CN112929652A - 功率特性测量装置、图像系统及图像系统的操作方法 - Google Patents

功率特性测量装置、图像系统及图像系统的操作方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种功率特性测量装置、图像系统及图像系统的操作方法，并且功率特性测量装置可以包括：比较电路，其被配置用于比较图像传感器的阻抗与已建模的图像传感器的阻抗；以及提取电路，其被配置用于根据比较电路的比较结果来提取图像传感器的阻抗。

Description

功率特性测量装置、图像系统及图像系统的操作方法
技术领域
本公开的各种实施方式涉及半导体设计技术，并且更具体地，涉及功率特性测量装置、包括该功率特性测量装置的图像系统及该图像系统的操作方法。
背景技术
图像传感器利用半导体的光敏特性捕获图像。通常，有两种类型的图像传感器：电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。近来，因为CMOS图像传感器允许在单个集成电路(IC)上直接实现模拟控制电路和数字控制电路二者，因此CMOS图像传感器得到了广泛使用。
发明内容
本公开的各种实施方式涉及一种能够容易地测量图像传感器的功率特性的功率特性测量装置、包括该功率特性测量装置的图像系统、以及该图像系统的操作方法。
根据实施方式，功率特性测量装置可以包括：比较电路，其被配置用于比较图像传感器的阻抗与已建模的图像传感器的阻抗；以及提取电路，其被配置用于根据比较电路的比较结果来提取图像传感器的阻抗。
图像传感器的阻抗可以包括图像传感器中的功率传输网络的阻抗，并且已建模的图像传感器的阻抗可以对应于功率传输网络的阻抗。
根据实施方式，图像系统可以包括：封装件，其包括图像传感器；以及功率特性测量装置，其上安装有封装件并且被配置用于基于图像传感器的阻抗和已建模的图像传感器的阻抗来测量图像传感器的功率特性。
图像传感器的阻抗可以包括图像传感器中的功率传输网络的阻抗，并且已建模的图像传感器的阻抗可以对应于功率传输网络的阻抗。
根据实施方式，图像系统的操作方法可以包括：建立用于测量第一封装件中的第一图像传感器的功率特性的环境；根据环境测量第一图像传感器的功率特性；以及当正常测量第一图像传感器的功率特性时，根据环境来测量第二封装件中包括的第二图像传感器的功率特性，第二图像传感器的功率特性与第一图像传感器的功率特性不同。
可以建立环境以对第一图像传感器的功率传输网络建模并生成第一图像传感器的已建模的功率传输网络的阻抗。
附图说明
图1是例示根据实施方式的图像系统的框图。
图2是例示诸如图1所示的功率特性测量装置的框图。
图3是例示诸如图1所示的图像系统的操作方法的流程图。
图4是例示在诸如图3所示的图像系统的操作方法中测量第一图像传感器的功率特性的步骤的流程图。
具体实施方式
下面参照附图更详细地描述各种实施方式。提供这些实施方式是为了使本公开透彻和完整，并将本公开的范围充分传达给本领域技术人员。
将理解的是，当元件被称为“连接至”另一元件或“联接至”另一元件时，它可以直接在另一元件上，连接至或联接至另一元件，或者可以存在一个或更多个中间元件。另外，还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和“包含”表明存在所提及的元件，并不排除存在或添加一个或更多个其它元件。如本文所用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也可以包括复数形式，反之亦然。除非另外说明或从上下文清楚地指向单数形式，否则在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”通常应被解释为意指“一个或更多个”。另外，在整个说明书中，对“实施方式”等的引用并非仅是一个实施方式，并且对任何这种短语的不同引用并非是同一实施方式。
图1是例示根据实施方式的图像系统的框图。
参照图1，图像系统可以包括封装件100和功率特性测量装置200。
封装件100可以包括图像传感器110和封装基板120。
图像传感器110可以以芯片的形式安装在封装基板120上。例如，图像传感器110可以包括并使用互补金属氧化物半导体(CMOS)。
封装基板120用于封装图像传感器110。封装基板120用作图像传感器110和功率特性测量装置200彼此电连接的媒介。
封装件100可以安装在功率特性测量装置200上。换句话说，功率特性测量装置200可以电连接至封装件100。功率特性测量装置200可以测量图像传感器110的功率特性。图像传感器110的功率特性可以是图像传感器110中包括的功率传输网络的阻抗。
图2是例示图1所示的功率特性测量装置200的框图。
参照图2，功率特性测量装置200可以包括接口210、阻抗测量电路220、阻抗建模工具230、比较电路240和提取电路250。
封装件100可以安装在接口210上。换句话说，接口210可以电连接至封装件100。例如，接口210可以电连接至封装件100中与功率有关的至少一个引脚。
阻抗测量电路220可以通过接口210电连接至封装件100。阻抗测量电路220可以测量图像传感器110中的功率传输网络的阻抗。实际上，阻抗测量电路220可以测量包括图像传感器110的阻抗、封装基板120的阻抗和接口210的阻抗的整体阻抗。因此，阻抗测量电路220可以通过使用去嵌入技术来测量仅图像传感器110的阻抗，而不包括封装基板120的阻抗和接口210的阻抗。
阻抗测量电路220可以基于以下式1来测量阻抗。
[式1]
Figure BDA0002534249180000031
这里，“Z”是指图像传感器110中的功率传输网络的阻抗，“R”是指功率传输网络中的电阻，并且“X”是指功率传输网络中的电抗。电抗包括电容性电抗和电感性电抗中的至少一种。
阻抗建模工具230可以生成三个模型中每个模型的阻抗。通过对图像传感器110的功率传输网络进行建模来获得第一模型。通过对封装基板120进行建模来获得第二模型，并且通过对接口210进行建模来获得第三模型。
第一模型可以包括芯片功率模型。阻抗建模工具230可以通过使用去嵌入技术来生成仅第一模型的阻抗，而不包括第二模型的阻抗和第三模型的阻抗。例如，阻抗建模工具230可以包括计算机辅助工程(CAE)仿真工具。
比较电路240可以将由阻抗测量电路220测量到的图像传感器110的功率传输网络的阻抗与由阻抗建模工具230生成的第一模型的阻抗进行比较。作为比较的结果，当图像传感器110的功率传输网络的阻抗与第一模型的阻抗不同时，可以对阻抗测量电路220和/或阻抗建模工具230进行调谐。例如，阻抗测量电路220可以通过控制功率传输网络中的电阻、电容性电抗和电感性电抗中的至少一个来对图像传感器110的功率传输网络的阻抗进行调谐。阻抗建模工具230可以通过控制第一模型中的电阻、电容性电抗和电感性电抗中的至少一个来对第一模型的阻抗进行调谐。
比较可以重复进行，直到图像传感器110的功率传输网络的阻抗和第一模型的阻抗相同为止。
提取电路250可以根据比较电路240的比较结果来提取图像传感器110的功率传输网络的阻抗。例如，当图像传感器110的功率传输网络的阻抗和第一模型的阻抗相同时，提取电路250可以提取图像传感器110的功率传输网络的阻抗。
在下文中，描述了具有上述结构的图像系统的操作方法。
图3是例示图像系统的操作方法的流程图。
参照图3，图像系统的操作方法可以包括：在步骤S100中建立用于测量封装件100中的图像传感器110的功率特性的环境；在步骤S200中根据环境来测量图像传感器100的功率特性；以及在步骤S300中根据环境测量与封装件100不同的封装件中的图像传感器的功率特性。
在步骤S100中，环境被建立以由阻抗建模工具230对图像传感器110的功率传输网络进行建模并且生成作为第一模型的已建模的功率传输网络的阻抗。
当在步骤S200中正常测量图像传感器110的功率特性时，可以在步骤S300中执行与封装件100不同的封装件中的图像传感器的功率特性的测量。当图像传感器110的功率传输网络的阻抗与第一模型的阻抗相同时，可以认为图像传感器110的功率特性被正常测量。也就是说，当正常测量图像传感器110的功率特性时，可以认为功率特性测量装置200中所包括的阻抗测量电路220正常工作。
因此，即使与封装件100不同的封装件中所包括的图像传感器的功率特性不同于图像传感器110的功率特性，基于步骤S100中生成的第一模型的阻抗也可以准确地测量不同封装件中的图像传感器中的功率传输网络的阻抗。
图4是详细例示图3的步骤S200(即，图像传感器100的功率特性的测量)的流程图。
参照图4，在步骤S200中测量图像传感器100的功率特性可以包括：在步骤S210中由阻抗建模工具230生成第一模型的阻抗；在步骤S220中由阻抗测量电路220测量图像传感器110中的功率传输网络的阻抗；在步骤S230中由比较电路240比较第一模型的阻抗与功率传输网络的阻抗；当第一模型的阻抗与功率传输网络的阻抗相同(步骤S240中为“是”)时，在步骤S250中由提取电路250提取功率传输网络的阻抗，以及当第一模型的阻抗与功率传输网络的阻抗不相同(步骤S240中为“否”)时，在步骤S260中对阻抗建模工具230和/或阻抗测量电路220进行调谐。
从以上描述显而易见的是，可以测量图像传感器中的功率传输网络的阻抗，从而容易地测量图像传感器的功率特性，甚至是异构图像传感器(即，不同封装件中的图像传感器)的功率特性。
本公开的实施方式通过容易地测量图像传感器的功率特性，使得能够基于图像传感器的功率特性来开发高质量的图像传感器。
虽然已经参照特定实施方式例示并描述了本公开，但是所公开的实施方式并非旨在是限制性的。此外，应注意，如本领域技术人员根据本公开将认识到的那样，在不脱离本发明的精神和/或范围的情况下，可以通过替代、变型和修改以各种方式来实现本公开。本公开旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的替代、变型和修改。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月5日提交的韩国专利申请No.10-2019-0160781的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (20)

