一种摄像头模组检测电路的制作方法

本实用新型涉及摄像头模组技术领域，特别涉及一种摄像头模组检测电路。

背景技术：

随着图像传感器技术的飞速发展，1300万像素等高像素的摄像头已成为手机等设备的基本配置。伴随着摄像头像素的不断提高，传感器与PCB载板结合后的平整度、偏移要求也越来越高。传统的SMT(表面贴装技术)焊接图像传感器的方式已经不能满足摄像头模组对于平整度、偏移的要求。现在的图像传感器采用COB(Chip On Board)封装、WB(wire bond，打线键合)方式已成为常用工艺。对于COB封装的摄像头模组生产工艺流程为：(1)SMT焊接—(2)Die Bond—(3)Wire Bond—(4)模组功能测试。

对于高像素的摄像头，一般为AF(Auto Focus)机型，需要Drive IC驱动音圈马达运动。另外，对于此类模组需要存储摄像头的调试信息以及其它客户自定义的信息等，一般都会外加EEROM(电可擦只读存储器)。EEROM、Drive IC等一般为CSP(Chip Scale Package，芯片尺寸封装)工艺，需要SMT焊接。

从工艺流程可知：摄像头模组需要先对EEROM、Drive IC及阻容件等焊接，然后才是对图像传感器DB和WB。模组的EEROM、Drive IC在试产或批量生产时都需要功能确认，避免出现错误。而现有摄像头模组测试平台，都是需要图像传感器上电工作后才能确认EEROM及Drive IC的工作是否正常，而这时产品已经全部组装完成，若出现错误，对产品交期及生产费用产生影响较大。因此，本实用新型提出一种能够在SMT焊接首件后就能对EEROM和Drive IC进行检测的装置，以尽早发现问题，降低经济损失。

技术实现要素：

鉴于现有技术摄像头模组检测平台需要经过在组装好图像传感器后，使图像传感器上电工作才能检测EEROM和Drive IC功能的问题，提出了本实用新型的一种摄像头模组检测电路，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种摄像头模组检测电路，该检测电路包括：USB接口模块、协议通信模块、采样模块、控制芯片以及电源转换模块；

所述电源转换模块分别与所述USB接口模块、协议通信模块、采样模块和控制芯片连接，将所述USB接口模块的输入电源转换为系统工作电源，提供给所述协议通信模块、采样模块和控制芯片，以及将所述USB接口模块输入的电源转换为协议通信电源，提供给所述协议通信模块；

所述USB接口模块、协议通信模块和采样模块分别与所述控制芯片连接；所述控制芯片通过所述USB接口模块与上位机通信，接收上位机的检测控制指令并向上位机返回检测结果，通过所述协议通信模块与摄像头模组通信，检测所述摄像头模组的EEROM是否正常，通过所述采样模块采集摄像头模组的驱动电流，检测所述摄像头模组的驱动芯片是否正常。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的摄像头模组检测电路，以控制芯片为核心，连接有与上位机通信的USB接口模块，以接收上位机的检测控制指令并向上位机返回检测结果；连接有与摄像头模组通信的协议通信模块，以检测摄像头模组的EEROM是否正常；连接有采集摄像头模组驱动电流的采样模块，以检测摄像头模组的驱动芯片是否正常，因而不需要依靠图像传感器，能够在SMT焊接首件之后实现检测，尽早发现问题，降低产品的不良率。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路的组成框图；

图2为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中控制芯片示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中USB接口模块示意图；

图4为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中电源转换模块示意图；

图5为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中控制芯片各电源端的滤波电路示意图；

图6为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中SWD接口模块示意图；

图7为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中启动模块示意图；

图8为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中指示模块示意图；

图9为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中采样模块示意图；

图10为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中SPI接口模块示意图；

图11为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路中IIC接口模块示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型的技术构思是：以控制芯片为核心，连接与上位机通信的USB接口模块、与摄像头模组通信的协议通信模块和采集摄像头模组驱动电流的采样模块，并辅以相应的电源转换模块实现供电，从而可以与上位机和待测摄像头模组通信，并利用采样模块对摄像头模组的驱动电流进行采样，因而不需要依靠图像传感器，能够在SMT焊接首件之后实现检测，尽早发现问题，降低产品的不良率。

图1为本实用新型一个实施例提供的一种摄像头模组检测电路的组成框图，如图1所示，一种摄像头模组检测电路，该检测电路包括：USB接口模块110、协议通信模块130、采样模块150、控制芯片120以及电源转换模块140。

电源转换模块140分别与USB接口模块110、协议通信模块130、采样模块150和控制芯片120连接，将USB接口模块110的输入电源转换为系统工作电源，提供给协议通信模块130、采样模块150和控制芯片120，以及将USB接口模块110输入的电源转换为协议通信电源，提供给协议通信模块130。

