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1、1,照相手機CCM模組技術(Compact Camera Moduleused in Mobile Phone),2,課程內容,照相手機緣起 照相手機CCM設計介紹 CCM構裝技術 CCM影像模組光機設計 照相手機SMIA標準介紹 影像模組SMIA測試範例 (本資料為增加閱讀容易度，所引用內容是狀況簡化),3,照相系統發展趨勢,2005 防手震,4,一.緣起,1.手機巨擘Nokia在2003年Cebit記者會上，公開宣示影像功能將為手機帶來更多的服務與應用，並直言將自2003年起大力推動搭載影像模組的機種，就可以知道此一趨勢不可擋。全球搭載比率各單位預測頗多，大抵都預計在2005年應有25-3
2、5%，日本則看好50%(2004年日本本土已經超過90%)。罕有元件市場個案，能在2-3年內，衝至上億的規模。對手機製造廠而言，目前也廣納影像感測的貨源，無論CCD或CMOS影像感測器。(3G、color LED搭載率&加值服務、法律/南韓) 2.為搶攻手機用數位相機市場商機，富士通、夏普等日本半導體廠商已於2001年陸續量廠11萬畫素影像感測器模組。多數廠商於2002年推出更高階35萬畫素的手機用數位相機感測器模組，2003年130萬畫素，2004年200萬畫素產品已上市，2005年320萬畫素產品正研製中。,5,內建式,外接式,6,照相手機2003-2004出貨狀況,照相手機：出貨量/18
3、M (2002) 單價US$420 ：出貨量/84M (2003) 單價US$310 ：出貨量/257M (2004) ：預計2005出貨量/410M 數位相機：出貨量/49M (2003)/68M (2004),資料來源：Strategy Analytics / 2005,7,照相手機2002年以後發展以VGA為主，但百萬畫素以上的產品2004年開始推出，2005年預計佔30%，預測2006年以後將成為主流。,資料來源：SA (2003/09)；工研院IEK (2004/01),8,全球影像感測相關元件市場預估,註：Strategy Analytics 統計資料為2003/86M；2004/
4、257M,Source：iSuppli./2004.11,9,全球CMOS/CDD感測元件市場預估,Source：iSuppli./2004.11,10,日本影像手機發展現況/2004,除Toshiba、Mitsubishi等日商已有CCM影像感測模 組的手機應用外，Sony、Matsushita、Fujitsu、 Hitachi、Olympus、Seiko-Epson等也積極涉入。 2002年手機攝像解析度跨入CIS/VGA(1/4,35mW)， 2004/02 Panasonic 推出 CIS/1.3M(1/4,25mW) Zoom Lens -Minolta推出2X Zoom Lens
5、-Toshiba推出(1/4Zoom Lens & Auto-focus Unit Sharp、Sanyo的CCD模組也加入競爭 -1/7CIF 90mW 1/9CIF 50mW (2002/7) -1/4.5130萬畫素 120mW (2004),11,CCM history in Japan,Source：Matsushita/2000,12,CCM technology in Japan,13,CCM development in size in Japan,14,Mobile Camera Module Trends,Source： DAS/2004,0.13m未成功 /2005 已成
6、功,15,電子影像處理,16,CCD and CMOS Image Sensors,17,二、照相手機CMM設計介紹,18,手機業界對CCM基本要求？,體積 1.0 cm3 功率 100 mW. ( total power 1.5 W ) 2.8V 的電源 成本 10 美元,通話時耗電量,19,手機影像模組基本特性,無閃光燈：低光度設計(!) 近距離拍攝：寬角度(!) 高EMI環境：S/N(!) 體積限制：光學、封裝 耗損功率限制：越來越小 環境溫度：地緣關係,35,20,Nokia 7650 preview,The model 7650 is the Nokias first mobile
7、phone with a self contained camera. The large amount of memory is necessary to support the camera function. Memory chips include a 16 Mbyte Flash from Intel , a 4 Mbyte Flash AMD/Fujitsu and a 8 Mbyte SDRAM from Samsung The 4 layer camera board is fabricated from FR-4 using build-up technology and s
8、upports the CMOS sensor, lens, and companion Image Processor chips mounted with COB technology. Estimated COGS for 7650 totals $155. This is approximately 25 % of the $600 street price.,21,22,23,CCM零組件示意圖,24,雙CCM照相手機發展趨勢,Nokia 6680 是諾基亞首款雙鏡頭的行動多媒體裝置。 除了支援雙向視訊電話特色之外，Nokia 6680 影像智 慧型手機也提供了視訊分享的功能，這項全
9、新的多媒 體服務能夠讓使用者在語音通話的同時，分享即時相 機畫面或視訊片段。(前後各一個鏡頭：130萬、30萬 畫素鏡頭),資料來源：雅虎拍賣網站 (2005/5),25,照相手機功能方塊圖,26,照相手機功能整合趨勢,Source：拓墣產業/2004,27,TI公司出品之手機用TCS3500,28,手機相機用微型影像模組,加入手機系統設計，制定介面規格，協定檢驗方式與規格。 必須符合環境溫度規格(Thermal cycle：+125C -40C /2 cycle per hour) 防靜電(ESD5kV) 平整度(2mil) 震動規格(one shot、cycle)(1.5m,15-20ti
10、mes) 抗電磁波輻射干擾(-90dBm150mm天線?) 影像對焦(main issue) 潔靜度(VGA20um，1.3M5um) 功率耗損 尺寸大小(高度7mm),29,手機相機用CCM設計流程,30,照相手機用CCM設計流程(續1),制定光學、影像晶片、封裝方式、介面標準、與定義接腳規格。 光學：FOV，spatial resolution(lp/mm)，MTF，TV distortion、F/#(CCD：f/4.0,CIS：f/2.8)、Size、IR-cut 影像晶片：CCD or CIS、single or two chips、resolution(VGA)、power cons
11、umption、NESF、cost 封裝方式：COB or CSP or others 介面標準：interface to Base-band MCU and memory 接腳規格：Power supply、Sync-clock、data bus、control bus etc. BOM and vendors Process check points/至少兩階段,31,照相手機用CCM設計流程(續2),A規：來自於手機業者 1.FOV 2.模組高度(厚度) 3.Relative illumination：50%(範例) 4.Tele-centric angle：18(範例) 5.Power consumption B規：來自於CCM業者 光學：F/#，Image cycle，TV distortion、Size、 IR-cut C規：來自於lens業者 1P(2P1G)、resolution(MTF) 、focal length、加工、holder,32,Tele-centric lenses,
