摄像头模组FPC软电路板的改良设计和SMＴ生产工艺流程及产品质量分析。

根据手机摄像头模组ＦPC软电路板的具体要求,合理进行SMT技术指标优化，分析研究了手机摄像头模组再流焊ＳMT焊接温度分布曲线.针对FPＣ软电路板产品设置了AＩＯ（autｏｍatｉcoptｉcaｌ　insｐection）检测及ICT在线测试方法。

ﻩ

关键字：

手机摄像头模组　　SMＴAIO检测ICＴ在线测试

ﻬMｏbｉle　phoｎecａmera　module　production　ｔeｃhnoloｇｙ　ofSMTpｒocesseｓａnｄSＭＴ　ａｐplicatioｎ

ABSＴRACT

Summａryas　ｃomｍunｉｃａtion　tecｈnｏｌogies　contｉnuesexｐａnｓion，mobｉlepｈｏne　ｈasbecomeｔhepeｏpｌe＇s　liｆe，wｏrk，　leａrn，　ｐlayaniｎdiｓｐｅnsaｂletoｏl.Mｏbile　pｈonecamｅramoduleisoneofthｅ　veｒyiｍpｏrtantcompoｎeｎtsinthemｏｂｉle　ｐｈone,　itsqualitydireｃtlｙ　affecttｈeoveralｌ　level　of　qualitｙphｏnes。

Iｎtｈe　ｍobilｅphone　cameｒamoduleproduｃtiｏn　ａt　everystepinthepｒocessistｏ　strictly,tｈerｅｃａnbenoslacｋ。

　ＭobileｐｈｏnecamｅramodｕleiｎtｈｅFＰＣflexiblecｉrcuiｔbｏarｄis　to　ｄetermine　ｔｈe　keycｏmｐｏneｎｔｓoｆthe　cameraｐhonepictuｒe，thereforｅｉtsproｄｕｃtiｏｎproceｓsanｄｔheqｕaｌiｔyispａｒticulａｒｌyｉmportanｔ．Basedoｎthｉs,thｅfirstｓimplyintroducedthｅ　mobileｐｈonecamerａmodｕlｅ　princiｐleaｎdSMT　ｔechnｏlogｙaｎｄ　itsａｐｐlicatioｎｉnｍｏbiｌe　phone　camｅramｏdule　pｒoductiｏn，　ｆocｕｓingｏｎmobilｅphonｅ　ｃaｍeramoduｌeisｄeｓcrｉｂed　ＦPＣflｅｘible　circuiｔ　bｏarｄdesigｎanｄanalysis　ofＳMT　prｏｄuctioｎ　proceｓｓand　prｏduｃtquality.Acｃｏrｄinｇtomｏbile　phonecａｍera　ｍodule　FPC　ｆlｅxibｌe　ciｒcuitｂoaｒd　requiremenｔs,reasoｎableSMT　tｅｃｈnicaｌｓpecｉfｉcatiｏns，　ａnaｌｙsisofmobileｐhｏnecameｒａmoｄｕle　fｏrreｆlｏwＳMTsolderingtemperatureｄistriｂｕtｉｏｎcｕｒｖes．FPCflｅxｉｂｌecircｕｉtboaｒｄ　ｓet　AＩOprｏducts（automaｔｉcｏｐticａｌiｎｓpectｉon）testonlinetestmethｏｄsａndIＣT.　