USB接口模块110、协议通信模块130和采样模块150分别与控制芯片120连接；控制芯片120通过USB接口模块110与上位机通信，接收上位机的检测控制指令并向上位机返回检测结果，例如，对Drive IC输出电流采集并保存数据，根据数据拟合曲线显示到上位机。控制芯片120还通过协议通信模块130与摄像头模组通信，检测摄像头模组的EEROM是否正常，例如，模拟摄像头模组正常工作过程，向EEROM内写入或这从EEROM内读取数据，检测该EEROM是否正常。控制芯片120还通过采样模块150采集摄像头模组的驱动电流，检测摄像头模组的驱动芯片是否正常。

图2-图11分别示出了本摄像头模组检测电路的各组成部分的电路连接示意图，参考图2-图11所示，其中，图2示出了本摄像头模组检测电路实施例中控制芯片的示意图，如图2所示，该控制芯片120以ARM核的STM32芯片U2为控制核心，该控制芯片120内核为ARM 32bit的Cortex-M3，处理速度快，且芯片设计有IIC、SPI、USB、ADC等丰富的外设，简化了电路设计，降低了设计成本。

图3为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中USB接口模块示意图，如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，该USB接口模块110包括：USB连接器CN1、阻抗匹配电阻R1和R2、接地电容C8和接地电阻R5，USB连接器CN1的电源端VCC接至电源转换模块140的输入端，USB连接器CN1的接地端GND接地，USB连接器CN1的两个差分信号端D-和D+分别经阻抗匹配电阻R1和R2连接控制芯片120的对应端，实现USB2.0的差分线阻抗匹配，降低系统信号反射，提高系统抗干扰能力；接地电容C8和接地电阻R5将USB连接器CN1的外壳接地，进一步提高USB抗干扰能力。本实施例中，使用STM32自带的USB外设，设计USB接口，如USB2.0接口，通信速率快，且方便与上位机连接，方便上位机定制人性化的界面，详细显示摄像头模组中EEROM及Drive IC的工作状态。并且，通过该USB2.0接口能为本摄像头模组检测电路提供不大于500mA的工作电流，因而本检测电路无需外接电源适配器。

图4为本实用新型摄像头模组检测电路实施例的电源转换模块示意图，如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，该电源转换模块140包括：提供系统工作电源+3.3V的系统工作电源转换单元，以及提供协议通信电源VDD_IIC的协议通信电源转换单元；系统工作电源转换单元包括电压转换芯片U1和滤波电容C1-C3，协议通信电源转换单元包括电压转换芯片U2和滤波电容C4-C6，USB接口模块110的输入电源分别经过滤波电容C1和C3接地滤波后，连接至电压转化芯片U1和U2的输入端VIN和使能端-SHDN，电压转化芯片U1和U2的输出端VOUT分别经过滤波电容C2、C3和C5、C6接地，电压转化芯片U1和U2的接地端GND接地。当然，滤波电容的大小和数量可以根据电源情况而定，至少设置有一个。通过该电源转换模块140，可以将USB接口模块的输入电源转换为系统工作电源+3.3V，以供STM32芯片等正常工作，还可以将USB接口模块的输入电源转换为协议通信电源VDD_IIC，从而提供给IIC接口模块，适配待测的摄像头模组使用，由于不同的摄像头模组的IIC通信电压不一致，可能为1.8V、2.8V或者3.3V，因此，这里对协议通信电源不做大小限制，可以通过更换焊接本检测电路的电压转换芯片U2，来提供相应适配的IIC协议通信电压，以兼容不同通信电压的摄像头模组。

优选地，在本申请的一些实施例中，该电源转换模块140还设置有上电指示电路，如图4所示，该上电指示电路包括串联在系统工作电源和系统地之间的电阻R4和发光二极管D1，通过使发光二极管D1发光实现对本测试电路的上电指示。

图5为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中配套控制芯片各电源端的滤波电路示意图，结合参考图2和图5。在本实用新型的一些实施例中，控制芯片120的多个数字电源端VBAT、VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4与一个模拟电源端VDDA均连接至系统工作电源+3.3V，且多个数字电源端与一个模拟电源端之间串联有隔离电阻R10实现单点连接，以防止数字电源和模拟电源串扰；每个数字电源端均经一个滤波电容接地，即数字电源端VBAT、VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4依次经滤波电容C9-C14接地；模拟电源端VDDA经两个并联的滤波电容C15、C16接地，滤波电容C15和C16中一个为滤除高频干扰，另一个为滤除低频干扰，使得该模拟电源端VDDA的电压更为稳定，以使STM32控制芯片的模拟采样输入端可以精准地采集待检测摄像头模组驱动芯片的驱动电流信息。通过图5所示的滤波电路，可以实现STM32控制芯片的电源滤波和数字模拟隔离，提供给STM32控制芯片稳定的工作电源和采样电源。

