CameraCube新型圖像傳感技術(shù)

隨著消費者對于體積更小、功能更豐富的可攜式裝置需求日益殷切，數(shù)碼圖像市場也持續(xù)展現(xiàn)微型化的趨勢。這個趨勢也為更為輕薄短小的高品質(zhì)低成本行動相機帶來了更大的需求。為了因應成熟數(shù)碼圖像市場的需求，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行動電話用相機的尺寸與成本均已大幅降低

CameraCube技術(shù)簡介
過去感測器與鏡頭制造廠商在組裝模組時，均將感測器與鏡頭視為獨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)達到了極限。與制程相關(guān)的精密度會直接影響產(chǎn)品的成本與圖像品質(zhì)。

CameraCube技術(shù)由OmniVision推出，該技術(shù)運用了其于CSP與晶圓層級光學元件的豐富經(jīng)驗，使用了新的制程。相對于傳統(tǒng)模件一次制作一個或少量元件，本制程可以同時制造生產(chǎn)數(shù)千個鏡頭。個別鏡頭元件會與作為限制進光量(aperture stop)和濾色鏡(filter)的多層原料結(jié)合，以制成一組光學鏡頭。在切割并與感測器組裝之后，此裝置將會經(jīng)歷一個額外的制程步驟，以保護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體產(chǎn)業(yè)的精密度，同時也仰賴進階的模型制作與制程開發(fā)，以實現(xiàn)高精密度的復制光學元件。

圖2 傳統(tǒng)的相機模組相較于簡單的CameraCube裝置擁有過高的復雜性、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解決方案。
OVM6680和OVM6680都是將單晶片圖像感測器、嵌入式處理器和晶圓層級光學元件等全方位功能封裝于一個輕薄短小的整合元件當中。OVM6680以一個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的最高運作速度達每秒30幀數(shù)(fps)。

圖3 數(shù)以千計的CameraCube裝置可以透過共同半導體工具同時生產(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當中次世代產(chǎn)品的需求。最初針對低階行動電話市場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)療用相機等新興市場的應用。未來的產(chǎn)品也將特別設(shè)計以滿足這些市場的需求。