格科微在2015年推出了從VGA到8M的七款不同產(chǎn)品。目前,格科微的八萬像素月出貨量約20KK,VGA級別出貨約40KK,而2M到5M約有25KK的出貨。其中部分2M,5M采用了背照式的技術(shù),經(jīng)過了三年多的努力,我們第二代高端背照式TSI的產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟。
今年我們推介的sensor產(chǎn)品,從低端往高端來介紹,格科微在VGA這個檔次上繼續(xù)推出一些性價比較高的產(chǎn)品,推出GC0409,這是1/9英寸,800480的WVGA的產(chǎn)品。GC030A,這是1/10英寸,VGA的產(chǎn)品。還有GC0406,這是1/6.5英寸,WVGA的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品都比較適合做低端智能機的前攝,也可以做超低端機后攝。全部為RAWdata的sensor,代替目前GC0329,GC0328,GC0308,GC0339這些VGAYUV的老產(chǎn)品,也表示格科會在VGA這個檔位繼續(xù)提供更具性價比的產(chǎn)品。
目前主推的5M的sensor是GC5005,這是1/5英寸第二代高端背照式TSI工藝,1.12um的產(chǎn)品。是一個性能優(yōu)異,成本優(yōu)異的產(chǎn)品,應(yīng)該能在2016年中國5M這個競爭最激烈的市場上勝出。中國市場500萬的產(chǎn)品需求比較大,除了需要成本好的1/5產(chǎn)品,還有對性能高的1/4產(chǎn)品的需求。格科微也推出GC5024,這是1/4英寸第二代高端背照式TSI工藝,1.4um的產(chǎn)品,相比1.12um的產(chǎn)品,信噪比,動態(tài)范圍都更優(yōu)。
格科微推出的8M主打產(chǎn)品是GC8024,這是1/4英寸第二代高端背照式TSI工藝,1.12um的產(chǎn)品。2015年底,格科微還將推出13M的產(chǎn)品。采用格科微的5M,8M,13M的sensor,我相信大家能做出更具性價比的雙攝像頭的手機。格科微后續(xù)主推產(chǎn)品中,在sensor性能提高的同時,將大幅度降低芯片的功耗,支持新一代更高速的接口,讓雙攝像頭的技術(shù)更具實用性。
我今天演講主題是格科微發(fā)明的sensor新封裝技術(shù)CSM。
大家比較熟悉的CSP(Chipscalepackage),這是通過玻璃隔離particle對sensor的影響,用類TSV/TSV的方式,將pad連到背部的錫球,然后就可以用簡單的SMT來組裝攝像頭模組。
CSP是一個很成功的工藝,因成本低,中低端模組幾乎都采用這種方式組裝。但是,和高端模組COB技術(shù)相比,在高度,可靠性,光學(xué)性能上都有不足。
格科微經(jīng)過了三年多的努力,推出CSM(ChipScaleModule)。這是格科微發(fā)明的一種新的封裝方法;分兩步1)將sensor芯片的pad上bonding金線,金線的第二焊點懸空,再將sensor直接粘接到sensor模組的holder上面,做成標(biāo)準(zhǔn)頭,標(biāo)準(zhǔn)頭完成攝像頭模組的光學(xué),電氣測試。2)將過完SMT帶電容和連接器的FPC和標(biāo)準(zhǔn)頭組裝,制作成完整的攝像頭模組。
如果采用CSM的工藝,可以同時將兩個芯片組裝成一個標(biāo)準(zhǔn)頭,由于兩個芯片是直接和Holder的光學(xué)基準(zhǔn)面對準(zhǔn)粘接的,芯片相對Holder精度高。兩個芯片相對誤差也很小,這對于雙攝需要兩個光軸都校準(zhǔn)的模組,精度的提升,良品率的改進,幫助都很大。
關(guān)于CSM的模組技術(shù),我介紹一下它的六個優(yōu)勢。即:模組高度,模組可靠性、光學(xué)性能、Tilt、模組制造成本、服務(wù)模式。
