"핸드폰용 이미지센서"의 두 판 사이의 차이

2022년 12월 7일 (수) 10:18 판

핸드폰용 이미지센서

전자부품
1. 카메라
  1. 카메라 모듈
    1. 핸드폰용 이미지센서 - 이 페이지
IR컷 필터
1. 위키페디아 https://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_cut-off_filter
2. 유리, 플라스틱 필름
  1. 플라스틱 필름에 증착하려면 온도가 낮아야 한다. 오래 걸린다.
    1. 필름이 휜다.
    2. 광학특성은 향상시키는 특별한 색소가 코팅된 필름을 사용한다. 그 필름을 일본 한 회사에서 독점공급하므로 유리에 비해 비싸다.
    3. 자르는데 유리보다 더 어렵다. 레이저 다이싱이 안된다고 한다.
  2. 유리(blue glass), 예를 들면 Schott 회사의 홈 페이지를 보면
    1. NIR(Near-infrared radiation) Cutoff Filters
    2. High humidity resistance filters
판촉용 샘플에서
1. 하이소닉(Hysonic)
  1. 2015/12/28 하이소닉 제품으로 추정
핸드폰에서 뜯어 내 분석
1. 피처폰에서
  1. 2007.07 제조품 Motorola MS500 피처폰에서
    1. 1.3M 픽셀이다.
      - 렌즈바렐에 고무 마개
      - 모듈 밑면은 스테인리스 철판으로 (평탄도?) 보강
    2. 모듈 밑면을 뜯어내면
      - 모듈 rigid PCB와 연결용 F-PCB 사이는 솔더볼 납땜. Flash메로리로 유명한 Micron Technology 회사로고가 보인다.
      - 와이어본딩 보호 에폭시+타이바가 있는 전기도금 PCB를 다이싱으로 잘랐다.
    3. 분해
      - 윗면 IR-cut 필터유리와 센서 투명보호유리가 맞닿게 조립된다.
      - 센서 (불루?)투명보호유리
      - PCB가 가장 넓고, 센서가 두 번째, 보호유리가 가장 작다. 와이어본딩 후 에폭시 붓고 다이싱했다.
  2. 2007년 팬택&큐리텔 스위블 피처폰 canU701D
    1. 설명, AF 기능이 있다. 200만 화소 CMOS 센서
    2. 외형
      - 세라믹패키지 센서, 측면에 어떤 회로, 나사로 고정
    3. 세라믹 패키지에서 신호선 인출
      - 언더필 접착제가 없어 매우 쉽게 뜯어짐
    4. 압전체 AF 카메라 액추에이터
    5. 광학필터가 세라믹패키지에 바로 붙어 있음.
    6. 사용 센서
      - SONY' MM019
    7. 광학필터 내부에 유기물 오염
    8. 광학필터 제거하고, 충분히 빨갛게 태운 후
  3. 2008년 LG-SH170 슬라이드 피처폰에서
    1. 후면 주카메라
      1. 외관
        
        촛점 위치 조절 후 고정은 풀칠로
      2. 렌즈 바렐을 풀어낸 후 자르면
        
        베이스/렌즈1/스페이서/렌즈2/스페이서/렌즈3/마개
      3. IR 컷 필터
        
        유리 IR필터
      4. 센서 다이, SiliconFile Technologies Inc. 1,308x1,052 pixel array(1/3.8in optical format), on-chip 10bit ADC, image signal processor, 2006년 출시 제품
        
        서브픽셀 사이즈 6um
        
        SILICINFILE NOON130PC20
    2. 전면 카메라(second camera) 0.31M(640x480)pixels
      1. 장착 방법
        
