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。

(天敏子弹头的设计草图)
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

(天敏子弹头三维外观效果图)
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。