CN106899844A - 一种cmos传感器测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种CMOS传感器测试系统，主要解决现有技术中存在的不能够自动测试多种光照条件下的图像质量，不能对漏电现象进行测试的技术问题。本发明通过采用用于采集数据的数据采集装置及与用于控制所述数据采集装置统计测试总数量及各类不良数量的软件平台，数据采集装置包括待测CMOS传感器，开短路测试模块，与开短路测试模块连接的图形测试模块，漏电测试模块及系统电源模块的技术方案，较好的解决了该问题，可用于CMOS传感器的工业生产中。

Description

一种CMOS传感器测试系统
技术领域
本发明涉及集成电路测试领域，特别涉及到一种CMOS传感器测试系统及测试方法。
背景技术
由于CMOS传感器是图像采集传感器，在出厂前每颗芯片要进行一道最后检验，必须把所有相关不良品筛选出来，并对不良品进行归类统计，通过不良型可以定位哪些芯片是属于晶圆厂的问题，哪些属于封装厂的问题，进一步定位到自己电路上设计是否有缺陷。
现有的CMOS传感器测试系统及方法通过采用FPGA控制的图像测试系统，存在测试类别单一，不能自动全面的测试CMOS传感器的0/S不良，不能够在多种光照下测试图像性能，不能进行CMOS传感器漏电测试，以及不能进行不良分类的技术问题。因此，提供过一种既能够进行图像性能测试又能够进行CMOS传感器引脚开短路测试及漏电测试的测试系统就很有必要。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是现有技术中不能够能自动全面的测试CMOS传感器的不良，不能对不良进行分类。本发明通过提供一种既能够进行图像性能测试又能够进行CMOS传感器引脚开短路测试及漏电测试的测试系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种CMOS传感器测试系统，所述测试系统包括：用于采集数据的数据采集装置及用于统计分析测试结果的上位机；
所述数据采集装置包括待测的CMOS传感器，图像处理器，与所述图像处理器连接的开关选择电路模块及开短路测试模块，与所述开短路测试模块连接的图形测试模块，漏电测试模块及系统电源模块；
所述图像处理器用于控制所述开关选择电路模块,开短路测试模块，图形测试模块，漏电测试模块及系统电源模块；
所述开关选择电路模块用于控制所述CMOS传感器；
所述开短路测试模块用于测试CMOS传感器的Pin脚与电源Pin之间开短路情况，Pin脚与地Pin的开短路情况以及电源Pin与地Pin之间的开短路情况；
所述图像测试模块用于测试CMOS传感器在不同光照条件下的图像性能；
所述漏电测试模块用于测试CMOS传感器的漏电情况；
所述系统电源模块用于所述CMOS传感器，图像处理器，开关选择电路模块，开短路测试模块，图形测试模块及漏电测试模块的供电。
上述方案中，为优化，进一步地，所述开短路测试模块包括与所述图像处理器连接的恒流源及ADC模块，所述恒流源及ADC模块还与所述开关选择电路模块连接；
所述恒流源用于输出正恒定电流及负恒定电流；
所述ADC模块用于测量所述CMOS传感器上的电压大小。
进一步地，所述图像测试模块包括与图像处理器连接的光源模块及MIPI桥接模块；
所述光源模块用于提供不同的光照强度；
所述MIPI桥接模块用于提供MIPI信号。
进一步地，所述光源模块提供的不同光照强度为三种。
进一步地，所述漏电测试模块包括与所述图像处理器连接的电流测试模块；
所述电流测试模块用于对所述CMOS传感器上漏电情况进行测试。
本发明还提供一种CMOS传感器测试系统的测试方法，所述方法包括以下步骤：
(1)连接测试系统；
(2)通过所述上位机发送指令，进行CMOS传感器开短路测试，进行开短路不良分类；
(3)通过所述上位机发送指令，进行CMOS传感器的图像测试，进行图像不良分类；