        소켓에 끼워사용
      2. IR 컷 필터
        
        유리 IR필터
      3. 센서 다이
        
        R1G1B2
        
        RGB 및 투명 clear
  4. 2008.04 제조 삼성 SPH-W4700 슬라이드 피처폰
  5. 2008.05 제조품 LG-LH2600 핸드폰
    1. 전면 보조 vs 후면 주 카메라 센서 크기 비교
      - 크기 비교
    2. 후면 메인카메라, SiliconFile(실리콘화일) Technologies Inc. 2008년 Hynix가 인수, 2014년 자회사로 편입, 2018년 합병), NOON130PC20, 2006년 10월 판매시작, 1,308x1052 pixel array, on-chip 10bit ADC, ISP(image signal processor), 1/3.8"
      - 3.00um cell pitch(red pitch 6.00um), photo diode가 있는 영역은 어둡다.
      - Siliconfile NOON130PC20
    3. 전면 카메라
      - NC3V1
      - 1.65um cell pitch (3.3um color pitch)
  6. 2009.03 제조품 Motorola Z8m 휴대폰에서
    1. 후면 메인카메라
      1. 외관
        
        금속 깡통 케이스
      2. 열풍을 가해 뜯어내면
        
        금속 깡통속에 탄성체(?)
      3. 센서IC 및 와이어본딩 위에 풀칠하여 보호 유리를 붙였다.
        
        원형 IR-CUT 광학필터
        
        와이어본딩위에 보호유리를 붙였다.
      4. 이미지센서
        
        MICRON IMAGING K15A 2005, die ID K15A, 1/4" 2Mpixel SOC CMOS
      5. 센서 다이본딩 및 와이어본딩
        
        쉽게 고온에 반응하여 떨어진 다이접착제
        
        Ball Stitch On Ball(BSOB) = bump under stitch = stand off stitch(SOS)
      6. F-PCB
        
        F-PCB 납땜 패드 설계
      7. HTCC 패키지
        
        레이저 마킹
        
        알루미나 페이스트 인쇄(?)로 튀어나오게 만듬(다이접착제를 일정한 두께로 유지하기 위해)
    2. 전면 카메라
      1. 외관
        
        나사 돌려서 촛점 맞추고 풀칠
      2. 와이어본딩 후, 그 위에 블루필터인 보호유리 부착
      3. HTCC 패키지
        
        이미지 센서 다이본딩 접착제 도포 방법
        
        다이본딩면
        
        다이본딩면
        
        아래쪽 납땜 패드
  7. 2010년 4월 출시, 삼성 GT-M3710 - 삼성자체 OS 사용
    - 2Mpixels, 1600x1200 pixels
  8. 2010.07 출시 삼성 GT-B7722 피처폰
    1. 메인 카메라, 5M 2560x1920pixels
      1. 핸드폰에서
        
        AF 카메라 모듈
      2. 모듈
        
        작은 IC는 AF(자동초점) 액추에이터 드라이브
      3. NEC MC-10170 ARM, 이미지 신호 처리기(ISP;image signal processor)
        
        ISP를 뜯어내면
        
        stacked die
        
        NEC MC-10170 = Elpida Memory + Camera processor, Galaxy S에 사용됨
      4. AF(자동초점) 액추에이터 드라이브 IC
        
