光学芯片测试的光源校准方法、装置及光学芯片测试系统制造方法及图纸

技术编号:38026709 阅读:12 留言:0更新日期:2023-06-30 10:53
本发明专利技术提出了一种光学芯片测试的光源校准方法、装置及光学芯片测试系统。方法包括:获取在预设可测电压范围内光源电压参数与光源亮度之间的线性关系;基于预设规则选取准电压参数,获取在准电压参数下的光源亮度的测量值和理论值以得到每个准电压参数对应的变化量,判断每个变化量是否符合预设精度要求;将符合预设精度要求的准电压参数作为校准光源参数,基于校准光源参数构建相应的光源以参与光学芯片的测试。本发明专利技术基于梯度下降算法的思想,兼顾稳定性和高效性,无论在任何精度要求环境下,光源校准都能在短时间内完成,校准次数少,校准效率高,精准高效地实现光源校准,进而提升芯片测试效率。升芯片测试效率。升芯片测试效率。

【技术实现步骤摘要】
光学芯片测试的光源校准方法、装置及光学芯片测试系统


[0001]本专利技术涉及半导体芯片测试领域,特别涉及一种光学芯片测试的光源校准方法、装置及光学芯片测试系统。

技术介绍

[0002]ATE(AutomaticTestEquipment)是集成电路自动化测试设备,是用于检测芯片功能和性能的专用设备,芯片良品率监测、工艺改善和可靠性的验证都需要通过该类设备来完成。
[0003]CMOS图像传感器是采用CMOS互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器,其工作原理是在每个像素点上采用光电二极管进行光电转换并使用放大器和A/D转换电路实现将图像转换为稳定的电信号。相较于CCD图像传感器,CMOS图像传感器拥有如下几个关键优势:生产差成本低,成像速度快,更容易系统集成,低功耗,动态范围宽,抗辐射性能强等,使得CIS(CMOSImageSensor,图像传感器)芯片快速成长。另外,随着智能手机,物联网,生物识别,生命科学的快速发展CIS芯片也快速成长为半导体产业最耀眼的产品之一。
[0004]CIS芯片制备完成之后均需要对CIS芯片进行测试之后才能进入出货销售,以确保交货的良率。随着CIS芯片技术的快速发展,对CIS芯片的测试也提出更高的要求。其中主要的技术要求为:1、对测试数据速率的需求,当前由于CIS芯片的像素急剧提升高达数千万像素。所以,要完成如此高像素的数据量的传输通常需要使用高速数据接口。通常有MIPI(MobileIndustryProcessorInterface,移动产业处理器接口),LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling,低电压差分信号)等高速数据传输协议。2、CIS芯片测试在量产过程中需要根据不同的产品应用领域和使用场景定义使用不同亮度的平行光,且该平行光需要在长期的量产测试过程中维持光照强度不会发生变化。特殊的技术要求就要求CIS芯片在测试过程中需要进行光源校准。
[0005]常用的校准方案采用平扫方式,也就是按照光源可以配置的范围,一个点接一个点进行扫描,扫描过程就是点亮光源,采集当前光源下的亮度均值,查看是否在期望精度范围内,如果不在继续扫下一个点,如果在就算找到。平扫的方式下,有个明显的缺陷,就是存在光源分辨率越高,扫描的时间会越长,比如一个光源范围是1

100,分辨率为1,那么最多扫100次,如果分辨率是0.5,那么最多就要扫200次,又或者说范围变成了1

300,那么最多需要扫描300次,扫描时间随着光源规格变化成线性关系。
[0006]此外,还有一种优化平扫方案,是在普通平扫方案的基础上进行优化。具体包括:先计算最小点和最大点的亮度均值,然后拟合算出理论起始扫描点,在起始点范围内开始平扫,这样起始点离最终校准点会近很多,虽然在一定程度上可以缩短平扫范围,但是同样随着扫描精度/范围增加而增加。
[0007]因此,现有的光源校准方案普遍存在随着扫描精度/范围增加而导致校准时间长或校准次数多,进而导致校准效率低下的问题。

技术实现思路

[0008]有鉴于此,本专利技术提出了一种光学芯片测试的光源校准方法、装置及光学芯片测试系统,具体方案如下:
[0009]第一部分,本专利技术提出了一种光学芯片测试的光源校准方法,适用于须光源参与的芯片测试,所述光源校准方法包括如下:
[0010]获取在预设可测电压范围内光源电压参数与光源亮度之间的线性关系,光源亮度随着光源电压参数的增大而增大,且随着光源电压参数的增大,光源亮度的测量值与理论值趋向一致;
[0011]在预设可测电压范围内基于预设规则选取准电压参数,获取在准电压参数下的光源亮度的测量值和理论值以得到每个准电压参数对应的变化量,判断每个变化量是否符合预设精度要求:
[0012]若否,则在当前准电压参数的基础上延展该变化量得到下一个准电压参数,继续判断对应的变化量,直到变化量符合预设精度要求;
[0013]将符合预设精度要求的准电压参数作为校准光源参数,基于校准光源参数构建相应的光源以参与光学芯片的测试。
[0014]在一个具体实施例中,预设规则包括:先随机选取一个电压参数作为最初始的准电压参数,在该准电压参数的变化量不符合预设精度要求的情况下,再基于该准电压参数的变化量得到下一个准电压参数;
[0015]后续的每一个准电压参数都是在前一个准电压参数的基础上基于相应的变化量构建得到的。
[0016]在一个具体实施例中,所述变化量为在该准电压参数下、光源亮度的测量值和理论值之差在光源亮度的最大测量值和最小测量值之差中所占的比例。
[0017]在一个具体实施例中,在当前准电压参数的基础上,增加预设可测电压范围与对应变化量的乘积,得到下一个准电压参数。
[0018]在一个具体实施例中,所述变化量的表达式为:
[0019][0020]准电压参数的表达式为:
[0021]X