图6为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中SWD接口模块示意图如图6所示，该检测电路还包括用于烧录程序的SWD接口模块，该SWD接口模块包括连接器J1，连接器J1的电源端IIC_VCC接至系统工作电源+3.3V，连接器J1的接地端GND接地，连接器J1的数据端SDA和时钟端SCL与控制芯片120的对应端连接，通过串行方式为STM32下载程序。

图7为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中启动模块示意图，如图7所示，该检测电路还包括用于控制控制芯片120启动方式的启动模块，该启动模块包括第一启动连接器J2和第二启动连接器J3，第一启动连接器J2和第二启动连接器J3均包括电源端、接地端和输出端(BOOT0和BOOT1)，电源端连接系统工作电源，接地端接地，输出端通过跳线帽与电源端和接地端中的一个连接，第一启动连接器J2和第二启动连接器J3的输出端分别连接控制芯片120的一个启动控制端，可以实现STM32四种启动方式的切换。

图8为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中指示模块示意图，如图8所示，该检测电路还包括用于指示检测结果的指示模块，该指示模块包括正常指示单元(图8左侧)和故障指示单元(图8右侧)，二者结构相同，正常指示单元包括发光二极管D2、保护电阻R6、R8和三极管Q1，故障指示单元包括发光二极管D3、保护电阻R7、R9和三极管Q2，以正常指示单元为例，发光二极管D2的正极经一个保护电阻R6接至系统工作电源，负极连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极经一个保护电阻R8接至控制芯片120的正常结果输出端。而故障指示单元的不同之处在于三极管Q2的基极经一个保护电阻R9接至控制芯片120的故障结果输出端。正常指示单元和故障指示单元的三极管D2和D3可采用不同颜色，如分别为绿色或红色，以便于区分。

图9为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中采样模块示意图，如图9所示，该采样模块150包括：采样连接器J5和采样电阻R11；采样连接器J5的接地端接地；采样连接器J5的采样端经采样电阻R11接地，采样端与采样电阻R11的连接端接至控制芯片120的采样输入端，此采样电阻R11需要选择阻值大功率电阻，代替音圈马达作为Drive IC的负载，控制芯片STM32内部封装有12位的模数转换器，通过采集此电阻R11上的压降从而得到Drive IC输出电流。

图10为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中SPI接口模块示意图，如图10所示，协议通信模块130，包括SPI接口模块，SPI接口模块包括SPI连接器J4，SPI连接器J4的电源端连接系统工作电压，SPI连接器J4的MOSI端、MISO端、SCK端和CE端分别连接控制芯片120的对应端，实现SPI协议通信，在从或主模式下，全双工和半双工的通信速率可达18兆位/秒，SPI连接器J4还留有备用电源端，该电源备用端连接协议通信电源VDD_IIC，以提供另一种大小的电压备用。

图11为本实用新型摄像头模组检测电路实施例中IIC接口模块示意图，如图11所示，该协议通信模块130，包括IIC接口模块，IIC接口模块包括：IIC连接器J6、场效应管Q3和Q4、上拉电阻R12-R15；IIC连接器J6的电源端IIC_VCC接至协议通信电源VDD_IIC；IIC连接器J6的接地端GND接地；IIC连接器J6与控制芯片120之间的数据信号线SDA和时钟信号线SCL上均连接有一个场效应管，以时钟信号线SCL为例，场效应管Q3的源极接至IIC连接器J6的对应端SCL，且由一个上拉电阻R13接至协议通信电源，场效应管Q3的漏极接至控制芯片120的对应端，且由一个上拉电阻R12接至系统工作电源，场效应管Q3的栅极接至系统工作电源，该IIC接口模块能够工作于多主模式或从模式，支持标准和快速模式。

由于系统内部STM32的IIC通信电平为3.3V，而待检测的摄像头模组的IIC通信电平可能为1.8V、2.8V或3.3V，因此，这里使用场效应管Q3、Q4进行电平的转换，使得本实用新型摄像头模组检测电路，与不同IIC通讯电平的摄像头模组均能正常通信，只需替换焊接提供协议通信电源VDD_IIC的电源转换芯片U3，提供匹配摄像头模组的IIC电源，就可兼容不同IIC工作电平的摄像头模组。

基于上述结构，本实施例的摄像头模组检测电路具有IIC与SPI两种通信接口模块，两种接口模块可同时或单独使用，方便与自带IIC或SPI的芯片通信，提高了本发明的兼容性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。