CameraCube新型圖像傳感技術(shù)

隨著消費(fèi)者對(duì)于體積更小、功能更豐富的可攜式裝置需求日益殷切，數(shù)碼圖像市場(chǎng)也持續(xù)展現(xiàn)微型化的趨勢(shì)。這個(gè)趨勢(shì)也為更為輕薄短小的高品質(zhì)低成本行動(dòng)相機(jī)帶來了更大的需求。為了因應(yīng)成熟數(shù)碼圖像市場(chǎng)的需求，一些圖像傳感器廠商也加快速度提升其畫素、鏡頭與封裝技術(shù)的核心能力。

圖1行動(dòng)電話用相機(jī)的尺寸與成本均已大幅降低

CameraCube技術(shù)簡(jiǎn)介
過去感測(cè)器與鏡頭制造廠商在組裝模組時(shí)，均將感測(cè)器與鏡頭視為獨(dú)立的元件而分頭研發(fā)。雖然今天大多數(shù)的鏡頭廠商都使用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，但組裝鏡頭的一般制程在近年來卻沒有顯著的變化，制程在精密度上也已經(jīng)達(dá)到了極限。與制程相關(guān)的精密度會(huì)直接影響產(chǎn)品的成本與圖像品質(zhì)。

CameraCube技術(shù)由OmniVision推出，該技術(shù)運(yùn)用了其于CSP與晶圓層級(jí)光學(xué)元件的豐富經(jīng)驗(yàn)，使用了新的制程。相對(duì)于傳統(tǒng)模件一次制作一個(gè)或少量元件，本制程可以同時(shí)制造生產(chǎn)數(shù)千個(gè)鏡頭。個(gè)別鏡頭元件會(huì)與作為限制進(jìn)光量(aperture stop)和濾色鏡(filter)的多層原料結(jié)合，以制成一組光學(xué)鏡頭。在切割并與感測(cè)器組裝之后，此裝置將會(huì)經(jīng)歷一個(gè)額外的制程步驟，以保護(hù)裝置不受電磁波干擾(EMI)和靜電放電(ESD)的損害。促成此技術(shù)的重要元件即CSP。CSP晶圓能作為所有鏡頭結(jié)合的基質(zhì)，此制程不但仰賴半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的精密度，同時(shí)也仰賴進(jìn)階的模型制作與制程開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)高精密度的復(fù)制光學(xué)元件。

圖2 傳統(tǒng)的相機(jī)模組相較于簡(jiǎn)單的CameraCube裝置擁有過高的復(fù)雜性、過大的BOM和體積。圖中的兩種裝置以同一比例顯示

OVM6680與OVM7690這兩款CameraCube產(chǎn)品就是可回焊式完全相機(jī)解決方案。
OVM6680和OVM6680都是將單晶片圖像感測(cè)器、嵌入式處理器和晶圓層級(jí)光學(xué)元件等全方位功能封裝于一個(gè)輕薄短小的整合元件當(dāng)中。OVM6680以一個(gè)F/2.8 74° FOV鏡頭提供400×400畫素的解析度。OVM7690透過F/3.0 64° FOV鏡頭提供640×480畫素解析度。OVM6680的最高運(yùn)作速度達(dá)每秒30幀數(shù)(fps)。

圖3 數(shù)以千計(jì)的CameraCube裝置可以透過共同半導(dǎo)體工具同時(shí)生產(chǎn)制造

OVM7690具有極小的占用面積和z-height(2.5mm×  2.9mm×2.5mm)。所有需要的圖像處理功能，包括曝光、gamma值、白平衡、色彩飽和度和色調(diào)控制都可以透過SCCB介面進(jìn)行設(shè)定，消除固定圖像雜訊、拖影和暈光等圖像瑕疵問題，產(chǎn)生干凈、完全穩(wěn)定的彩色圖像。

結(jié)束語
通過推出CameraCube技術(shù)，可以滿足各種終端市場(chǎng)當(dāng)中次世代產(chǎn)品的需求。最初針對(duì)低階行動(dòng)電話市場(chǎng)的超小尺寸與耐熱特性(最高260℃)讓CameraCube裝置也適合包括筆記型電腦、保全、汽車與醫(yī)療用相機(jī)等新興市場(chǎng)的應(yīng)用。未來的產(chǎn)品也將特別設(shè)計(jì)以滿足這些市場(chǎng)的需求。