(4)预设电流阈值，通过所述上位机发送指令，进行CMOS传感器的漏电测试，通过处理器让CMOS传感器处于PWDN状态，测试CMOS传感器电源Pin上电流Ip，Ip大于所述电流阈值时，判断为漏电不良；
(5)所述测试系统自动统计CMOS传感器测试总数量及各不良数量；
(7)所述测试系统自动输出测试结果及统计结果，自动统计输出故障次数，输出格式为Excel报表格式。
上述方案中，为优化，进一步地，所述步骤(2)包括：
(a)上位机发送开短路测试指令，图像传感器根据开短路测试指令所述控制开关选择电路模块，断开CMOS传感器与MIPI桥接模块，设置CMOS传感器电源Pin设置为0V；
(b)恒流源输出+100uA的电流给CMOS传感器待测Pin，通过ADC模块测试该Pin上的待测Pin电压，待测Pin电压V1为0V时判定该待测Pin与CMOS传感器电源Pin短路，待测Pin电压V1大于5V判定该待测Pin与CMOS传感器电源Pin开路；
(c)恒流源输出-100uA的电流给CMOS传感器待测Pin通过ADC模块测试该Pin上的待测Pin电压，待测Pin电压V2为0V判定该待测Pin与CMOS传感器地Pin短路，待测Pin电压V2小于-5V判定该待测Pin与CMOS传感器地Pin开路；
(d)依次更换传感器待测Pin，重复步骤(b)-步骤(c)，CMOS传感器Pin更换完毕后进入步骤(e)；
(e)控制所述开关选择电路模块，将CMOS传感器除所有的Pin接地，所述恒流源向电源Pin输入-100uA的电流，通过ADC模块测试电源Pin的电压，电源Pin电压为V3为0V时电源Pin与地Pin短路。
进一步地，所述步骤(3)包括：
(A)图像处理器控制开关选择电路与CMOS传感器相连，通过I2C方法读CMOS传感器的ID号；
(B)对CMOS传感器进行参数初始化；
(C)通过光源模块设置光照强度；
(D)对CMOS传感器并口图像数据进行图像测试；
(E)通过所述光源模块设置正常，暗态及全黑的光照强度，重复步骤(D)-(E)。
进一步地，所述步骤(D)中并口图像数据还包括通过图像处理器初始化启动MIPI桥接模块,所述MIPI桥接模块解码CMOS传感器MIPI口数据得到的并口图像数据。
进一步地，所述图像测试包括图像坏点测试，图像污点测试，图像坏行、坏列测试及图像偏色测试。
本发明通过软件平台与数据采集装置的配合，通过数据采集装置采集数据送给上位机，通过PC机作为上位机，进行图像质量测试，并能够输出Excel报表对测试数据进行不良分类。
综上，本发明的有益效果，
效果一，能在三种不同光照下，通过算法测试图像的质量并进行不良分类；
效果二，能够自动测试漏电现象；
效果三，消除漏电功耗；
效果四，能够自动统计分析数据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1本发明装置结构框图。
图2本发明开短路测试的原理示意图。
图3本发明所述测试方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1清楚的表示了本发明所述的测试系统的结构框图。图3本发明开短路测试的原理示意图，其中二极管是正电压导通，负电压截止。图2详细的列出了测试方法的步骤示意图。
实施例1
如图1，本发明提供一种CMOS传感器测试系统,所述测试系统包括：用于采集数据的数据采集装置及用于统计分析测试结果的上位机，上位机采用PC机；所述数据采集装置包括待测的CMOS传感器，图像处理器，与所述图像处理器连接的开关选择电路模块及开短路测试模块，与所述开短路测试模块连接的图形测试模块，漏电测试模块及系统电源模块；所述图像处理器用于控制所述开关选择电路模块,开短路测试模块，图形测试模块，漏电测试模块及系统电源模块；所述开关选择电路模块用于控制所述CMOS传感器；所述开短路测试模块用于测试CMOS传感器的Pin脚与电源Pin之间开短路情况，Pin脚与地Pin的开短路情况以及电源Pin与地Pin之间的开短路情况；所述图像测试模块用于测试CMOS传感器在不同光照条件下的图像性能；所述漏电测试模块用于测试CMOS传感器的漏电情况；所述系统电源模块用于所述CMOS传感器，图像处理器，开关选择电路模块，开短路测试模块，图形测试模块及漏电测试模块的供电。
