超详细的单摄→双摄→三摄→3D成像摄像头产业链

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我是靠谱客的博主积极歌曲，最近开发中收集的这篇文章主要介绍超详细的单摄→双摄→三摄→3D成像摄像头产业链，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

超详细的单摄→双摄→三摄→3D成像摄像头产业链

随着时代不断发展，光电技术在各大应用领域遍地开花，中国光博会面向光通信/信息处理与储存、消费电子、先进制造、国防安防、半导体加工、能源、传感及测试测量、照明显示、医疗等九大应用领域展示前沿技术及创新综合解决方案。

iPhone X 采用的 3D Sensing 核心元件包括点阵投影器（Dot projector）、接近传感器（TOF）和泛光照明（Floodilluminator）等。

CMOS芯片

PART/01

当前主流CMOS厂商可以被分为两类。

1、采用自主一体化模式

从芯片设计->制造->封装->检测完全由公司独自承担完成，例如索尼和三星，,这类模式可发挥产品先发技术优势，良率高，利润独享，供应链周期稳定等特点。

2、采用分段外包模式

自身设计芯片->制造商代加工->第三方封装检测

代表公司例如豪威(Omnivision)、安森美半导体(OnSemiconductor)、中国格科微等，中芯国际是格科微的制造商，晶方科技和昆山西钛为其封装检测。

台积电为豪威代加工，晶方科技和华天科技等为其完成封装检测；

这类模式主要针对同质化产品，可以迅速根据市场需求调整产能结构，转嫁制造风险给代加工企业。

目前高端CMOS芯片系列:主要有三星主导ISO cell,和索尼主导背照式、堆栈式的IMX。

镜头

PART/02

塑料镜头当道，注塑成型为主要生产工艺

手机镜头（Lens）负责将光线聚焦至CIS，是决定手机摄像头成像品质的重要部分。镜头一般是由几片透镜组成，其材料主要是球面玻璃（Glass，G）或非球面塑胶（Plastic，P）。玻璃的透光量和光损失表现比塑料镜头要好，但是成本更高，因此除了一些高端摄像设备，现在更多的镜头一般采用塑料材质。通过增加镜片可以改变焦距，消除畸变，但过多会使得等效光圈变小。

一般而言镜头片数越多，成像效果越好，高像素一般对应更多的镜头片数。在2MP 上3P 是主流，5MP 上4P 是主流，但也有为了实现低价而采用3P。8MP 采用4P 和5P，5P 为主流。12-13MP 采用了5P 和6P，也有对13MP 进行4P 产品化的情况。16-20MP 采用5-6P。

传统的玻璃镜片生产主要依赖研磨，抛光等工艺，存在生产成本高，效率低等缺点。一种升级的加工手段为玻璃镜片模造加工，通过将玻璃加热软化，之后利用具有高精密表面的成型模具加压制成非球面形状。

然而传统的模造加工只能针对单个镜片加工，加工效率低，成本高，因此晶圆级模造玻璃（WLG）因运而生。顾名思义，WLG 是对整片玻璃基板进行加热压缩，一次性制造多颗模造镜片。晶圆级模造玻璃的模具的典型制造材料为硬质碳化钨。

WLO 尚无法支持高像素应用，准直镜为其应用方向

WLO（晶圆级镜头）是指晶元级镜头制造技术和工艺，与传统光学元件的加工技术不同，WLO 工艺在整片玻璃晶元上，用半导体工艺批量复制加工镜头，多个镜头晶元压合在一起，然后切割成单颗镜头，具有尺寸小、高度低、一致性好等特点。

马达

PART/03

马达在摄像模组中的作用主要是实现AF（自动对焦）与OIS（光学防抖），目前智能手机采用的马达主要分为三种：步进马达、超声波马达和音圈马达。

其中音圈马达以其结构简单、体积小等特点较好的契合了智能手机市场对于外观的需求，是目前智能手机高精密微摄像头主流应用技术。音圈马达VCM (Voice Coil Motor) 属于线性直流马达的一种，其组成组件主要包括永久磁铁、轭铁与线圈三部分，是一种具有直接驱动、固定行程特性的致动器，所产生的推力与流经线圈电流成正比。音圈马达从功能上可分为开马达（Open loop）、闭环马达（Close loop）、Alternate（中置马达）、OIS 光学防抖马达（分平移式、移轴式、记忆金属式等）、OIS+Closeloop 六轴马达。

模组

PART/04

多摄需AA 制程，提高CCM 门槛：摄像头模组的封装涉及到图像传感器（CIS）、镜头、音圈马达（VCM）、PCB 电路板等零配件的多次组装，由于传统的封装工艺（如COB）一般是根据设备调节的参数进行零配件的移动装配的，造成零配件的叠加公差越来越大，最终将导致成像最清晰位置偏离中心、画质均匀性较差等诸多问题。例如：镜头可能会偏离垂直轴线一定角度，从而导致镜头中心和CIS 中心不在一个水平线上。因此边角的图像信息会损失。而传统封装工艺使得CIS 本身可能逆向偏离垂直轴线一个角度，从而使得边角的损失更大。

对于这一问题的解决方案称为AA（Active Alignment）主动对准技术，按照光学效果而非机械参数进行装配。拥有AA 制程的设备在组装每一个零配件时，设备将检测被组装的半成品，并根据被组装半成品的实际情况主动对准，然后将下一个零配件组装到位。AA 制程通过调节镜头对准至6 个自由度（X，Y，Z，θX，θY，θZ），即调节相对位置和镜头倾斜，可确保拍照画面中心最清晰，以及提升画质均匀性，产品一致性得到显著提升。

对于摄像头模组厂而言：1）AA 制程技术难度大，要保证模组调度效率的一致性、稳定性和平衡性，对设备和工作人员要求较高；2）设备价格高，每台价值30-40 万美金，资金占用量大。但是在图像传感器像素持续走高和单像素面积不断降低的大趋势下，镜头与传感器相对定位的准确性要求在不断提高，传统的封装工艺已经力不从心，AA 制程已成为高质量摄像头的门槛。

摄像头模组主流的封装技术分为三种，一种为CSP 技术（chip sizepackage），一种为COB 技术（chip on board），以及FC（flip chip）技术。