        AF용 AATI1270
      5. 또 다른 어떤 보드에서
        
        검은상자에는 아무것도 없음
        
        판스프링 VCM AF
        
        유효 픽셀 영역 주변
    2. 전면 보조 카메라 - CIF(Common Intermediate Format ; NTSC라면 352x240) camera
      - 외형
      - 렌즈 바렐을 돌려 꺼내면
      - focal length가 매우 짧아 빛을 많이 꺽어야 넓은 센서로 간다.
  9. 2010년 9월 출시, GT-E2152 피처폰에서, VGA카메라, 비디오 128x160@15fps
    1. 장착 방법
    2. 센서 조립 방법
      - 렌즈 바렐, IR컷 필터, 센서
    3. 다이 패턴
      - 삼성 CMOS VGA, 1/10", 1.44x1.08mm
      - S5KA3DFX03, 안티에일리어싱과 관계되는 staggered fill
      - 화소 크기 2.25um
    4. 렌즈 보호 커버 - 플라스틱 재질이다.
2. 스마트폰에서
  1. 2012.06 출시 삼성 SHV-E210K 갤럭시 S3 스마트폰
    1. 외관
      - GT-i9300(Galaxy S3에서 International 모델)
      - 자기실드 외부 철판을 분리하면, 세라믹 볼이 보인다.
    2. 볼 가이드 VCM AF
      - 영구자석이 코일뒤에 있는 철판에 달라붙으려고 하기 때문에 그 사이에 있는 세라믹 볼 4개가 유격없이 눌러진다.
    3. 이미지 센서
      - 다이 크기 6260x5930um, 센서 크기 4660x3540um, 44%차지
      - 서브픽셀 사이즈 1.44x1.44um, 10개 픽셀마다 긴 막대기를 표시함
  2. 2013.10 출시 애플 iPhone 5S 스마트폰, 후면 메인 카메라
    1. 장착 위치
    2. 실드 깡통인 금속 케이스
    3. F-PCB와 연결. 내부에 ISP가 없기 때문에 카메라 원신호는 모두 AP로 연결해야 한다.(?)
      - 뚫려 있는 세라믹 패키지 안쪽으로 풀칠된 실리콘 다이가 있다.
      - 세라믹 패키지 왼쪽에는 AF VCM용 전류단자 2개, 오른쪽 접지단자
    4. 프레임(창틀) 형태를 갖는 HTCC 패키지 위에 뭘 붙이는 방법
      - 블루유리에 만든 IR컷 광학필터가 붙어 있다.
    5. 판스프링 VCM AF
      - VCM 전류공급용 단자 2개
      - 4코너에 영구자석, leaf spring
    6. Au Double Stacked-Bump 범프본딩 및 초음파 플립본딩
      - HTCC 패키지는 휘어 있어 coplanarity를 극복하기 위해
    7. IR 차단 광학필터
      1. 필터를 뜯어내면
        
        IR필터 업체에서는, 센서를 패키지 속에 넣었기 때문에 inner housing이라고 부르고, 이 표면에 붙이면 된다.
        
        IR필터에 검정칠을 하는 이유(?)
      2. 유리를 잘라내는 다이싱 방법
        
        광학필터 유리가 잘린 단면이 보인다.
        
        레이저 다이싱
        
        유리두께 0.30mm, 코팅두께 약 6um
        
        레이저 피치 10.0um
    8. HTCC 패키지 형태
      - 발연질산에 넣은 후 초음파 세척하니, 니켈층이 없어져 그 위 금도금막이 모두 떨어짐
    9. 다이 대부분 면적은 센서가 차지한다.(ISP 영역이 거의 없다.)
      - 이 6개 막대기(피치 20.0um)는 Canon Stepper를 위한, align용 인식마크를 포토마스크에 넣어야 한다.
      - 뜯겨진 와이어본딩 패드
    10. 실리콘 센서는 앞면에서 회전 블레이드로 두 번(?) 다이싱
  3. 2013.10 출시 애플 iPhone 5S 스마트폰, 전면 카메라
    1. 뜯어내면
      - 세라믹 기판을 사용했다.
    2. 센서 방열을 위한 히트 스프레더용 동박
      - 위쪽 화면 패널에서, 왼쪽 검은 테이프가 이 전면 카메라용 방열테이프이다.
    3. 센서 뒷면
      - 서멀 패드(?)특성을 갖는 전기전도성(?) 양면 접착테이프로 F-PCB 뒷면과 금속판을 고정함.
      - F-PCB를 뜯으면, 플립본딩된 이미지센서 뒷면이 보임.
    4. IR 차단 광학필터
      - 렌즈어셈블리를 뜯으면
      - 유리로 만든 IR 컷 필터
  4. 2014.02 출시 삼성 SM-G906S 갤럭시 S5 스마트폰
    1. 후면 메인 카메라 핸드폰용 이미지센서
      1. 볼 가이드 VCM AF
        