Kｅywoｒd：

　mｏbile　phonｅcａｍｅra　modulｅ;SＭT;ＡIOIＣT;oｎ-line　ｔest

摘　要I

１.1手机摄像头模组简介1

1．１.1　原理ﻩ1

1.1.2DSP芯片1

１.1。

3连接方式ﻩ2

1.1。

4　PCＢ板ﻩ3

1.2。

１FPC软电路板（PCＢ）的功能ﻩ4

1.2。

2　　ＳMT技术应用ﻩ4

第二章手机摄像头模组改良设计ﻩ5

2。

1　FＰC/PCB布局设计５

2.２　ＦPC/PＣB线路设计6

3.1　来料检测ﻩ１0

3。

２锡膏印刷1０

3．2。

１主要技术指标ﻩ11

3。

２．2　印刷焊膏的原理ﻩ１1

３。

3贴片ﻩ12

3.３.1贴片机ﻩ12

3.3.2贴片机的主要技术指标ﻩ13

3.3.3自动贴片机的贴装过程13

3．4　再流焊（Reflowｓoldring）ﻩ１5

3。

4．2再流焊炉的主要技术指标1６

３。

4.3　再流焊工作过程分析ﻩ16

3．4。

4再流焊工艺特点（与波峰焊技术相比）ﻩ17

第四章手机摄像头模组FPC软电路板的SＭＴ应用分析18

４.１焊接及装配质量的检测ﻩ1８

4.1.1　ＡIO（autｏｍatｉｃopｔicａl　iｎｓpection）检测概述ﻩ18

4。

1.2　AOI检测步骤ﻩ1９

4．2ＩCＴ在线测试１９

4．2.1　慨述ﻩ19

4。

2。

2ICT在线测试步骤ﻩ20

参考文献23

致谢2４

第一章引言

1.1手机摄像头模组简介

1。

1。

1　原理

手机摄像头模组结构如图1—1所示:

图1—１手机摄像头模组的基本组成

手机摄像头模组主要由镜头（ｌens），传感器（seｎsor）,图像处理芯片（Baｃｋｅnd　IC），软电路板（ＦPC）四个部分组成。

其工作原理为：

通过镜头拍摄景物,光学图像生成后投射到传感器上，再把光学图像被转换成电信号，模拟电信号经过模数转换变为数字信号，经过DSP加工处理,送到手机处理器中进行处理后转换成手机屏幕上能够看到的图像[1].

1。

1。

2DSP芯片

DＳP即数字信号处理集成电路,它的功能是通过数学算法运算，对数字图像信号进行优化处理，经过处理后的信号传到显示设备上。

目前DSP设计和生产技术相对来说比较成熟，各项技术参数差别不大。

手机摄像头模组的芯片主要有ＣＣD与CMOS两种类型，手机摄像头模组的芯片如图1-2，性能比较见表1－１。

根据ＣＣD与CMOＳ两类芯片性能比较,CＭＯS芯片具有制造工艺相对简单、成品合格率高，制造成本低、耗电量低、处理速度快等优点,故本文手机摄像头模组软板（FPＣ）采用CMOＳ芯片.

图１—2手机摄像头模组的芯片种类

表１—1CCD与CMOＳ区别

ＣCD

CＭOＳ

工作原理

电荷信号先传送,后放大,再Ａ／D

电荷信号先放大，后A／D,再传送

成像质量

灵敏度高、分辨率好、噪音小

灵敏度低、噪声明显

制造工艺

复杂

相对简单、成品合格率高

制造成本

高

低

耗电量

高

低

处理速度

慢

快

１.1。

3连接方式

手机摄像头模组的常见连接方式有连接器连接、金手指连接和插座连接三种方式，本文中手机摄像头模组采用金手指连接方式，其与手机的配合合适,弯折程度好，可靠性高，连接方式如图1-３所示。

图１-3手机摄像头模组的常见连接方式

1.1。

4PCB板

PCB板通常分为硬板、软板、软硬结合板三种类型,这里指的是手机摄像头模组中用到的印刷电路板，这三种材料应用范围各不相同。

ＣMOS可以使用硬板、软板、软硬结合板任何一种.软硬结合板的造价成本最高,而ＣCD只能使用软硬结合板。

所以本文手机摄像头模组采用FPC软电路板，如图1-4所示。

图1-4　ＰCB板分类

1。

2SMT技术在手机摄像头模组生产工艺中的应用

1。

2。

1FPC软电路板（PCB）的功能

FＰC软电路板在手机摄像头模组中具有如下功能：

提供电子元器件的固定及装配的机械支撑作用,实现电子元器件之间的布线并且对电气有着连接或电绝缘效果,提供所要求的电气特性.为自动焊接提供阻焊图，为集成电路及元器件插装、检查、维修提供识别图形和字符。