所述开短路测试模块包括与所述图像处理器连接的恒流源及ADC模块，所述恒流源及ADC模块还与所述开关选择电路模块连接；所述恒流源用于输出正恒定电流及负恒定电流；所述ADC模块用于测量所述CMOS传感器上的电压大小。所述图像测试模块包括与图像处理器连接的光源模块及MIPI桥接模块；所述光源模块用于提供3种不同的光照强度；所述MIPI桥接模块用于提供MIPI信号。所述漏电测试模块包括与所述图像处理器连接的电流测试模块；所述电流测试模块用于对所述CMOS传感器上漏电情况进行测试。
本实施例所述的一种CMOS传感器测试系统的测试方法，包括以下步骤：
(1)连接测试系统；
(2)通过所述PC机发送指令，进行CMOS传感器开短路测试，进行开短路不良分类：
(a)PC机发送开短路测试指令，图像传感器根据开短路测试指令所述控制开关选择电路模块，断开CMOS传感器与MIPI桥接模块，设置CMOS传感器电源Pin设置为0V；
(b)恒流源输出+100uA的电流给CMOS传感器待测Pin，通过ADC模块测试该Pin上的待测Pin电压，因为二极管的正向压降约为0.7V，正常情况下，待测Pin电压V1大约为0.7V；如果待测Pin与电源Pin开路，则待测Pin电压V1接近无穷大，如待测Pin与电源Pin短路，则Pin电压V1接近0V该待测Pin与CMOS传感器电源Pin开路；
(c)类似步骤(b)的原理，恒流源输出-100uA的电流给CMOS传感器待测Pin通过ADC模块测试该Pin上的待测Pin电压，正常条件下，待测Pin电压V2约为-0.7V，待测Pin电压V2接近0V则该待测Pin与CMOS传感器地Pin短路，待测Pin电压V2接近无穷大则该待测Pin与CMOS传感器地Pin开路；
(d)依次更换传感器待测Pin，重复步骤(b)-步骤(c)，更换完毕后进入步骤(e)；
(e)控制所述开关选择电路模块，将CMOS传感器除电源Pin外的所有Pin接地，所述恒流源向电源Pin输入-100uA的电流，通过ADC模块测试电源Pin的电压，电源Pin电压为V3为0V时电源Pin与地Pin短路。至此，完成开短路测试，开短路测试中任一步骤出现故障则统一归为开短路不良，又称Openshor不良；
(3)通过所述PC发送指令，进行CMOS传感器的图像测试，进行图像不良分类：
(A)图像处理器控制开关选择电路与CMOS传感器相连，通过I2C方法读CMOS传感器的ID号；
(B)对CMOS传感器进行参数初始化，测试测控条，即Colorbar是否正常，不正常则归为Colorbar不良；
(C)通过光源模块设置光照强度，设置正常光照状态，判断当前亮度是否在正常状态内，又称Normal状态范围内；
(D)对CMOS传感器并口图像数据进行图像测试；图像测试包括依次进行的图像坏点测试，图像污点测试，图像坏行、坏列测试及图像偏色测试，依据测试结果分别归类为坏点不良，弱污点不良，坏行/坏列不良及偏色不良。
(E)通过光源模块设置光照强度，设置光照为暗态，判断当前亮度是否属于暗态范围，对CMOS传感器并口图像数据进行图像测试，包括图像坏点测试，图像坏行、坏列测试及图像偏色测试，依据测试结果分别归类为暗光坏点不良，暗光坏行/坏列不良。
(F)通过光源模块设置光照强度，设置光照为全黑状态，判断当前亮度是否属于全黑范围，又称Dark范围，对CMOS传感器并口图像数据进行图像测试，判断当前时候有全黑点，又称Dark点，有则归类为全黑不良，又称Dark不良。
(4)预设电流阈值，通过所述上位机发送指令，进行CMOS传感器的漏电测试，通过处理器让CMOS传感器处于PWDN状态，测试CMOS传感器电源Pin上电流，记为Ip，Ip大于所述电流阈值时，归类为漏电不良。
(5)前述测试完成后，均未被归类为不良的CMOS传感器，归类为良品。所述测试系统自动统计CMOS传感器测试总数量及各不良数量。
