一、 純加工廠,這類廠家無(wú)開(kāi)發(fā)能力,到市場(chǎng)上買一些外殼(俗稱:模具),買已經(jīng)設(shè)計(jì)好的公版PCB,就進(jìn)行手工貼片和組裝。專門(mén)接單,賺的是加工費(fèi),有時(shí)也隨便貼個(gè)牌子,以低價(jià)或拋單的形式來(lái)渠道上出現(xiàn)。
二、 品牌運(yùn)營(yíng)商和兼營(yíng)商,這類商家具有很強(qiáng)的渠道推廣的能力,品牌也有較好的知名度,攝像頭產(chǎn)品主要是從純加工廠里買來(lái),也叫OEM。雖然有品牌,但外觀長(zhǎng)得都差不多一個(gè)樣,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。
三、 綜合化廠家,擁有有從外觀設(shè)計(jì)、電路開(kāi)發(fā)、軟件和驅(qū)動(dòng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的綜合企業(yè),這類廠家在最所投入的精力最大,產(chǎn)品也較具特色,能較好的把握市場(chǎng)和消費(fèi)者的需求,不斷開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
筆者近來(lái)就去一家綜合化的攝像頭開(kāi)發(fā)生產(chǎn)廠家全程參觀了J-CAM的全套生產(chǎn)過(guò)程。從外觀設(shè)計(jì),PCB電路板設(shè)計(jì)、精密模具設(shè)計(jì)制造、注塑成形、無(wú)塵車間噴油、電路板SMT高速貼片、插件、裝配、檢測(cè)、包裝。
(接下來(lái),介紹的就是此款攝像頭的制造流程)
出色的攝像頭不僅需要有出色的效果,同樣,也要有吸引人的外觀。成功的外觀設(shè)計(jì),需要出色的設(shè)計(jì)理念,但要把將這理念在具體實(shí)物體現(xiàn)出來(lái),又需要精湛的工藝。
設(shè)計(jì)篇一、外觀設(shè)計(jì)
據(jù)天敏工業(yè)設(shè)計(jì)小組介紹,攝像頭前期設(shè)計(jì)的工作也很復(fù)雜。
一個(gè)新的攝像頭的誕生,最初由設(shè)計(jì)師的靈感而成,設(shè)計(jì)師首先用手畫(huà)草圖,將自己的的想法粗略地在紙上體現(xiàn),畫(huà)出簡(jiǎn)易的大體外觀。
(天敏子彈頭的設(shè)計(jì)草圖)
在ID小組討論后決定后,用Rhino犀牛工業(yè)造型軟件先畫(huà)幾個(gè)三維的外觀效果圖,經(jīng)討論大致確認(rèn)后,把這個(gè)粗略的外觀圖紙文件送去打版中心進(jìn)行CNC三維雕刻打“手版”,然后對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行評(píng)審,然后會(huì)根據(jù)模型計(jì)師進(jìn)行不斷的修改,這個(gè)過(guò)程是要將攝像頭的最后所要實(shí)現(xiàn)的外觀確認(rèn)。外觀打樣后,即進(jìn)行結(jié)構(gòu)論證和設(shè)計(jì)工作,一般使用 “PRO-E”軟件,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)底座時(shí),就打了很多個(gè)樣版。設(shè)計(jì)師根據(jù)市場(chǎng)的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)大多數(shù)的攝像頭的底座都是“夾子”,這種夾子在夾筆記本就還可以,但在設(shè)計(jì)很個(gè)性的液晶顯示器上很多是夾不著的,有太厚的原因,背板是不規(guī)則。設(shè)計(jì)師專門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)萬(wàn)能的“掛座”,這是一個(gè)根據(jù)力學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)的底座,不用夾子也可以很輕松的掛在筆記本和液晶顯示器上,同樣也可以放在桌面或CRT顯示器上。這個(gè)“掛座”很費(fèi)精力,材料、模具應(yīng)如何設(shè)計(jì)、出模方式等,都跟模具設(shè)計(jì)師做了大量的討論構(gòu)通,也打了很多的樣版來(lái)做試驗(yàn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,需要豐富的模具知識(shí),跟模具設(shè)計(jì)師的大量溝通。
(天敏子彈頭三維外觀效果圖)
具體的內(nèi)部尺寸確定,那時(shí)設(shè)計(jì)師就可以將PCB板的尺寸給硬件工程師,在設(shè)計(jì)同時(shí),PCB的設(shè)計(jì)從現(xiàn)在開(kāi)始也在同步地進(jìn)行,相互之間也要做大量的溝通,有時(shí)為了爭(zhēng)一點(diǎn)點(diǎn)空間,相互爭(zhēng)個(gè)面紅耳斥。
