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CMOS图像传感器的并行测试开发

作　者: 黄海华
导　师: 曾晓洋；闫永志
学　校: 复旦大学
专　业: 集成电路工程
关键词: CMOS图像传感器芯片测试图像采集探针卡设计
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

图像传感器是能感受光学图像信号并转换成电信号输出的器件。图象传感器主要分CCD (Charge Coupled Device,电荷耦合元件)和CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体元件)两种类型。由于工艺的不同CCD不方便将图象传感电路和控制电路集成在一起。CMOS图象传感器由于图像单元和控制单元都采用CMOS工艺,因此能集成在一块芯片上。由于CMOS图像传感器的应用越来越广泛,完全超过了CCD市场,因而CMOS图像传感器设计制造时对成本控制的要求越来越高。CMOS图象传感器测试与一般的逻辑电路不同,它还需要光学测试,导致整个测试系统与一般的测试系统不同,需要在测试时提供光源,以及需要对测试芯片输出的图像数据的采集处理系统,比如图像采集卡。因此图像传感器芯片的测试成本相对较高。本文主要研究对CMOS图像传感器的wafer级测试进行多个方面的改进,引入针对图像传感器的并行测试系统,降低测试时间。从选择自动测试机的型号,测试系统硬件设计到最大同测数的设计都是为了有效的降低测试成本。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
第一章 CMOS图像传感器概述  6-15
  1.1 引言  6-7
  1.2 CMOS图像传感器简介  7-9
  1.3 CMOS与CCD图像传感器的比较  9-12
  1.4 图像传感器市场分析  12-15
第二章 CMOS图像传感器的测试  15-26
  2.1 一般芯片测试简述  15-18
  2.2 芯片测试的关键因素  18-20
  2.3 CMOS图像传感器测试系统简介  20-26
    2.3.1 测试系统介绍  20-21
    2.3.2 图像传感器测试用光源介绍  21-23
    2.3.3 主流图像传感器自动测试机  23-26
第三章图像传感器测试方案研究  26-36
  3.1 图像传感器测试开发过程概述  26
  3.2 产品规格及测试分析  26-30
  3.3 测试开发方案  30-34
    3.3.1 ATE选择  30-32
    3.3.2 测试系统规划  32-34
  3.4 测试程序流程  34-36
第四章测试系统硬件资源分析和接口电路设计  36-59
  4.1 测试机资源分析  36-39
  4.2 图像采集卡  39-43
  4.3 探针卡设计  43-46
  4.4 Relay board设计  46-56
    4.4.1 Relay board设计概述  46-47
    4.4.2 测试机与Relay Board的连接  47-48
    4.4.3 图像采集卡与Relay Board的连接  48-49
    4.4.4 4site探针卡与Relay Board的连接  49-50
    4.4.5 Relay Board电源模块  50-52
    4.4.6 图像采集卡Buffer电路与芯片测试时钟产生  52-54
    4.4.7 4site测试的切换控制电路  54-56
  4.5 光源与cable线材的选择  56-57
  4.6 整个4site测试系统  57-59
第五章图像传感器的测试程序设计  59-77
  5.1 DC测试程序开发  59-62
  5.2 图像测试程序开发和算法研究  62-69
    5.2.1 I2C功能测试  62-64
    5.2.2 图像总线测试  64-66
    5.2.3 图像质量测试算法  66-69
  5.3 测试数据分析和处理  69-73
  5.4 测试开发总结  73-77
参考文献  77-79
致谢  79-80

CMOS图像传感器的并行测试开发

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