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[ZT]摄像头是如何做的?天敏摄像头生产全过程

发布日期:[2006/12/28]    共阅[2016]次
    市场上一般主流的摄像头都在一百多元左右,基本上都归成外设耗材类产品。很多人去买摄像头的时候,都以为没有什么技术含量,没有什么工艺要求,买个键盘鼠标还要看看手感,买摄像头就不太在意了,所以造成很多生产摄像头的厂商大量制造品质低劣的产品,有无牌无厂的,有大品牌去找小厂 OEM 的,鱼龙混杂,这些摄像头“厂家”基本上有三个类型:

• 纯加工厂,这类厂家无开发能力,到市场上买一些外壳(俗称:模具),买已经设计好的公版 PCB ,就进行手工贴片和组装。专门接单,赚的是加工费,有时也随便贴个牌子,以低价或抛单的形式来渠道上出现。

• 品牌运营商和兼营商,这类商家具有很强的渠道推广的能力,品牌也有较好的知名度,摄像头产品主要是从纯加工厂里买来,也叫 OEM 。虽然有品牌,但外观长得都差不多一个样,产品同质化严重。

• 综合化厂家,拥有有从外观设计、电路开发、软件和驱动研发、生产、销售的综合企业,这类厂家在最所投入的精力最大,产品也较具特色,能较好的把握市场和消费者的需求,不断开发新的产品推向市场。 笔者近来就去一家综合化的摄像头开发生产厂家全程参观了 J-CAM 的全套生产过程。从外观设计, PCB 电路板设计、精密模具设计制造、注塑成形、无尘车间喷油、电路板 SMT 高速贴片、插件、装配、检测、包装。 出色的摄像头不仅需要有出色的效果,同样,也要有吸引人的外观。成功的外观设计,需要出色的设计理念,但要把将这理念在具体实物体现出来,又需要精湛的工艺。 接下来为各位读者介绍的就是此款摄像头的制造流程

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外观设计:据天敏工业设计小组介绍,摄像头前期设计的工作也很复杂。

一个新的摄像头的诞生, 最初由设计师的灵感而成,设计师首先用手画草图,将自己的的想法粗略地在纸上体现,画出简易的大体外观。

(天敏子弹头的设计草图) 在 ID 小组讨论后决定后,用 Rhino 犀牛工业造型软件先画几个三维的外观效果图,经讨论大致确认后,把这个粗略的外观图纸文件送去打版中心进行 CNC 三维雕刻打“手版”,然后对实体模型进行评审,然后会根据模型计师进行不断的修改,这个过程是要将摄像头的最后所要实现的外观确认。

外观打样后,即进行结构论证和设计工作,一般使用 “ PRO-E ”软件,结构设计。在设计底座时,就打了很多个样版。

设计师根据市场的调研,发现现大多数的摄像头的底座都是“夹子”,这种夹子在夹笔记本就还可以,但在设计很个性的液晶显示器上很多是夹不着的,有太厚的原因,背板是不规则。设计师专门设计了一个万能的“挂座”,这是一个根据力学原理来设计的底座,不用夹子也可以很轻松的挂在笔记本和液晶显示器上,同样也可以放在桌面或 CRT 显示器上。这个“挂座”很费精力,材料、模具应如何设计、出模方式等,都跟模具设计师做了大量的讨论构通,也打了很多的样版来做试验。

在结构设计阶段,需要丰富的模具知识,跟模具设计师的大量沟通(天敏子弹头三维外观效果图) 具体的内部尺寸确定,那时设计师就可以将 PCB 板的尺寸给硬件工程师,在设计同时, PCB 的设计从现在开始也在同步地进行,相互之间也要做大量的沟通,有时为了争一点点空间,相互争个面红耳斥。

为了检查结构尺寸和 PCB 板的配合,还要做结构手板,经过检测,如果外观有问题或者内部结构与 PCB 板不合,再进行修改。修改外观其实是一个反复的过程,直到所有的设计达到最好的配合,最终确定模具,才正式开始交 PRO-E 图纸给专业的模具厂制造模具。

从外观到结构,这个设计的时间最长,不确定的因素也很多,通常要两三个月,之后就快起来了。

外观设计的工序:

• 灵感:手绘草图 确认大体外观
• 实践:软件 pro-e 或犀牛等画出大致外观
• 初期颜色确定:用 3D MAX 进行渲染
• 用 pro-e 做出内部的结构,实现外观所需要的
• 做手版,目的:确认外观、检查结构与 PCB 配合
• 修改结构图
• 制造模具(大约 30 天)