為了檢查結(jié)構(gòu)尺寸和PCB板的配合,還要做結(jié)構(gòu)手板,經(jīng)過(guò)檢測(cè),如果外觀有問(wèn)題或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)與PCB板不合,再進(jìn)行修改。修改外觀其實(shí)是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程,直到所有的設(shè)計(jì)達(dá)到最好的配合,最終確定模具,才正式開(kāi)始交PRO-E圖紙給專業(yè)的模具廠制造模具。從外觀到結(jié)構(gòu),這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)間最長(zhǎng),不確定的因素也很多,通常要兩三個(gè)月,之后就快起來(lái)了。
1、 靈感:手繪草圖 確認(rèn)大體外觀
2、 實(shí)踐:軟件pro-e或犀牛等畫(huà)出大致外觀
3、 初期顏色確定:用3D MAX進(jìn)行渲染
4、 用pro-e做出內(nèi)部的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)外觀所需要的
5、 做手版,目的:確認(rèn)外觀、檢查結(jié)構(gòu)與PCB配合
6、 修改結(jié)構(gòu)圖
7、 制造模具(大約30天)
二、PCB板的設(shè)計(jì)
外觀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)確定的同時(shí),硬件工程師就可以根據(jù)所給的內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸,繪制原理圖。首先是確定方案,因?yàn)閿z像頭有多種方案可以選擇,所以就首先要確定好方案。然后才能用POWERPCB軟件,開(kāi)始繪制原理圖。
(設(shè)計(jì)PCB板)
原理圖繪制好后,將其轉(zhuǎn)換成網(wǎng)表,再在POWERPCB里面把網(wǎng)表導(dǎo)入POWERPCB ,制作成PCB文件。然后開(kāi)始繪制PCB板邊框,將模具所要求一些固定的位置譬如定位孔、燈、電源插座的位置最先確定下來(lái)。再對(duì)PCB板進(jìn)行布局、布線。布局主要是保障大功率元件要互相隔遠(yuǎn)點(diǎn),濾波電容要和其對(duì)應(yīng)的IC管腳挨近點(diǎn)等;布線主要考慮的是:電源和地線盡量粗,容易受干擾的線要注意保護(hù)等。
然后就是整理BOM表,根據(jù)原理圖,看有沒(méi)遺落以及多出元件。檢查無(wú)誤后,就可以發(fā)手板了。手板的制造有一定的時(shí)間,制作完后,再返回給硬件工程師進(jìn)行貼元件、調(diào)試。調(diào)試就是看效果如何,如果效果不滿意,就繼續(xù)進(jìn)行修改,調(diào)試,反復(fù)達(dá)到最好效果。
大體的設(shè)計(jì)流程:
1.確定方案,比如中星微7131R+301L,或者鎂光+松翰120等.
2.,根據(jù)方案繪制原理圖
3.將原理圖導(dǎo)成PCB文件
4.繪制PCB邊框,及其模具所要求的固定位置.
5.對(duì)PCB板進(jìn)行布局,布線.
6.整理BOM表
7.檢查無(wú)誤后,發(fā)手板.
8.手板打回后,貼元件,然后調(diào)試.
9.調(diào)試無(wú)誤后,開(kāi)始生產(chǎn)
三、模具制造(過(guò)程大約需要30天)
外觀設(shè)計(jì)已經(jīng)確定好了,就是將理念中的設(shè)計(jì),變成現(xiàn)實(shí)中的模具。這個(gè)階段是和PCB設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行的。因?yàn)槭切麻_(kāi)模具,從設(shè)計(jì)到實(shí)際的注塑,有許多問(wèn)題都有待解決。因?yàn)槿绻方Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理,就容易引起產(chǎn)品的各種缺陷:縮印、熔接痕、氣孔、變形、拉毛、頂傷、飛邊。所以模具制造要綜合考慮成品后工藝性和零件性能 ,注意模具的開(kāi)模方向和分型面 ,盡量消除分模線對(duì)外觀的影響,以保證模具的美觀性和性能。
模具完成后還需做最終的檢查, 確認(rèn)產(chǎn)品圖紙和實(shí)物(樣品)的形狀差異,確認(rèn)表面的粗糙、拉傷等等問(wèn)題,還要進(jìn)行全體長(zhǎng)、寬、高和彎曲度等等的確認(rèn)。
生產(chǎn)篇
一、外殼的生產(chǎn)
1、注塑
模具制造好了,就可以注塑了,通常到這個(gè)階段,容易出現(xiàn)不良現(xiàn)象,譬如充料不足、溢料、龜裂、氣泡等等問(wèn)題,這些都需要模具設(shè)計(jì)師、注塑師一起討論解決。所以每一次的注塑都要耗費(fèi)設(shè)計(jì)師們?cè)S多精力去解決這些問(wèn)題,讓模具盡量做到最完美。
2、噴油工序
