AA技术培训.ppt

Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA技术技术作成：zhaojiqiang2014.10.15Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA目录目录n什么是AA技术nAA解决的产品核心问题nAA基本光学原理nAA产品的工艺路线nAA产品的结构设计要点nAA动作解说nAA效果的评价nAA产品胶水评价要点nAA工序常见问题及解决nAA后续发展Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24什么是AA技术AA全称：Active Alignment 直译：主动调整行业中文：模组调心技术通过调整LENS X,Y,Z及x，y,z的6个自由度调整，保证LENS光轴与SENSOR面垂轴的同心度。zyxVCM&LENS ASSYCOB ASSYChartImage CTFX1GlueCopyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24试产状况试产状况调心技术需要解决模组的核心问题 模组组装倾斜模组组装倾斜 tilttilt 模组组装偏移模组组装偏移 shiftshift倾斜构成：物料和倾斜构成：物料和组装组装LENSLENS主光轴主光轴Sensor Sensor 法法线线Image Image cyclecycleoptical optical centercenterSensor centerSensor centerCopyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA基本光学原理一：光轴基本光学原理一：光轴TILT调整调整LH角度：角度：Tan()=h/LTan()=h/L从光学知识中知道，镜头的Defocus曲线为正态分布，当倾斜发生时（如图3-3），镜头的各视场位置最佳MTF峰值存在位置差H（如图3-4），可通过几何关系求倾斜角度图3-3图3-4Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA基本光学原理二：光心调整基本光学原理二：光心调整 光心：即光学中心，由于镜头成像面照度轴外像点的光照度E1与轴上成像光照度E0有如下关系：E1=E0*cos 4 (:lens FOV)故其sensor 表面接受的光照度，由lens中心向边缘衰减，如下所示。Y 分布光心确定Image Image cyclecycleoptical optical centercenterSensor centerCopyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA产品基本工艺产品基本工艺自动调芯开始SMT工序COB封装切割PCSLENSVCM热固化结束其他工序预锁附调焦开始物料装夹图像点亮shift调整TILT,SHIFT确认Tilt调整Z向调整UV固化结束涂胶产品工艺产品工艺路线路线NGOKAA工序动作工序动作zyxChartX1GlueCopyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24结构1VCMVCMVCM优势：优势：通用型强污点管理好，环境要求低结构要求简单劣势劣势高度需要0.15 mm焊接麻烦结构2结构3优势：优势：工序节省劣势劣势高度需要0.15 mm污点管理不好，环境要求高优势：优势：污点管理好，环境要求低焊接，通电方便结构省0.15劣势劣势通用型差其他HA,DIE要求高OIS不适用间隙位置AA产品的结构设计要点产品的结构设计要点基本结构方基本结构方案案Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24VCMVCMBFL选择第选择第1种间隙设计种间隙设计Z gapXY shift gap要点：要点：1.间隙可以让模组能间隙可以让模组能6自由度调整；自由度调整；2.间隙不可过大，保证胶水可以粘接牢靠，间隙不可过大，保证胶水可以粘接牢靠，同时削减尺寸可实现同时削减尺寸可实现AA产品的结构设计要点产品的结构设计要点Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-2410AA产品的结构设计要点-gap控制 Lens Vcm assembly:控制尺寸A的倾斜与公差;BFL公差:最终保证：B 倾斜与偏差 Sensor assembly:控制尺寸C的倾斜与公差VCMVCMBFLBFL像面LENS AXISSENSOR 法线ALens Vcm assemblyLens Vcm assemblyCBVCMBFL像面SENSOR 法线Lens Vcm assemblyCVCMLENS AXISLens Vcm assemblyB 目标:保证SCAN时，红色 不会发生干涉;目前设计GAP SIZE:175um=150um+25um（60CM物距）初始：初始：SCAN 底部底部Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24VCMVCMBFLHDAbBFL尺寸链分解：倾斜与轴向公差轴向公差：以芯片为基准面1.Holder本体高度差2.Die胶水和holder胶水高度差3.Lens BFL 公差4.Lens&VCM组装高度差;5.SCAN 余量倾斜公差=H1.Lens&VCM组装TILT；2.VCM&FPC外形TILT；3.DIE 相对Holder TILT;4.