CSM的第一個優(yōu)勢是高度。大家都知道CSP的SMT工藝,芯片下面的錫球會占掉0.3mm的高度。對于智能手機來說,這幾乎是不可接受的缺點。一般來說,CSP的模組,芯片的感光面離模組底部的距離是0.7mm。而COB的封裝,芯片的感光面離模組底部的距離是0.5mm,我們推出的CSM封裝,芯片的感光面離模組底部的距離可以降到是0.4mm。
為什么會比COB還要低呢?因為COB的基板厚度要~0.3mm,一定厚度才能保證基板經(jīng)過SMT高溫后,有較好的平整度,而CSM的底部基板只是一個支撐,沒有這些苛刻的要求,可以做薄。同時CSM芯片也可以薄,因為CSM是特制的專業(yè)設(shè)備。CSM設(shè)備在芯片厚度0.15mm的情況下,良品率沒有影響。
CSM的第二個優(yōu)勢是可靠性。我們知道,COB的模組長期可靠性是比較好,它是通過金線將芯片和基板的連接,芯片和基板是一個soft連接。而CSP,不管是類TSV,TSV,F(xiàn)lipchip,都是芯片和基板的直接連接,是一個硬的連接。由于硅材料和基板有機材料熱膨脹系數(shù)不匹配,存在長期可靠性的問題。這個方面,大家做了十幾年,還是逃不掉的千分之二左右的長期失效率。而在這個方面CSM是唯一可以達到COB這樣的可靠性的封裝方法。因為CSM也是用金線連接芯片和基板,是一個soft連接,金線可以吸收材料熱膨脹系數(shù)不匹配。這真的很幸運。
CSM的第三個優(yōu)勢是光學(xué)性能。由于CSP的芯片表面多一層玻璃,MTF低,雜散光嚴(yán)重,光學(xué)性能比較差。CSM就不和CSP做比較了。我們這里主要比較CSM和COB的光學(xué)性能。CSM的光路設(shè)計幾乎和COB一樣,可以用同樣的鏡頭,MTF性能優(yōu)越。但是,由于CSM有一個內(nèi)圈的設(shè)計,這個結(jié)構(gòu)不僅提高了模組的機械強度,同時,遮擋了照到芯片PAD和金線上產(chǎn)生的雜散光的光線。CSM的模組雜散光性能優(yōu)于COB模組。另外,CSM制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)化程度高,OTP在線燒錄,光學(xué)品質(zhì)SPC控制,也是CSM在光學(xué)性能上贏COB的重要原因。
CSM的第四個優(yōu)勢是Tilt。CSP由于采用SMT工藝,Tilt問題非常嚴(yán)重,這里就不講了。這里主要講CSM和COB的比較。COB的Tilt來源于四個方面,1)基板不平,2)Diebonding,3)Holder和基板的粘接,4)鏡頭本身,目前,COB的Tilt控制在40um左右。由于智能機更多的會采用大光圈,鏡頭的景深在15um左右,不采用昂貴的AA設(shè)備,高端模組產(chǎn)品的良品率很低。
由于CSM是直接將芯片粘合在Holder上面,Tilt可以控制在20微米之內(nèi),非常適合大光圈產(chǎn)品的制作,不需要昂貴且低效的AA工藝,性能和成本都有優(yōu)勢。
最后,講一下CSM制造成本和服務(wù)模式的優(yōu)勢。由于CSM的標(biāo)準(zhǔn)頭生產(chǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化,全自動,人工成本低。原材料是采用CSP模組的低成本FPC,同時,沒有particle的問題,良品率非常高。因此成本是三種封裝方式中最具競爭力的。
在服務(wù)模式上,標(biāo)準(zhǔn)頭的組裝,制造難度比CSP還要低,因此CSP的模組廠可以像做CSP的模組一樣,生產(chǎn)高端產(chǎn)品。從標(biāo)準(zhǔn)頭到CSM的模組,生產(chǎn)周期短,交樣品快,沒有庫存風(fēng)險,可以給終端廠商提供更好的服務(wù)。