外觀的顏色確定了,外殼進(jìn)行大量注塑生產(chǎn)后,得到“素材”,接著就是進(jìn)行噴油這道工序。這到工序絕對(duì)是精密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程,一個(gè)成功的噴油,需要這樣一個(gè)車間——10萬(wàn)級(jí)無(wú)塵車間。要得到好的噴油效果,首先必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何將底料沾的灰塵除去。開(kāi)始是人工檫拭表面的灰塵,做最初期的除塵處理,然后用鼓風(fēng)機(jī)吹,做二次除塵,除塵這道工序關(guān)系到噴出來(lái)的后的效果如何,所以至關(guān)重要,而除塵最重要方式——“靜電除塵”。將經(jīng)過(guò)初期除塵處理的模具底料固定在支架上,大概4個(gè)一組,通過(guò)流水線進(jìn)入“靜電除塵柜”內(nèi),進(jìn)行比較徹底的清理。
(靜電除塵噴槍)
成功除塵后的模具,再通過(guò)流水線,進(jìn)入“底漆噴柜”,底漆需要噴幾道,裝在支架的底料在噴漆的時(shí)候是高速旋轉(zhuǎn)的,以保持噴漆的厚度均勻。
(給子彈頭外殼噴漆)
底漆噴好后,就是噴面漆,仍舊是流水線自動(dòng)作業(yè),最后是噴UV漆。UV漆就是最表面保持面漆無(wú)論磕碰,或者用手指甲刮也不留下痕跡的最關(guān)鍵一道漆。所有噴漆完后,最重要的烘干,特別是噴過(guò)UV漆后,如果任由晾干,恐怕要等一年的時(shí)間!所以需要采用紫外線照射烘干技術(shù),只需要很短的時(shí)間就可以讓漆干透。
(因?yàn)槭亲贤饩€烘干,所以不可*近拍攝,只能通過(guò)UV固化檢查口看到里面反射的強(qiáng)光)
噴油:
1、除塵:手檫,鼓風(fēng)機(jī)吹保持底料表面的清潔
2、將起固定在支架上,幾個(gè)一組
3、進(jìn)入靜電除塵
4、噴底漆,至少幾道
5、噴面漆
6、噴UV漆
8、 紫外線烘干
二、PCB板的生產(chǎn)
PCB板生產(chǎn)與外殼的生產(chǎn)是同時(shí)進(jìn)行,根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的PCB板文件以及要求進(jìn)行大量生產(chǎn)后,再根據(jù)BOM表和絲印圖進(jìn)行貼片,按照要求焊上PCB元件。生產(chǎn)完畢后,再進(jìn)行測(cè)試,保證生產(chǎn)出來(lái)的是合格品。這整個(gè)過(guò)程才是完整的PCB板生產(chǎn)。
首先是給PCB板刷錫膏。刷之前PCB板要進(jìn)行高打100多度的烘烤,將水分都蒸發(fā)。然后工人會(huì)檢查一下PCB板是否有斷裂等問(wèn)題,將有問(wèn)題的PCB板挑出。留下合格的PCB板刷錫膏。將PCB板放在特制的鋼網(wǎng)板下,對(duì)應(yīng)相應(yīng)需要刷錫膏的點(diǎn)。上面機(jī)器一過(guò),就將錫膏均勻的刷在PCB板子上。這里的鋼網(wǎng)板可是特別制作給此款攝像的,這里要說(shuō)明的是,每一款不同產(chǎn)品的鋼網(wǎng)板都是特別制作的,以對(duì)應(yīng)相應(yīng)需要刷錫膏的地
(正在上錫膏,PCB板在中間的鋼網(wǎng)板下相應(yīng)的位置)
大致檢查完刷完錫膏的PCB板是否均勻,接著就是給PCB貼片了,貼片的工序采用全自動(dòng)方式。首先將需要的物料分別裝入相應(yīng)的裝料盤(pán)呢,用電腦設(shè)計(jì)好程序,貼片機(jī)按照程序,接受各種貼片元件的自動(dòng)貼片。像SENSOR這樣的元件就是用貼片機(jī)“貼”上去的。
(自動(dòng)貼片)
所有元件貼完后,要再檢查一下是否有漏貼現(xiàn)象。之后的PCB板還要過(guò)IR爐,進(jìn)行加熱,讓PCB板的錫膏和貼片元件通過(guò)IR爐后,因加熱而更加粘合,整個(gè)過(guò)IR爐熱度的要求是非常嚴(yán)格的,需要分多個(gè)階段,循序地開(kāi)始升溫加熱再加熱,這個(gè)過(guò)程也由電腦程序在控制著。
由于并不是所有的的元件都是可以自動(dòng)貼片,有的必須是焊接上去,也有的元件無(wú)法經(jīng)受住IR爐的熱度,所有PCB板還需要進(jìn)行“后焊”,將剩余的元件人工焊接上去,譬如,USB的線座、晶振、電解、電阻等等。
焊接完元件后,然后檢查是否有漏焊、假焊、虛焊的現(xiàn)象,再進(jìn)行補(bǔ)焊。
另外整個(gè)PCB板生產(chǎn)的過(guò)程有一個(gè)非常重要卻容易被忽視的環(huán)節(jié):因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程難免有粘惹灰塵,而在子彈頭生產(chǎn)中,幾乎在每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會(huì)用一種特殊的布料-裘皮,將COMS傳感器表面油漬搽、灰塵拭掉,容易因?yàn)檎椿叶鴷?huì)直接導(dǎo)致以后成像的效果,這個(gè)工序就更顯重要!
