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圖像傳感器的性能,不僅依賴于其自身設計和制造工藝,還與封裝技術密切相關。
CIS封裝非常具有挑戰性,封裝過程中一旦環境中的微粒掉到傳感器表面,都會對最終的成像質量產生不可忽視的影響。格科的COM封裝技術(Chip on Module),顛覆了已有的 CSP、COB封裝,提升了攝像頭模組的光學系統性能、可靠性和適用性。
COM封裝的誕生
在COM封裝誕生之前,CIS普遍采用CSP封裝和COB封裝。CSP封裝通過在傳感器上放置一層玻璃遮擋灰塵,但玻璃也會反射部分光線,導致圖像質量下降。COB封裝則需在100級無塵室中進行,環境要求極其嚴苛。
那還有沒有其他的解決方案呢?格科技術團隊想出來一個方法,直接把金線懸空來做引腳。微觀世界很神奇,當金線很短時,變得堅硬而有彈性,可以直接用來做引腳。
在格科浙江嘉善封測基地的100級無塵室中,全自動高精度設備將金線精確地鍵合在圖像傳感器上,隨后將傳感器與濾光片基座貼合,金線另一端懸空成為引腳,隨后由攝像頭模組廠商將其錫焊至FPCB,裝配上鏡頭與驅動馬達等,便形成了完整的攝像頭模組。
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二焊點懸空金線示意
我們驚喜地發現,COM封裝的性能與可靠性完全可以媲美高端的COB封裝,甚至更佳。
三大優勢,系統級提升
1.增強光學系統性能
COM封裝顯著提升了攝像頭模組的光學系統性能。在COB封裝中,芯片直接貼在FPCB上,由于FPCB在生產過程中可能發生形變,導致光軸偏移,進而影響圖像質量。
格科COM封裝的芯片與鏡頭均以濾光片基座為基準,改善了FPCB形變引發的光軸偏移問題,極大提升了圖像的邊緣解析力,特別是在大光圈、高像素的攝像頭模組中,這一優勢尤為突出。
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COM改善光軸偏移示意
相比芯片直接貼裝在FPCB的COB封裝,COM芯片貼合在濾光片基座上,形成天然的密閉空間,極大隔絕了移動臟污污染芯片感光面。
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COM密閉空間結構示意
2.提升模組可靠性與靈活性
在COM封裝中,芯片與FPCB之間保持了一定距離,使得攝像頭模組能夠承受更大的背部壓力,提升了模組的可靠性、耐用性。
在COB封裝中,直接貼裝在FPCB的CIS,對背壓更敏感,SFR即圖像解析力更易受到影響。COM封裝中CIS芯片相對隔離懸空,背壓難以直接作用于CIS芯片,因此擁有更佳的圖像解析力。
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COM背壓性能示意
與COB封裝方式不同,COM封裝通過錫焊連接芯片引腳與焊盤,對FPCB的材料要求降低,進一步提升了FPCB的適應性與靈活性。
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COM錫焊示意
3.模組小型化
COM FPCB可以做鏤空設計,芯片下沉到FPCB中,相比直接貼附FPCB或補強鋼片的COB,可以帶來更可控的背壓可靠性風險,降低對鋼片厚度的要求,因而使整體封裝模組的高度更具優勢,滿足手機對空間的嚴苛要求,特別是在追求輕薄設計的設備中,這一優勢尤為明顯。
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COM芯片高度優勢示意
格科COM封裝,既保障了光學系統性能與可靠性,還大幅簡化了后續模組廠商的生產工藝,減少了對無塵環境的依賴,從而提升了品質、良率和效率。目前COM芯片已實現量產,隨著這一技術的進一步應用,將為更多的終端產品帶來更佳的成像表現。