夹具TILT;AAAA产品的结构设计要点产品的结构设计要点-gap-gap z z向向Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-2412AAAA产品的结构设计要点产品的结构设计要点-gap shift-gap shift形状公差1.镜座长宽公差2.马达长宽公差位置公差1.马达同心度；2.LENS同心度；3.镜座对称度；组装公差；1.镜座贴付；2.贴付角度3.AA视觉旋转4.镜头组装到马达位置偏移；5.配合距离VCMBFLLENSsensor要点：要点：保证OC调整时，LENS 可以移动到SENSOR的中心；马达引脚与holder,马达框与Holder框不干涉Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-2413AA产品的结构设计要点产品的结构设计要点-gap尺寸尺寸以以8.5*8.5模组，分体式结构为例推荐模组，分体式结构为例推荐项目项目最适合设计值最适合设计值设计极限值设计极限值Z gap0.150.120.18VCM&HOLDER x；y shift越大越好0.15 pin X；Y shift gap0.25mm0.22单位：mm设计计算参考：设计计算参考：Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA动作解说动作解说VCMVCMBFLBFLLENS AXISSENSOR 法线VCMVCMBFLBFLLENS AXISSENSOR 法线STEP1:初始初始STEP2:OCVCMVCMBFLBFLLENS AXISSENSOR 法线STEP3:Defocus计算计算VCMVCMBFLBFLLENS AXISSENSOR 法线STEP4:tilt调整调整VCMVCMBFLBFLLENS AXISSENSOR 法线STEP5:二次二次OCSTEP6:Defocus检查检查VCMVCMBFLBFLLENS AXISSENSOR 法线STEP 7 最终实现对焦Z 向调整，UV固化.NGCopyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA动作解说动作解说重点动作说明重点动作说明STEP2&5:OC实现实现用于计算光心区域采集影像算法处理后影像拟合后的圆的中拟合后的圆的中心即为光心心即为光心1.OC计算区域，区域越大，计算重复性越高2.用于计算光心区域的图像亮度不能太高，也不能太低，控制在160-180之间。Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA动作解说动作解说重点动作说明重点动作说明上MTF曲线左MTF曲线下MTF曲线界面截图注意事项：注意事项：1、在做defocus曲线时，四边的红框和中心的红框必须全部处于横竖线对上面；2、图像不能太亮，也不能太暗，中心亮度一般控制在140-160之间（测量中心黑白线对区域）STEP3:Defocus计算计算右 MTF曲线左右位置差上下位置差L1L2h1h21=actan(H1/L1;)2=actan(H2/L2;);Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA动作解说动作解说重点动作说明重点动作说明TILT调整调整六自由度并联机构六自由度并联机构X,Y,Z,x,y,z XYZ注意点：该机构可以设定球心进行调整Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA动作解说动作解说重点动作说明重点动作说明基准微距inf马达起点马达末点AA完成后马达移动的绝对位置范围应该大于镜头需要移动的绝对位置,即：a d;cb其中b-a 镜头景深表，c-d 马达的行程SENSOR 感光面0位置infmacro线性起点线性终点abcdLENS马达动子STEP 7 最终实现对焦最终实现对焦Z 向调整向调整Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24Object Distance (m)SLens Shift (mm)Far Field (m)Near Field (m)INF0.000-10.0-0.001 INF2.43 5.0-0.003 INF1.96 4.0-0.004 