=X+K*Lose*(Max(X)

Min(X))
[0022]其中,MeasureV表示光源亮度的测量值,ExpectCalibration表示光源亮度的理论值,MeasureV(Xmax)表示光源亮度的最大测量值,MeasureV(Xmin)表示光源亮度的最小测量值,X表示当前准电压参数,X

表示下一个准电压参数,Max(X)表示可测的准电压参数的最大值,Min(X)表示可测的准电压参数的最小值,K表示系数值。
[0023]在一个具体实施例中,若某一准电压参数下的变化量符合预设精度要求,则在该准电压参数的基础上继续延展固定数值,得到测试电压参数;
[0024]基于测试电压参数下的光源亮度的理论值与实际值得到该测试电压参数对应的变化量,判断该变化量是否符合预设精度要求:若是,则将该准电压参数作为校准光源参数。
[0025]在一个具体实施例中,所述固定数值的表达式为:
[0026]M(X)=k*(Max(X)

Min(X))
[0027]其中,系数k≤0.09,Max(X)表示可测的准电压参数的最大值,Min(X)表示可测的准电压参数的最小值。
[0028]第二部分,本专利技术提出了一种光学芯片测试的光源校准装置,适用于须光源参与的芯片测试,包括如下:
[0029]数据获取单元,用于获取在预设可测电压范围内光源电压参数与光源亮度之间的线性关系,光源亮度随着光源电压参数的增大而增大,且随着光源电压参数的增大,光源亮度的测量值与理论值趋向一致;
[0030]校准单元,用于在预设可测电压范围内基于预设规则选取准电压参数,获取在准电压参数下的光源亮度的测量值和理论值以得到每个准电压参数对应的变化量,判断每个变化量是否符合预设精度要求:
[0031]若否,则在当前准电压参数的基础上延展该变化量得到下一个准电压参数,继续判断对应的变化量,直到变化量符合预设精度要求;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学芯片测试的光源校准方法,其特征在于,适用于须光源参与的芯片测试,所述光源校准方法包括如下:获取在预设可测电压范围内光源电压参数与光源亮度之间的线性关系,光源亮度随着光源电压参数的增大而增大,且随着光源电压参数的增大,光源亮度的测量值与理论值趋向一致;在预设可测电压范围内基于预设规则选取准电压参数,获取在准电压参数下的光源亮度的测量值和理论值以得到每个准电压参数对应的变化量,判断每个变化量是否符合预设精度要求:若否,则在当前准电压参数的基础上延展该变化量得到下一个准电压参数,继续判断对应的变化量,直到变化量符合预设精度要求;将符合预设精度要求的准电压参数作为校准光源参数,基于校准光源参数构建相应的光源以参与光学芯片的测试。2.根据权利要求1所述的光源校准方法,其特征在于,预设规则包括:先随机选取一个电压参数作为最初始的准电压参数,在该准电压参数的变化量不符合预设精度要求的情况下,再基于该准电压参数的变化量得到下一个准电压参数;后续的每一个准电压参数都是在前一个准电压参数的基础上基于相应的变化量构建得到的。3.根据权利要求1所述的光源校准方法,其特征在于,所述变化量为在该准电压参数下、光源亮度的测量值和理论值之差在光源亮度的最大测量值和最小测量值之差中所占的比例。4.根据权利要求3所述的光源校准方法,其特征在于,在当前准电压参数的基础上,增加预设可测电压范围与对应变化量的乘积,得到下一个准电压参数。5.根据权利要求3所述的光源校准方法,其特征在于,所述变化量的表达式为:准电压参数的表达式为:X

=X+K*Lose*(Max(X)

Min(X))其中,MeasureV表示光源亮度的测量值,ExpectCalibration表示光源亮度的理论值,MeasureV(Xmax)表示光源亮度的最大测量值,MeasureV(Xmin)表示光源亮度的最小测量值,X表示当前准电压参数,X

表示下一个准电压参数,Max(X)表示可测的准电压参数的最大值,Min(X)表示可测的准电压参数的最小值,K表示系数值。6.根据权利要求1所述的光源校准方法,其特征在于,若某一准...

【专利技术属性】
技术研发人员:凌云邬钢
申请(专利权)人:杭州加速科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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