案例分享|3C手机制造应用案例

发布时间:2022-07-09 返回列表
案例分享|3C手机制造应用案例

手机摄像头组件高速3D检测介绍(一):金属保护片检测

1.背景知识

拍照和摄像已经成为当今手机的基本功能,这意味着几乎现在的每一台手机,都具有摄像头模组。最新的摄像头模组如下图所示(FYI:下面前两张图展示了Iphone12手机的摄像头模组,后面彩图是摄像头模组示例):


Iphone12摄像头模组示例


摄像头模组组成如下


摄像头模组是一个光、机、电、软硬件集成的复杂系统,制作工艺中对各工段的配合和技术掌握有较高要求。一个摄像头模组涉及到了众多的精密元器件,包括电路基板、感应芯片、连接器、印刷线路板、柔性线路板、电容、只读存储器、镜筒、VCM马达、镜头基板、镜片等等,同时还有一些为了品质增强和产品防护的各种保护膜、泡棉、背胶、导电布、标签、二维码、铜箔及部分特殊辅料等等,每一种精密元器件的加工组装和每一种辅料的贴附生产,都需要大量的人力、物力才能精准完成。


因此,相对应的各工序摄像头模组检测也十分复杂,需要对外观擦伤、脏污、斑点、灰尘、色差及痕迹等数十项外观缺陷进行判断,以及对钢片高低差、涂胶高度、模组高低差等做高精度测量。这一切如人工处理,会存在大量人工检出作业时造成的人工浪费、以及因人手接触产品造成的二次损伤、漏检、误判等诸多风险,导致检测良率没办法精确控制、不稳定的问题。


摄像头模组中用金属保护片一般为不锈钢材质的高光面,易反光的检测,尺寸偏小,且有弧度或斜面。

保护片形状见下图(分别为“横三连”以及“浴霸三连”):


这种情况下,对保护片的高度差检测用传统的人工检测方法、2D机器视觉检测方法均无法做到。

1. 钢保护片检测方案


翌视科技的一体式3D相机(LVM-2620)三维扫描系统方案配合检测系统软件,能够非常快速的把摄像头模组的坐标数据全部扫描出来,通过3D点云的数据处理,进行摄像头保护片高度差测量,包括当前的单摄、双三、三摄、四摄等各种品牌手机摄像头模组保护片的高度差测量。

2.1 采用相机

一体式3D线激光相机 LVM-2620

LVM-2620具有X1920实际物理轮廓点数,最大FOV视野宽度大于35 mmZ向景深25 mm。全画幅下的采集速度高达2500帧每秒。其适用于手机摄像头模组保护片的高精度高速测量。

产品型号

LVM-2620
激光波长
405nm
安装净距离(CD,mm)
34
近端FOV(单位mm)
26
远端FOV(单位mm)
38
景深(MR,mm)
25
轮廓点数
4096
X方向分辨率(单位um)
14 ~ 20
Z方向重复精度(单位um)
0.5
Z方向线性度(+/-% of MR)
0.02
扫描速度(点云轮廓/秒)
2500~56000
电源(直流,V)
+24V
激光类别
2M(输出可调,可选3R)
工作温度
0~50°C
防护等级
铝合金全封闭设计,IP67
通信接口
万兆网络接口(兼容千兆),24VTTL输入1个,输出1个,RS485双向 IO 2个
振动实验
10 至 55 Hz、双振幅 1.5 mm、X,Y,Z 方向各 2 个小时
冲击实验
峰值加速度为 15g,持续时间为 11 ms 的半正弦波冲击

LVM-2630参数)

检测方法

利于3D点云数据,拟合基准平面,测量指定位置到基准平面的高度差数据(台阶差)

检测效果

XY向可达20um以下的真实分辨率。精度要求高,检测设备重复精度±5μm以内。高速检测,全画幅时帧率可达2500fps

检测采图效果如下:

精研视觉科技 助力中国智造

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