INF1.78 3.0-0.005 45.736 1.55 2.0-0.007 5.29 1.23 1.9-0.008 4.64 1.20 1.8-0.008 4.09 1.16 1.7-0.008 3.61 1.11 1.6-0.009 3.18 1.07 1.5-0.010 2.81 1.02 1.4-0.010 2.48 0.98 1.3-0.011 2.18 0.93 1.2-0.012 1.91 0.87 1.1-0.013 1.67 0.82 1.0-0.014 1.45 0.76 0.9-0.016 1.25 0.70 0.8-0.018 1.06 0.64 0.7-0.021 0.89 0.58 0.6-0.024 0.74 0.51 0.5-0.029 0.59 0.43 0.45-0.032 0.522 0.395 0.40-0.036 0.456 0.356 0.35-0.041 0.392 0.316 0.30-0.048 0.330 0.275 0.25-0.058 0.270 0.232 0.20-0.073 0.213 0.189 0.15-0.098 0.157 0.144 0.14-0.105 0.146 0.134 0.13-0.114 0.135 0.125 0.12-0.124 0.124 0.116 0.11-0.135 0.114 0.107 0.10-0.149 0.103 0.097 0.09-0.167 0.092 0.088 0.08-0.188 0.082 0.078 0.07-0.217 0.071 0.069 0.06-0.256 0.061 0.059 0.05-0.311 0.051 0.049 a-b：移动量物距物距LENS 移移动动量量0.02.04.06.08.010.012.00.000-0.050-0.100-0.150-0.200-0.250-0.300-0.350镜头景深与物距关系景深与物距关系Macro:10CMinf:无穷远C-D：vcm移动量通常：VCM移动量大于镜头移动量50um50016A2AA动作解说动作解说重点动作说明重点动作说明STEP 7 最终实现对焦最终实现对焦Z 向调整向调整Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24模模AA产品效果验收产品效果验收 TILT采样Code位移建立空间坐标拟合平面确定芯片平面坐标（X,Y)计算拟合平面与基本平面的夹角，即像面与芯片面的计算拟合平面与基本平面的夹角，即像面与芯片面的夹角！夹角！MTF峰值对应-X轴：z坐标测量实施流程：测量实施流程：Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24TILT_X(单单位：分）位：分）TILT_Y（单单位分）位：分）-20-1001020-20-15-10-505101520AA产品品 tilt分布分布X方向偏移（方向偏移（单单位：位：um）Y方向偏移（方向偏移（单单位：位：um）-50-30-10103050-50-40-30-20-1001020304050AA产品品 OC分布分布AA产品核心指标验收品实际效果产品核心指标验收品实际效果AA 产品效果验收产品效果验收:Tilt测试方法：选择VCM动态Tilt 在1左右的马达进行AA，采用Defocus方法测试；Shift测试方法：OC采用均匀光源用imatest进行光心测试。AA产品基本达成定义的目标产品基本达成定义的目标6以内，以内，OC偏移较大，有集中偏移较大，有集中性可以进行校正补偿性可以进行校正补偿Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24常规不良及原因常规不良及原因项目原因光学OC NGsensor D/A偏移过大干涉镜头中心与马达框，引脚偏移干涉设备光源不均匀OC校准未实施调心基准相对CHART倾斜外部光源进入导致OC计算不准确光学AA OK 后解像力NGAA Z 项调整时干涉设备存在应力，导致UV后马达移动（爪子松开顺序有关）镜头本身离散性较大六轴平台采集信息错误作业移动马达AA化胶溢出胶水或者下压过度导致马达动子粘住光学AA 失败AA 识别CEMAERA 旋转大,上料时干涉镜头定高高度偏高导致SCAN 干涉镜头定高时倾斜过大导致SCAN 干涉注册图像特征点抓取不明显，后续识别出现误判ROTATION夹具夹住LENS 后，LENS相对芯片倾斜AA定高高度超出holder与芯片间距尺寸超出设计值D/A，HA倾斜，旋转过大软件参数（预清晰补偿阀值）设置不合理机械NG(尺寸，可靠性)镜头组装靠下，尺寸过高胶水高度偏低电气顶针未与连接器接通化胶针头接触到电子器件，造成短路连接器松动，转接板设计错误Copyright IDS Prof.Scheer GmbH,3月-24AA后续发展后续发展可能：n提高AA的效率，比如一副图像计算TITLn采用移动标版的方式计算TITLn其他。靠大家来努力！