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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
2、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（automatic optical inspection）检测及 ICT 在线测试方法。关键字：关键字：手机摄像头模组 SMT AIO 检测 ICT 在线测试Mobile phone camera module production technology of SMT processes and SMT application ABSTRACTSummary as communication technologies co
3、ntinues expansion, mobile phone has become the peoples life, work, learn, play an indispensable tool. Mobile phone camera module is one of the very important components in the mobile phone, its quality directly affect the overall level of quality phones. In the mobile phone camera module production
4、at every step in the process is to strictly, there can be no slack. Mobile phone camera module in the FPC flexible circuit board is to determine the key components of the camera phone picture, therefore its production process and the quality is particularly important. Based on this, the first simply
5、 introduced the mobile phone camera module principle and SMT technology and its application in mobile phone camera module production, focusing on mobile phone camera module is described FPC flexible circuit board design and analysis of SMT production process and product quality. According to mobile
6、phone camera module FPC flexible circuit board requirements, reasonable SMT technical specifications, analysis of mobile phone camera module for reflow SMT soldering temperature distribution curves.FPC flexible circuit board set AIO products (automatic optical inspection) test online test methods an
7、d ICT. Keyword:Keyword: mobile phone camera module;SMT;AIO ICT;on-line test目录摘摘 要要I IABSTRACTIIII第一章第一章 引言引言1 11.1 手机摄像头模组简介11.1.1 原理.11.1.2 DSP 芯片.11.1.3 连接方式21.1.4 PCB 板31.2 SMT 技术在手机摄像头模组生产工艺中的应用41.2.1 FPC 软电路板（PCB）的功能41.2.2 SMT 技术应用4第二章第二章 手机摄像头模组改良设计手机摄像头模组改良设计5 52.1 FPC/PCB 布局设计52.2 FPC/PCB 线路
8、设计62.3 FPC/PCB 工艺材质8第三章第三章 手机摄像头模组手机摄像头模组 FPCFPC 软电路板的软电路板的 SMTSMT 生产工艺流程生产工艺流程10103.1 来料检测.103.2 锡膏印刷.103.2.1 主要技术指标.113.2.2 印刷焊膏的原理.113.2.3 锡膏检测.123.3 贴片.123.3.1 贴片机123.3.2 贴片机的主要技术指标133.3.3 自动贴片机的贴装过程133.3.4 连续贴装生产时应注意的问题.143.4 再流焊（Reflow soldring）153.4.1 再流焊炉的基本结构7153.4.2 再流焊炉的主要技术指标.163.4.3 再流焊
9、工作过程分析163.4.4 再流焊工艺特点（与波峰焊技术相比）17第四章第四章 手机摄像头模组手机摄像头模组 FPCFPC 软电路板的软电路板的 SMTSMT 应用分析应用分析18184.1 焊接及装配质量的检测184.1.1 AIO（automatic optical inspection）检测概述.184.1.2 AOI 检测步骤.194.2 ICT 在线测试.194.2.1 慨述194.2.2 ICT 在线测试步骤20结束语结束语2222参考文献参考文献2323致谢致谢2424第一章 引言1.11.1 手机摄像头模组简介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
10、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。1.1.2 DSP 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。
11、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。CCDCMOS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
12、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 1-2 手机摄像头模组的芯片种类表 1-1 CCD 与 CMOS 区别图 1-3 手机摄像头模组的常见连接方式1.1.4 PCB 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1.21.2 SM
13、TSMT 技术在手机摄像头模组生产工艺中的应用技术在手机摄像头模组生产工艺中的应用1.2.1 FPC 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.
14、2 SMT 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。第二章 手机摄像头模组改良设计2.1
15、2.1 FPC/PCBFPC/PCB 布局设计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 PAD4。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
16、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 FPCFPC 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 2-3 FPC 的开窗图2.22.2 FPC/PCBFPC/PCB 线路设计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：（