手机摄像头模组采用ＰCB后，由于同类ＰCB板的一致性，避免了人工接线的差错,而且可以实现集成电路和电子元器件自动插装、自动贴装、自动焊锡及自动检测,使得电子产品的质量和劳动生产率得到了提高,同时成本降低,维修方便。

１。

２．2ＳＭＴ技术应用

目前,手机摄像头模组具有体积小、重量轻、集成度高、可靠性高的特点,电子产品的主要形式是基板的板级电子电路产品,因此，现代电子产品制造技术的重要体现是板级电子电路产品制造技术水平的高低[２］。

手机摄像头模组属于芯片级一级封装。

首先将硅片（芯片）贴装在基片上，然后焊接到基板上构成完整的元件。

SMＴ产品制造系统的核心技术是SＭT表面装配技术，以SMＴ产品为制造对象的系统[3]，表面组装设备组成的生产线是SMＴ的基本组成形式,表面组装设备由自动传输线进行连接,由配置计算机作为控制系统，控制PＣB的自动传输，通过组装设备进行流水组装作业。

ﻬ第二章手机摄像头模组改良设计

２．1FPC/ＰＣB布局设计

对于电子产品来说,其设计的合理性与产品生产及产品质量紧密相关,手机摄像头模组FPＣ印制导线的布设应尽可能的短，贴片与邦线之间的走线距离要大于0.３mm,避免SMT贴片的时候锡膏回流到邦线PAD上去。

如图2-1所示：

图2－1　PAD布局

邦线PAD内边缘距离芯片0．1mm与0.３5ｍm之间，邦线PＡＤ外边缘距离Ｈoldｅr在０。

1mm以上，电容距离芯片和Hｏlder内壁必须保证在0．1mｍ以上，电容要靠近芯片滤波PAD[4]。

金手指连接的FＰＣ需要把整个金手指开窗出来,对于双面金手指，顶层和底层一定要错开开窗,错开的距离保证在0。

２5ｍm以上。

如图2—2所示:

图２-2金手指连接FPC

FPC银箔接地的开窗形状为椭圆形,且双面开窗的位置一定要错开，不允许有重合部分，错开距离保证在０.5ｍm以上。

如图2-3所示：

图2-3FPC的开窗图

2.2FPC/PCB线路设计

为了能够让摄像头模组能够正常地工作，导线宽度应以能满足电气性能要求为准。

便于生产为宜并且能够有效地预防ＥMC，EMＩ等问题，可以采取磁珠，电感,共模线圈进行隔离；加电容进行滤波，并四处铺铜，采用屏蔽地线、屏蔽平面来切断电磁的传导和辐射途径。

以下是模组线路设计时的要求和规范:

（１）网络距离外框的边缘距离大于0.１5mｍ,即要大于外框公差+0。

1ｍｍ.

（2）一般信号线推荐线宽0．1mm，最小线宽0。

08mm;电源线和地线推荐线宽0。

2mm，最小线宽0.15mm。

（３）避免走环形线,且线路上不允许有直角出现。

如图2—4所示：

（４）线路空白区域打过孔铺通，起屏蔽,散热作用,同时增加DGND网络之间连接性。

对于ＦPC，如果受控的项目图纸中有弯折要求，在FPC的弯折区域内，用地线代替铺铜，避免大范围的铺铜造成FＰC弯折不良。

图2-４FPC/PCB线路

（5）AGND按照信号线来走，附近尽量不要有DＡTＡ线。

（6）MＣLK要包地,走线距离尽量短,尽量避免过孔。

ＰCLＫ不要和高速数据位走一起，尽可能包地,有DＧND在旁,D0和PCLK靠近ＤGＮＤ。

（7）复位