        볼 레일(rail=bushing) 사용 AF
      2. IR 컷필터 및 이미지 센서
        
        IR 컷필터 유리(?) 다이싱
        
        와이어본딩
      3. 이미지 센서
        
        CL RED GRN TEG
      4. 위상차 검출 AF를 위한 센싱 패턴
        
        센서 전체에 걸쳐 위상차 검출 픽셀이 있어 센서 전영역에서 자동초점을 수행할 수 있다.
  5. 2014.07 제조 LG-F460S LG G3 Cat.6 스마트폰
    1. 후면 카메라용
      1. 와이어 서스펜션 VCM OIS 참조
      2. 판스프링 VCM AF 참조
      3. OIS용 가속도센서 참조
    2. 전면 카메라용
      1. 철판을 뜯어보면, 도전성 양면 접착테이프가 붙어 있다.
        
        구리색 테이프가 붙어 있다. 살짝 눌러야 전기가 통한다. 그러므로 철판은 용량성 결합되어 있다고 생각하자.
        
        테이프 일부분을 뜯어보면
      2. 센서를 정면에서 보면
      3. 센서 BGA면을 PCB에서 뜯어보면
        
        IMX208PQH(소니제조?) 레이저마킹
      4. 센서를 정면에서 다시 보면
        
        심하게 다루니, 센서와 IR필터 사이 빈공간에 물이 들어간다.
      5. 센서면
      6. IR차단 필터면
        
        빨갛게 태워도 두꺼운(빈공간 유지) 전극이 녹지 않고 남아 있다.
      7. (접착금속+센서)두께보다 BGA 볼 높이가 높아야 한다.
  6. 2014.09 출시 iPhone 6 Plus 후면 카메라
    1. OIS 탑재 800만 화소, 위상차 검출 AF
    2. 전자기 차폐(자기 차폐?) 금속판을 뜯으면
      - 모듈 뒷면 및 3군데 측면에 금속판을 붙였다.
    3. 외형
      - AF용 코일 두 단자가 HTCC 측면에 납땜되었다.
      - 금속 케이스 접지 단자
    4. HTCC 패키지 위에 붙인 렌즈 바렐을 뜯으면
      - IR 차단 광학필터
    5. F-PCB를 뜯으면
      - HTCC 패키지에 외부 배선을 위한 F-PCB를 붙였다.
      - 이방성 도전 접착제에 사용된 금속공이 보인다.
      - F-PCB를 완전히 뜯어내면
      - 프레임타입 HTCC 패키지에 붙어 있는 실리콘 이미지 센서가 보인다.
    6. 프레임타입 HTCC 패키지를 자세히 관찰
      1. 배열된 패키지를 소성한 후, 부러뜨려 낱개로 만든다. 이 때 부러뜨린 측면 관찰
        
        그린시트 절단 칼날 깊이는 전체 두께에서 위쪽 35%, 아랫쪽 10% 형성
        
        내부 패턴이 복잡하여 타이바 또한 많다.
      2. 패키지 윗면에 SMT된 부품
        
        언더필을 제거하기 위해 발연질산에 넣은 후
        
        아마 AF 코일 드라이버용 플립칩
      3. 패키지 뒤면(F-PCB 접착면) 관찰
        
        언더필 접착제가 제거되어 공간이 보인다.
        
        센서와 패키지를 연결한 Au 범프볼이 분리되어 보인다.
      4. Au stud, 초음파 플립본딩으로 세라믹패키지에 붙인 실리콘 이미지 센서 다이를 들어올리면
        
        언더필 접착제 팽창으로 센서 다이가 그냥 떨어진다.
        
        발연질산으로 금도금 밑에 있는 니켈 도금이 쉽게 떨어진다.
        
