天敏摄像头设计生产过程

中华破浪

市场上一般主流的摄像头都在一百多元左右，基本上都归成外设耗材类产品。很多人去买摄像头的时候，都以为没有什么技术含量，没有什么工艺要求，买个键盘鼠标还要看看手感，买摄像头就不太在意了，所以造成很多生产摄像头的厂商大量制造品质低劣的产品，有无牌无厂的，有大品牌去找小厂 OEM 的，鱼龙混杂，这些摄像头“厂家”基本上有三个类型：

• 纯加工厂，这类厂家无开发能力，到市场上买一些外壳（俗称：模具），买已经设计好的公版 PCB ，就进行手工贴片和组装。专门接单，赚的是加工费，有时也随便贴个牌子，以低价或抛单的形式来渠道上出现。

• 品牌运营商和兼营商，这类商家具有很强的渠道推广的能力，品牌也有较好的知名度，摄像头产品主要是从纯加工厂里买来，也叫 OEM 。虽然有品牌，但外观长得都差不多一个样，产品同质化严重。

• 综合化厂家，拥有有从外观设计、电路开发、软件和驱动研发、生产、销售的综合企业，这类厂家在最所投入的精力最大，产品也较具特色，能较好的把握市场和消费者的需求，不断开发新的产品推向市场。 笔者近来就去一家综合化的摄像头开发生产厂家全程参观了 J-CAM 的全套生产过程。从外观设计， PCB 电路板设计、精密模具设计制造、注塑成形、无尘车间喷油、电路板 SMT 高速贴片、插件、装配、检测、包装。 出色的摄像头不仅需要有出色的效果，同样，也要有吸引人的外观。成功的外观设计，需要出色的设计理念，但要把将这理念在具体实物体现出来，又需要精湛的工艺。 接下来为各位读者介绍的就是此款摄像头的制造流程



外观设计：据天敏工业设计小组介绍，摄像头前期设计的工作也很复杂。

一个新的摄像头的诞生， 最初由设计师的灵感而成，设计师首先用手画草图，将自己的的想法粗略地在纸上体现，画出简易的大体外观。

（天敏摄像头的设计草图） 在 ID 小组讨论后决定后，用 Rhino 犀牛工业造型软件先画几个三维的外观效果图，经讨论大致确认后，把这个粗略的外观图纸文件送去打版中心进行 CNC 三维雕刻打“手版”，然后对实体模型进行评审，然后会根据模型计师进行不断的修改，这个过程是要将摄像头的最后所要实现的外观确认。

外观打样后，即进行结构论证和设计工作，一般使用 “ PRO-E ”软件，结构设计。在设计底座时，就打了很多个样版。

设计师根据市场的调研，发现现大多数的摄像头的底座都是“夹子”，这种夹子在夹笔记本就还可以，但在设计很个性的液晶显示器上很多是夹不着的，有太厚的原因，背板是不规则。设计师专门设计了一个万能的“挂座”，这是一个根据力学原理来设计的底座，不用夹子也可以很轻松的挂在笔记本和液晶显示器上，同样也可以放在桌面或 CRT 显示器上。这个“挂座”很费精力，材料、模具应如何设计、出模方式等，都跟模具设计师做了大量的讨论构通，也打了很多的样版来做试验。

在结构设计阶段，需要丰富的模具知识，跟模具设计师的大量沟通（天敏摄像头三维外观效果图） 具体的内部尺寸确定，那时设计师就可以将 PCB 板的尺寸给硬件工程师，在设计同时， PCB 的设计从现在开始也在同步地进行，相互之间也要做大量的沟通，有时为了争一点点空间，相互争个面红耳斥。

为了检查结构尺寸和 PCB 板的配合，还要做结构手板，经过检测，如果外观有问题或者内部结构与 PCB 板不合，再进行修改。修改外观其实是一个反复的过程，直到所有的设计达到最好的配合，最终确定模具，才正式开始交 PRO-E 图纸给专业的模具厂制造模具。

从外观到结构，这个设计的时间最长，不确定的因素也很多，通常要两三个月，之后就快起来了。

外观设计的工序：

• 灵感：手绘草图 确认大体外观
• 实践：软件 pro-e 或犀牛等画出大致外观
• 初期颜色确定：用 3D MAX 进行渲染
• 用 pro-e 做出内部的结构，实现外观所需要的
• 做手版，目的：确认外观、检查结构与 PCB 配合
• 修改结构图
• 制造模具（大约 30 天）




