Hochpräzise Klebstoffe für Kamerasensoren in Automobilen

Markt für Sensorkameras für Autos wird sich in sechs Jahren verdoppeln

Moderne Fahrzeuge sind mit mehreren Kamerasensoren ausgestattet, die dem Fahrer die Umgebung erfassen. Die Smart-Precision Adhesives (SAs) von Dexerials sichern die Komponenten dieser Sensoren. Dieser Artikel beleuchtet die Technologie dahinter.

„Der Markt für Sensorkameras für Kraftfahrzeuge ist in den letzten Jahren weltweit rasant gewachsen und stellt somit ein wichtiges Ziel für unser Unternehmen dar.“ Motoyuki Nakane, General Manager der Automotive Solutions Sales-Abteilung der Global Sales & Marketing Division von Dexerials, wird eine Erklärung geben.

--Erzählen Sie uns bitte etwas über die Hintergründe der rasanten Expansion des Marktes für Sensorkameras im Fahrzeug.

Immer mehr Fahrzeuge sind mit Fahrerassistenzsystemen (ADAS) der Stufen 1 und 2 ausgestattet, wie beispielsweise automatischen Bremsen, Spurhaltesystemen (ALKS) und anderen. Kamerasensoren im Fahrzeug sind für ADAS unverzichtbar, insbesondere wenn die fortschrittlicheren automatischen Fahrfunktionen der Stufe 3 oder höher in Zukunft ausgebaut werden sollen.

Die meisten modernen Autos verfügen über Kameras im Rückspiegel, aber immer mehr Autos haben auch Kameras an der Vorder- und Rückseite sowie an der linken und rechten Seite der Karosserie. Die Nachfrage nach Kamerasensoren im Fahrzeug steigt weiter, da sich die Zahl der Fahrerassistenzsysteme bis 2026 voraussichtlich mehr als verdoppeln wird.

Anwendung von hochpräziser Klebetechnik von Smartphone-Kameras bis hin zu Automotive-Kamerasensoren

Die in automatisierten Fahrzeugen eingesetzte Kameraerkennungstechnologie für Kraftfahrzeuge erfordert eine hohe Präzision, die durch die Klebetechnologie erreicht wird, die Dexerials auf dem Smartphone-Markt verfeinert hat.

--Wo wird in Fahrzeugsensorkameras das Präzisionsbindeharz (SA) von Dexerials verwendet?

"Die folgende Abbildung zeigt Bereiche, die mit ◎ Formen markiert sind. Die SAs von Dexerials werden verwendet, um das Substrat, auf dem der CMOS-Bildsensor montiert ist, und das Gehäuse, in das das Objektiv eingesetzt wird, zu verbinden und zu sichern, um das Kameramodul zu bilden."

„Das Verkleben optischer Komponenten einer Kamera erfordert eine Genauigkeit im µm-Bereich (1/1000 Millimeter). Schon kleinste Fehlstellungen in Position oder Winkel der Verklebung führen zu Unschärfe und einer Verschlechterung der Bildqualität. Gleichzeitig ist es wichtig, dass der Klebstoff einfach zu verarbeiten ist und bei niedrigen Temperaturen schnell aushärtet, um die Produktionseffizienz unserer Kunden zu steigern.“

Seit 2004 verfeinert Dexerials seine Klebetechnologie zur Befestigung von Kamerakomponenten in Klapphandys. Herkömmliche Kameras in Mobiltelefonen wurden damals mit Schrauben befestigt. Da Mobiltelefone jedoch immer dünner und kleiner wurden und die Kameras mit dem Aufkommen von Smartphones kleiner und komplexer wurden, wurde die Befestigung von Komponenten mit Schrauben schwieriger. Daher wurden Klebstoffe zur Befestigung der Komponenten immer häufiger eingesetzt. Um 2015 wurden immer mehr Autokameras als Sensoren für sicheres Fahren eingesetzt. Dies erforderte eine hochpräzise Montage, um die Sensorgenauigkeit zu gewährleisten, und die Nachfrage nach der Klebetechnologie von Dexerials begann zu steigen.

Wir bieten optimale Lösungen für eine Vielzahl von Substraten

Da es sich bei Sensorkameras im Fahrzeug um Produkte handelt, die das sichere Fahren unterstützen, müssen sie hohe Standards erfüllen. Auch die Substrate sind vielfältig und umfassen beispielsweise Metalle und Kunststoffe. Dexerials wird weiterhin bestrebt sein, für jedes Projekt die besten Lösungen bereitzustellen, um die unterschiedlichen Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen.

Was sind die Unterschiede bei den Klebstoffen zwischen Automobil- und Smartphone-Kameras?

Der größte Unterschied besteht darin, dass Autos eine viel längere Lebensdauer als Smartphones haben. Daher müssen die Klebstoffe über einen längeren Zeitraum haltbar sein. Das Produkt darf sich nicht nur durch Vibrationen während der Fahrt ablösen, sondern muss auch temperatur- und feuchtigkeitsbeständig sein, insbesondere im Sommer. Haftung ist mehr als nur eine Frage der Befestigung. Wenn das ausgehärtete Harz nicht der Ausdehnung und Kontraktion der geklebten Fügeteile folgt, löst es sich ab.

„Für die hochpräzise Verklebung von Modulen in Fahrzeugkamerasensoren kommt die sogenannte ‚aktive Ausrichtungsmethode‘ zum Einsatz. Bei dieser Methode erfasst ein CMOS-Bildsensor Testmuster, während die optische Achse ausgerichtet wird. Vor der endgültigen Verklebung wird sichergestellt, dass alle Bildbereiche frei von Unschärfen sind.

Es gibt verschiedene Materialien für Fahrzeugkameramodule, die mit der aktiven Ausrichtungsmethode verklebt werden. Typische Metalle sind Aluminium, SUS, Messing und typische Kunststoffe wie FR4, Polyamid, PPS und PBT. Diese verschiedenen Materialien werden mit Klebstoffen verklebt, was jedoch nicht immer einfach ist, da die Haftung von der Oberflächenbehandlung abhängt. Die Fügeteile und die Bedürfnisse jedes Kunden sind sehr unterschiedlich. Daher entwickeln und schlagen wir für jedes Projekt die besten Lösungen vor, indem wir uns regelmäßig mit dem Kunden treffen.

Was ist der größte Vorteil der Klebstoffe von Dexerials auf dem stetig wachsenden Markt für Kamerasensoren in der Automobilindustrie?

Am wichtigsten ist das umfangreiche Wissen, die Technologien und die Produktlinien, die wir im Laufe der Jahre in der Klebstoffindustrie entwickelt haben. Einige Klebstoffe haben eine hohe Klebkraft und härten sowohl mit Wärme als auch mit ultraviolettem (UV-)Licht aus, während andere sich durch geringe Feuchtigkeitsaufnahme oder geringe Schrumpfung nach der Aushärtung auszeichnen. Unsere Stärke liegt nicht nur in der Bereitstellung von Materialien, sondern in der Fähigkeit, unser Wissen zu nutzen, um Gesamtlösungen inklusive Anwendungshinweisen anzubieten, die den unterschiedlichen Kundenbedürfnissen gerecht werden. Wir werden die Entwicklung von Kamerasensoren und Trends im Automobilbereich weiterhin beobachten und Produkte anbieten, die unseren Kunden einen noch größeren Mehrwert bieten.