(6)所述测试系统自动输出测试结果及统计结果，自动统计输出故障次数，输出格式为Excel报表格式；报表内容包含测试CMOS传感器总数、各类不良总数，各类不良的比例以及系统断电次数。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上进一步说明，CMOS传感器有MIPI接口情况下的测试方法，步骤(3)包括：
(3)通过所述PC发送指令，进行CMOS传感器的图像测试，进行图像不良分类：
(A)图像处理器控制开关选择电路与CMOS传感器相连，通过I2C方法读CMOS传感器的ID号；
(B)对CMOS传感器进行参数初始化，测试测控条，即Colorbar是否正常，不正常则归为Colorbar不良；
(C)通过光源模块设置光照强度，设置正常光照状态，判断当前亮度是否在正常状态内，又称Normal状态范围内；
(D)对CMOS传感器并口输出的并口图像数据进行图像测试；通过图像处理器初始化启动MIPI桥接模块,MIPI桥接模块解码CMOS传感器MIPI口数据得到的并口图像数据；将前述两种并口数据进行图像测试，图像测试包括依次进行的图像坏点测试，图像污点测试，图像坏行、坏列测试及图像偏色测试，依据测试结果分别归类为坏点不良，弱污点不良，坏行/坏列不良及偏色不良；
(E)通过光源模块设置光照强度，设置光照为暗态，判断当前亮度是否属于暗态范围，对CMOS传感器的两种并口图像数据进行图像测试；包括依次进行的图像坏点测试，图像坏行、坏列测试及图像偏色测试，依据测试结果分别归类为暗光坏点不良，暗光坏行/坏列不良；
(F)通过光源模块设置光照强度，设置光照为全黑状态，又称Dark状态，判断当前亮度是否属于全黑范围，即Dark范围，对CMOS传感器的两种并口图像数据进行图像测试；对图像数据进行图像测试，判断当前时候有全黑点，即Dark点，有则归类为Dark不良。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (5)

1.一种CMOS传感器测试系统，其特征在于：所述测试系统包括：
用于采集数据的数据采集装置及用于统计分析测试结果的上位机；
所述数据采集装置包括待测的CMOS传感器，图像处理器，与所述图像处理器连接的开关选择电路模块及开短路测试模块，与所述开短路测试模块连接的图形测试模块，漏电测试模块及系统电源模块；
所述图像处理器用于控制所述开关选择电路模块,开短路测试模块，图形测试模块，漏电测试模块及系统电源模块；
所述开关选择电路模块用于控制所述CMOS传感器；
所述开短路测试模块用于测试CMOS传感器的Pin脚与电源Pin之间开短路情况，Pin脚与地Pin的开短路情况以及电源Pin与地Pin之间的开短路情况；
所述图像测试模块用于测试CMOS传感器在不同光照条件下的图像性能；
所述漏电测试模块用于测试CMOS传感器的漏电情况；
所述系统电源模块用于所述CMOS传感器，图像处理器，开关选择电路模块，开短路测试模块，图形测试模块及漏电测试模块的供电。
2.根据权利要求1所述的CMOS传感器测试系统，其特征在于：所述开短路测试模块包括与所述图像处理器连接的恒流源及ADC模块，所述恒流源及ADC模块还与所述开关选择电路模块连接；
所述恒流源用于输出正恒定电流及负恒定电流；
所述ADC模块用于测量所述CMOS传感器上的电压大小。
3.根据权利要求1所述的CMOS传感器测试系统，其特征在于：所述图像测试模块包括与图像处理器连接的光源模块及MIPI桥接模块；
所述光源模块用于提供不同的光照强度；
所述MIPI桥接模块用于提供MIPI信号。
4.根据权利要求3所述的CMOS传感器测试系统，其特征在于：所述光源模块提供的不同光照强度为三种。
5.根据权利要求1所述的CMOS传感器测试系统，其特征在于：所述漏电测试模块包括与所述图像处理器连接的电流测试模块；
所述电流测试模块用于对所述CMOS传感器上漏电情况进行测试。
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