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Camera摄像头模组散热设计考虑

2019-12-22 08:59 浏览次数:
  近年随着科技迅速发展,由于市场需求,摄像头sensor模组像素越高性能越来越高,用于摄像头sensor功耗越来越高,其散热成为一个问题。模组的散热设计对于camera的效果有一定的影响,温度过高拍摄暗处的时候会有明显的noise,有的甚至图像发红等颜色失真现象;

  近段时间本人就遇到2个客户反馈摄像头发热问题:一个是USB200W+500W由于结构太小,设计为4层板2面布置元件,这样更加不利于热量的散失,测试老化半小时即会预览图像泛红,工作温度达到80°以上(已经超出摄像头稳定工作温度),关闭摄像头几分钟重启之摄像头又恢复正常;

  另外一个是USB扫码摄像头,开启摄像头超过20分钟,温度一高,预览界面有4-5个明显亮点。这些都是摄像头发热所表现出来的影响。

  那么我们如何去改善摄像头散热问题呢?首先我们得分析热量来源。

  热量来源

  功耗:高像素高帧率,必然增加摄像头模组的功耗。功耗越高,相同条件下,模组温度越高。另外工作设备其它发热源,也会影响增加模组的发热量。常规摄像头工作温度-20°至70°,稳定的工作稳定一般为0°-50°。如果超过常规工作温度就要想办法去改善了。

  以下为整理总结出来的散热设计改善建议:

  利用模组自身的散热Pad设计,PCB/FPC走线中地层的设计;大面积铜箔地有利于热量传导;通孔设计,增加通孔数量,提供散热通道;增大模组底部露铜的散热面积等;

  1.优化PCB设计加大过孔加粗电源线及地线回路,区分数模地分开走线;

  2.合理的元器件布局,避开发热元件集中放置;

  3.选择正确的初始化设置,FW优化降低帧率;

  4.用低功耗的电源供电芯片选择合理的电源供电方式;

  5.PCB内层铜为1oz厚度;表层电镀1oz;

  6.板子尽量用单面摆件,另一面露铜贴散热片;

  7.导热胶带;胶带可以帮助模组固定在PCB/FPC板上,热量可以通过传导的方式快速传输,胶带的选择上,请尽量选择导热胶带,以便利于热量的快速传输;

  8.如果有自动对焦:VCM工作状态最大可以达到80mA电流。建议:正确控制VCM的工作状态,正确处理VCMPDN脚的工作状态;

  此外方案公司或者终端设计也非常重要

  1.供电方式及电源稳定性合适的电压电流;

  2.模组尺寸:模组尺寸越来越小,越来越不利于散热;

  3.ISP:如果有ISP的功耗相对较高,如果将ISP直接贴放在模组上,非常不利于模组散热。建议:尽可能将ISP贴放在主板方。
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