PCB板生產(chǎn):
1、 刷錫膏
2、 貼片
3、 過(guò)IR爐
4、 后焊
5、 補(bǔ)焊
6、 清潔PCB
(搽拭中)
裝配篇
一、攝像頭零件的裝配
外殼與PCB全部生產(chǎn)后,就需要將所有零件裝配起來(lái),所謂的裝配并不是將他們簡(jiǎn)單的組合。其中的工序也是相當(dāng)?shù)木?xì)的。
裝配過(guò)程有許多工序都是同時(shí)進(jìn)行,這里介紹一些比較重要的過(guò)程。
首先介紹一下裝鏡頭:利用手啤機(jī),將鏡頭嘴壓入鏡頭帽中,壓入之前,要先檢查鏡頭嘴是否有破損現(xiàn)象,保證鏡頭是完好無(wú)損的,壓入后,也要檢查鏡頭嘴與帽之間是否有空隙,有空隙那就是不合格品,同樣不能用。
鏡頭壓入后,工人在鏡頭嘴與帽之間涂了一層潤(rùn)滑油,因?yàn)殇X合金做的鏡筒和塑膠做的鏡頭座難免因?yàn)橹g的摩擦而導(dǎo)致磨損,加入一寫(xiě)潤(rùn)滑油就可以減輕此的損失,這個(gè)工序是很多廠家都沒(méi)做到的或者是省略的。
(涂潤(rùn)滑油)
注意要清潔干凈鏡頭,才能保證以后透光度和成像的清晰度。然后將已經(jīng)生產(chǎn)好的PCB板和鏡頭用螺絲固定好,在裝上調(diào)節(jié)鏡頭的圈。
(固定PCB板和鏡頭)
而與此同時(shí),外殼也在另一條裝配線上生產(chǎn)著。首先需要檢查一下外殼將有劃傷,磨損等有瑕疵的全部挑出來(lái),這些都是不合格品,不能使用。然后就是將UBS線裝入外殼。然后用螺絲固定攝像頭上半部分,與底座的連接桿。
把已經(jīng)固定好的PCB板和鏡頭卡入外殼底部,,將尾罩燈裝上,就可以把外殼的上部分也裝上了。再打上螺絲,就可以鎖住上下蓋。最后仍舊不要忘記,把鏡頭的灰塵搽干凈。
(穿線)
底座的需要貼QC、防偽標(biāo),還要給子彈頭裝上腳墊。這個(gè)工作可以另開(kāi)一條裝配線同時(shí)進(jìn)行。
(貼防偽標(biāo))
將所有配件都裝配好后,需要做的最重要的事就是QA全檢,譬如檢驗(yàn)一下鏡頭調(diào)焦處的松緊度,再進(jìn)一步的檢查裝配好的攝像頭是否在裝配過(guò)程中有劃傷。攝像頭要是完全的合格品,就不單是簡(jiǎn)單將所有的零件裝配,更重要的是裝配前后的質(zhì)檢工作,要產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)的硬,就不能在任何的細(xì)節(jié)上有所馬虎。
(對(duì)照色卡檢查色差)
(檢查調(diào)節(jié)圈以及主體與底座的松緊度)
二、 包裝
攝像頭裝配好了,剩下的就是包裝了。將說(shuō)明書(shū)、光盤(pán)、合格證等按順序擺放入彩殼內(nèi),然后把內(nèi)托架放入內(nèi),就可以把攝像頭放到相應(yīng)的位置了,放之前仍舊需要檢查一下外殼是否有損傷,有劃痕為不合格品。外包裝上再按順序貼上條形碼。然后就可以裝箱啦!