外观的内部结构确定的同时，硬件工程师就可以根据所给的内部结构尺寸，绘制原理图。

首先是确定方案，因为摄像头有多种方案可以选择，所以就首先要确定好方案。

然后才能用 POWERPCB软件，开始绘制原理图。 （设计PCB板） 原理图绘制好后，将其转换成网表，再在POWERPCB里面把网表导入POWERPCB ，制作成PCB文件。
然后开始绘制PCB板边框，将模具所要求一些固定的位置譬如定位孔、灯、电源插座的位置最先确定下来。再对PCB板进行布局、布线。布局主要是保障大功率元件要互相隔远点，滤波电容要和其对应的IC管脚挨近点等；布线主要考虑的是：电源和地线尽量粗，容易受干扰的线要注意保护等。

然后就是整理BOM表，根据原理图，看有没遗落以及多出元件。检查无误后,就可以发手板了。
手板的制造有一定的时间，制作完后,再返回给硬件工程师进行贴元件、调试。调试就是看效果如何，如果效果不满意，就继续进行修改，调试，反复达到最好效果。

大体的设计流程：
1. 确定方案，比如中星微 7131R+301L, 或者镁光 + 松翰 120 等 .
2. ， 根据方案绘制原理图
3. 将原理图导成 PCB 文件
4. 绘制 PCB 边框 , 及其模具所要求的固定位置 .
5. 对 PCB 板进行布局 , 布线 .
6. 整理 BOM 表
7. 检查无误后 , 发手板 .
8. 手板打回后 , 贴元件 , 然后调试 .
9. 调试无误后 , 开始生产



外观设计已经确定好了，就是将理念中的设计，变成现实中的模具。
这个阶段是和 PCB 设计同时进行的。因为是新开模具，从设计到实际的注塑，有许多问题都有待解决。
因为如果 品结构设计的不合理，就容易引起产品的各种缺陷：缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边 。

所以模具制造要 综合考虑成品后工艺性和零件性能   ，注意模具的开模方向和 分型面   ， 尽量 消除分模线对外观的影响，以保证模具的美观性和性能。

模具完成后还需做最终的检查 ， 确认产品图纸和实物（样品）的形状差异，确认表面的粗糙、拉伤等等问题，还要进行全体长、宽、高和弯曲度等等的确认。



1 、注塑 模具制造好了，就可以注塑了，通常到这个阶段，容易出现不良现象，譬如充料不足、溢料、龟裂、气泡等等问题，这些都需要模具设计师、注塑师一起讨论解决。所以每一次的注塑都要耗费设计师们许多精力去解决这些问题，让模具尽量做到最完美。
2 、喷油工序 外观的颜色确定了，外壳进行大量注塑生产后，得到“素材”，接着就是进行喷油这道工序。这到工序绝对是精密严谨的过程，一个成功的喷油，需要这样一个车间?? 10 万级无尘车间。要得到好的喷油效果，首先必须解决的关键问题是如何将底料沾的灰尘除去。开始是人工檫拭表面的灰尘，做最初期的除尘处理，然后用鼓风机吹，做二次除尘，除尘这道工序关系到喷出来的后的效果如何，所以至关重要，而除尘最重要方式“静电除尘”。将经过初期除尘处理的模具底料固定在支架上，大概 4 个一组，通过流水线进入“静电除尘柜”内，进行比较彻底的清理。 静电除尘喷枪 ) 成功除尘后的模具，再通过流水线，进入“底漆喷柜”，底漆需要喷几道，装在支架的底料在喷漆的时候是高速旋转的，以保持喷漆的厚度均匀。



（给摄像头外壳喷漆） 底漆喷好后，就是喷面漆，仍旧是流水线自动作业，最后是喷 UV 漆。 UV 漆就是最表面保持面漆无论磕碰，或者用手指甲刮也不留下痕迹的最关键一道漆。所有喷漆完后，最重要的烘干，特别是喷过 UV 漆后，如果任由晾干，恐怕要等一年的时间！所以需要采用紫外线照射烘干技术，只需要很短的时间就可以让漆干透。


因为是紫外线烘干，所以不可靠近拍摄，只能通过 UV 固化检查口看到里面反射的强光）


喷油：1 、除尘：手檫，鼓风机吹保持底料表面的清洁
2 、将起固定在支架上，几个一组
3 、进入静电除尘
4 、喷底漆，至少几道
5 、喷面漆
6 、喷 UV 漆 • 紫外线烘干

落叶秋天

不错不错!

飞龙

好文章~

best2003

好东西啊,完整的工艺流程

tanguangshen

细节说的很明细

lxxhlxh

Wonderful!   顶

keshun

不错真的很详细!谢谢

小和尚

那搞来的
不简单

cojenyzs

太好了,,,,,,,,,,,,,,,,

joemin

不错不错!