如何對CIS芯片進(jìn)行測試?
一、CIS
圖像傳感器成為連接現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。CIS是CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor),具有尺寸小、敏感度高、集成度高、功耗低、成像速度快、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn),CIS芯片是相機(jī)的核心部件,相機(jī)是所有智能技術(shù)的重要組成部分。當(dāng)前,CIS芯片廣泛應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)、汽車電子、安全等領(lǐng)域。
在疫情的沖擊下,生活和工作模式加速了數(shù)字化,智慧生活成為新常態(tài)。視頻會議、在線學(xué)習(xí)、消毒清潔機(jī)器人、無人機(jī)等。這種新的生活方式使世界各地的生活方式成為一種新的生活方式CIS(CMOS根據(jù)圖像傳感器的需要,爆炸性增長。
移動應(yīng)用正在越來越多地采用多攝像頭和指紋掃描攝像頭技術(shù)進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證。隨著芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度的增加,所需的測試時間也在增加。此外,汽車應(yīng)用領(lǐng)域驗(yàn)中,汽車應(yīng)用領(lǐng)域也面臨著低溫和高溫試驗(yàn)的影響,不同溫度下的多次試驗(yàn)也顯著增加了試驗(yàn)次數(shù)。隨著圖像傳感器越來越復(fù)雜,越來越多的新功能不斷設(shè)計(jì),CIS測試需求也多樣化。
二、CIS測試需求
(1)、DC&Function項(xiàng)測試
DC測試常見有OS,電壓、電流等;Function測試常見有DFT和BITS相關(guān)測試。
(2)、光源與控制
由于CMOS圖像傳感器的固有設(shè)備結(jié)構(gòu)特征。每個像素和每個像素都有一個獨(dú)立的放大器。圖像傳感器固定模式的噪聲會在放大器中產(chǎn)生較小的不匹配或偏差。因此在CMOS圖像傳感器圖像傳感器之前,需要對圖像傳感器進(jìn)行使用CMOS校準(zhǔn)圖像傳感器。CMOS圖像傳感器校準(zhǔn)光源常用的有白熾燈、鹵鎢燈、LED燈。白熾燈和鹵鎢燈存在發(fā)光效率低、功耗大等諸多問題。與前兩者相比,LED燈具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小、功耗小等特點(diǎn),因此采用了LED作為CMOS圖像傳感器校準(zhǔn)光源。
LED常用的光源調(diào)光方法有兩種,一種是PWM調(diào)光,一種為DC調(diào)光;由于PWM調(diào)光,LED光源會有頻閃問題,現(xiàn)在大部分都用了DC調(diào)光。不同的色溫由控制器控制LED光源,滿足CISsensor測試要求。
(3)、Image圖像測試
1、圖像采集(需支持CPHY/DPHY接口協(xié)議)
近年來隨著CMOS圖像傳感器不斷向高幀率和高像素的趨勢發(fā)展,相機(jī)傳輸圖像的數(shù)據(jù)量不斷躍升。通常用于有效的信號傳輸MIPID-PHY與MIPIC-PHY兩種傳輸接口,D-PHY采用單獨(dú)的時鐘同步線+數(shù)據(jù)Lane每一個傳輸結(jié)構(gòu)Lane它由兩條差分線組成,具有較強(qiáng)的抗干擾能力和驅(qū)動能力;C-PHY它是由三根沒有獨(dú)立時鐘的電壓驅(qū)動線組成的復(fù)雜傳輸結(jié)構(gòu),具有較弱的抗干擾和驅(qū)動能力IC設(shè)計(jì)能力要求更高。但MIPIC-PHY由于采用5進(jìn)制傳輸,可提供較高的吞吐量,優(yōu)于5進(jìn)制傳輸,D-PHY二進(jìn)制,傳輸量為2.28倍,多用于高端手機(jī)平臺。
2、圖像測試
常見的圖像測試有BlemishTest、BlackTest、WhiteTest等測試項(xiàng)。通過算法進(jìn)行圖像的識別和判斷。
三、CIS測試方案
如何滿足不同的測試需求,降低測試成本,加快測試時間和產(chǎn)品上市時間?
將TesterIPC布置CISServer+ATEClient
CISServer:負(fù)責(zé)CIS整體測試業(yè)務(wù)測試
ATEClient:負(fù)責(zé)DC+Function測試
CISServer
使用IPC自帶的HP卡,控制Prober或Handlerd的動作
使用USB線,控制光源動作
使用網(wǎng)絡(luò),控制ATEClient和IMAGEClient的動作
IMGClient
使用CIS高速圖像采集測試系統(tǒng)(ST8016C),通過配置自制加速板卡,實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)采集和圖像測試加速賦能。
四、鴻怡電子CIS芯片測試座產(chǎn)品解決方案
BGA484測試座支持芯片尺寸為21*21*2.36mm,相應(yīng)的測試座壓塊仿形及限位設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)芯片的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì);
BGA484測試座需要支持芯片的性能,芯片的核心工作頻率為333兆赫,最高電壓為3333兆赫.3V,電源小于500mA/pin,FPGA的I/O。在設(shè)計(jì)和擴(kuò)展過程中可能會有其他要求,因此需要與用戶進(jìn)行溝通。
本測試治具沒有其他高頻、高速、高壓和大電流要求,因此可以根據(jù)上述性能設(shè)計(jì)測試座椅。這種性能要求不高,因此可以使用常規(guī)探頭進(jìn)行調(diào)整。這里需要注意的是FPGA類芯片,實(shí)際上不需要全484pin,其I/O有些嘴不需要使用,但如果是調(diào)試或性能研發(fā),建議全部使用pin,畢竟以后可能會有擴(kuò)張需求;
BGA484測試座需要能夠安裝到測試主板上,根據(jù)測試板提供的光繪文件和實(shí)物測試版,3D模擬設(shè)計(jì),形成相應(yīng)的避空設(shè)計(jì)文件和外部結(jié)構(gòu)測試座限制模塊文件,完成測試座的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和定位