        세라믹 패키지의 휨을 극복하기 위해 2-stacked bump로 높게 형성했다.
      5. IR 차단 광학필터는 유리에 만들었다.
  7. 2015.08 제조 LG-F570S LG Band Play 스마트폰
    1. 판스프링 VCM AF
      - 4변에 고정 영구자석
      - 렌즈 바렐에 VCM 코일
    2. 5개 렌즈를 사용한 바렐 단면
    3. 이미지센서 본딩
      - Ball Stitch On Ball(BSOB) 와이어본딩
  8. 2016.01 출시 삼성 SM-A710S 갤럭시 A7 LTE 스마트폰
    1. 카메라 드라이버 IC는 실드 깡통으로 차폐한다.
    2. OIS, AF(자동초점)
  9. 2016.02 출시 삼성 갤럭시 S7(추정; 국판모델명 SM-G930/S/K/L) 후면 카메라
    1. 정보
      1. OIS 적용.
      2. 삼성 아이소셀 S5K2L1 센서, 1200만화소, 듀얼픽셀을 사용한 위상차 검출 AF 센서
      3. 분석제품에서 F-PCB에 HERO_SONY_V03C. 마킹
    2. 판매되는 상태를 갖는 카메라 모듈 상품 외관
      1. 외관
        
        녹색은 보호용 릴리즈 테이프
        
        왼쪽에 실드 깡통 뚜껑이 보인다.
      2. 커넥터
        
        연결 커넥터
      3. 뒤면에는 철판(강도보강용?, 방열용?, 전자기 차폐용?)이 붙어 있다.
    3. 드라이버 IC가 들어가 있는 실드 깡통 속에는
      1. IC 3개가 SMT되어 있다. AF(자동초점) 및 OIS 작동을 위한 코일 전류에 의한 방사잡음이 문제가 되기 때문에
      2. winbond Q32FWXGIG serial flash, 가운데 SNWT 칩은 STMicroelectronics K2G2IS 자이로
    4. 코일 주변을 감싸고 있는 실드 깡통을 벗기면
      - AF 및 OIS 회로 연결용
      - 볼 가이드 VCM AF용 볼이 보인다.
    5. 볼 가이드 VCM AF 및 볼 가이드 VCM OIS 기구부
      1. 가장 외부에 X,Y,Z를 위한 코일이 있다.
        
        수직이동을 위한 볼이 있다.
      2. 볼 가이드 VCM AF와 볼 가이드 VCM OIS를 구동시키는 코일
      3. 4변에 있는 코일, 어느 두 개는 Z축, 그리고 두 개는 X,Y축용일 것이다.
      4. 위치 감지용 AKM 71 홀센서
      5. AF를 위해 Z축으로 움직이는 기구물 관찰
        
        철판
        
        자석
        
        자석
        
        자석
      6. 이 속에 OIS용 볼 가이드가 X, Y로 있다.
        
        이 상태에서 렌즈바렐이 X,Y로 이동한다.
        
        렌즈바렐에 있는 X,Y 영구자석을 코일이 민다.
    6. 볼 쪽으로 (영구자석이 붙어 있는) 기구물을 당기기 위한 철판
    7. 보드에 SMT 및 본딩 공정 전체
    8. Au 볼 와이어본딩
      - 노말 본딩이다. 즉, 높이가 높은 다이에 1st, 낮은 패키지에 2nd 본딩으로 끝냈다.
    9. IR 차단 광학필터
      - 사진에서는 녹색 유리처럼 보인다.
      - 조금 깨보면 유리처럼 깨진다.
      - PET필름에 무기물 코팅을 두껍게 하면 유리처럼 깨지는 느낌
  10. 2017.02 출시 샤오미 Redmi Note 4X 스마트폰에서
    1. 후면 메인 카메라
      1. 위치
        