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外观的内部结构确定的同时,硬件工程师就可以根据所给的内部结构尺寸,绘制原理图。

首先是确定方案,因为摄像头有多种方案可以选择,所以就首先要确定好方案。

然后才能用 POWERPCB软件,开始绘制原理图。 (设计PCB板) 原理图绘制好后,将其转换成网表,再在POWERPCB里面把网表导入POWERPCB ,制作成PCB文件。
然后开始绘制PCB板边框,将模具所要求一些固定的位置譬如定位孔、灯、电源插座的位置最先确定下来。再对PCB板进行布局、布线。布局主要是保障大功率元件要互相隔远点,滤波电容要和其对应的IC管脚挨近点等;布线主要考虑的是:电源和地线尽量粗,容易受干扰的线要注意保护等。

然后就是整理BOM表,根据原理图,看有没遗落以及多出元件。检查无误后,就可以发手板了。
手板的制造有一定的时间,制作完后,再返回给硬件工程师进行贴元件、调试。调试就是看效果如何,如果效果不满意,就继续进行修改,调试,反复达到最好效果。

大体的设计流程:
1. 确定方案,比如中星微 7131R+301L, 或者镁光 + 松翰 120 等 .
2. , 根据方案绘制原理图
3. 将原理图导成 PCB 文件
4. 绘制 PCB 边框 , 及其模具所要求的固定位置 .
5. 对 PCB 板进行布局 , 布线 .
6. 整理 BOM 表
7. 检查无误后 , 发手板 .
8. 手板打回后 , 贴元件 , 然后调试 .
9. 调试无误后 , 开始生产
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外观设计已经确定好了,就是将理念中的设计,变成现实中的模具。
这个阶段是和 PCB 设计同时进行的。因为是新开模具,从设计到实际的注塑,有许多问题都有待解决。
因为如果 品结构设计的不合理,就容易引起产品的各种缺陷:缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边 。

所以模具制造要 综合考虑成品后工艺性和零件性能   ,注意模具的开模方向和 分型面   , 尽量 消除分模线对外观的影响,以保证模具的美观性和性能。

模具完成后还需做最终的检查 , 确认产品图纸和实物(样品)的形状差异,确认表面的粗糙、拉伤等等问题,还要进行全体长、宽、高和弯曲度等等的确认。

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1 、注塑 模具制造好了,就可以注塑了,通常到这个阶段,容易出现不良现象,譬如充料不足、溢料、龟裂、气泡等等问题,这些都需要模具设计师、注塑师一起讨论解决。所以每一次的注塑都要耗费设计师们许多精力去解决这些问题,让模具尽量做到最完美。
2 、喷油工序 外观的颜色确定了,外壳进行大量注塑生产后,得到“素材”,接着就是进行喷油这道工序。这到工序绝对是精密严谨的过程,一个成功的喷油,需要这样一个车间—— 10 万级无尘车间。要得到好的喷油效果,首先必须解决的关键问题是如何将底料沾的灰尘除去。开始是人工檫拭表面的灰尘,做最初期的除尘处理,然后用鼓风机吹,

做二次除尘,除尘这道工序关系到喷出来的后的效果如何,所以至关重要,而除尘最重要方式——“静电除尘”。将经过初期除尘处理的模具底料固定在支架上,大概 4 个一组,通过流水线进入“静电除尘柜”内,进行比较彻底的清理。 静电除尘喷枪 ) 成功除尘后的模具,再通过流水线,进入“底漆喷柜”,底漆需要喷几道,装在支架的底料在喷漆的时候是高速旋转的,以保持喷漆的厚度均匀。

(给子弹头外壳喷漆) 底漆喷好后,就是喷面漆,仍旧是流水线自动作业,最后是喷 UV 漆。 UV 漆就是最表面保持面漆无论磕碰,或者用手指甲刮也不留下痕迹的最关键一道漆。所有喷漆完后,最重要的烘干,特别是喷过 UV 漆后,如果任由晾干,恐怕要等一年的时间!所以需要采用紫外线照射烘干技术,只需要很短的时间就可以让漆干透。

因为是紫外线烘干,所以不可靠近拍摄,只能通过 UV 固化检查口看到里面反射的强光)

喷油:1 、除尘:手檫,鼓风机吹保持底料表面的清洁
2 、将起固定在支架上,几个一组
3 、进入静电除尘
4 、喷底漆,至少几道
5 、喷面漆
6 、喷 UV 漆 • 紫外线烘干
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