        카메라 모듈 뒷면 방열
        
        카메라 모듈 뒤면에 동테이프
      2. 카메라 뒷면 방열판
      3. 외관
        
        후면 메인 카메라
      4. 판스프링 VCM AF
      5. IR 차단 광학필터 분해
        
        OHP0046
      6. 이미지 센서
      7. red dot pitch 약 2.2um, 파랑 점에 결점이 있다. phase detect auto focus(PDAF)를 위한 센서 픽셀. 한 축으로만 배열되어 예를 들면 수평 자동초점을 맞춘다. 센서 전영역에 걸쳐 형성되어 있으면 전영역에 자동초점을 맞출 수 있다.
      8. S5K3L8 삼성전자제조, 4208x3120(13M), 1.12um, 1/3.1", pixel type:ISOCELL, PDAF auto focus
    2. 전면 보조 카메라
      - 전면 보조 카메라
  11. 2020.05 출시 삼성 갤럭시 A51 SM-A516N 휴대폰에서
    1. 5개
      - 1~#5까지 번호부여할 때
      - 뒤면 마킹
    2. 전면카메라, #5
      1. 센서표면을 관찰하면
        
        유기물 증발이 있다. ***
      2. Au 볼 와이어본딩
        
        왼쪽 화살표: 리버스본딩, Ball Stitch On Ball(BSOB), 오른쪽 화살표: 노말본딩
        
        접착력이 약할 것이다. ***
        
        너무 약하기 때문에 bump over stitch를 하여 security ball bonding을 해야 했다.
      3. 광학렌즈 바렐 단면
        
        렌즈바렐. 금속 와셔로 높이를 조정했다. 일부 렌즈사이에는 검정 마스크 와셔를 끼웠다.
    3. 후면
      1. 카메라 장착 방법
        
        양면테이프로 PCB에 붙인다.
      2. #1 광각
        
        접착제가 마르지 않았다. (아니면 내가 실수했다.) ***
      3. #4 접사
        
        센싱면적 이외에는 검정페인트로 IR 차단 광학필터 표면에 칠했다.
      4. #2 표준
        
        광학렌즈 바렐 단면
        
        (렌즈 6매, 금속스페이서 1, 검정 마스크 5매) *** 바렐 사출물이 간격을 결정하는가? 아니면 렌즈 두께가 간격을 결정하는가? ***
        
        IR 차단 광학필터는 플라스틱 필름에 매우 두꺼운 무기물 코팅. 태우면 탄다.
        
        Au 볼 와이어본딩
        
        판스프링 VCM AF
        
        위쪽 스프링
        
        아랫쪽 스프링
        
        렌즈 바렐
        
        DC 전류에 따른(렌즈 이동거리에 따른), 코일 임피던스 분석 엑셀파일
        
        DC 65mA부터 렌즈바렐이 0.1Vosc 전압에서 자유공간에 위치한다. 공진주파수는 약 70Hz이다.
3. 태블릿에서
  1. 2020년 05월 출시 노트북, MS Surface Book 3에서
    1. 전면 카메라, (5.0MP front-facing camera with 1080p HD video)
    2. 우면 적외선 카메라
    3. 후면 카메라, (8.0MP rear-facing autofocus camera with 1080p HD video)
      - Ball Stitch On Ball(BSOB) Au 볼 와이어본딩

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 <li>센서 뒷면
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-image:iphone5s01_201.jpg | [[써멀 패드]](?)특성을 갖는 전기전도성(?) [[양면 접착테이프]]로 F-PCB 뒷면과 금속판을 고정함.
+image:iphone5s01_201.jpg | [[서멀 패드]](?)특성을 갖는 전기전도성(?) [[양면 접착테이프]]로 F-PCB 뒷면과 금속판을 고정함.
 image:iphone5s01_202.jpg | F-PCB를 뜯으면, [[플립본딩]]된 이미지센서 뒷면이 보임.
 </gallery>