1.一种功率特性测量装置，该功率特性测量装置包括：
比较电路，所述比较电路被配置用于将图像传感器的阻抗与已建模的图像传感器的阻抗进行比较；以及
提取电路，所述提取电路被配置用于根据所述比较电路的比较结果来提取所述图像传感器的阻抗。
2.根据权利要求1所述的功率特性测量装置，
其中，所述图像传感器的阻抗包括所述图像传感器中的功率传输网络的阻抗，并且
其中，所述已建模的图像传感器的阻抗对应于所述功率传输网络的阻抗。
3.根据权利要求1所述的功率特性测量装置，该功率特性测量装置还包括：阻抗测量电路，所述阻抗测量电路被配置用于通过使用去嵌入技术来测量所述图像传感器的阻抗。
4.根据权利要求1所述的功率特性测量装置，该功率特性测量装置还包括阻抗建模工具，所述阻抗建模工具被配置用于通过使用去嵌入技术来生成所述已建模的图像传感器的阻抗。
5.根据权利要求4所述的功率特性测量装置，其中，所述阻抗建模工具基于芯片功率模型来设计所述已建模的图像传感器。
6.根据权利要求3所述的功率特性测量装置，该功率特性测量装置还包括：接口，在该接口上安装有包括所述图像传感器的封装件，
其中，所述封装件和所述阻抗测量电路通过所述接口电连接。
7.一种图像系统，该图像系统包括：
封装件，所述封装件包括图像传感器；以及
功率特性测量装置，所述功率特性测量装置上安装有所述封装件，并且所述功率特性测量装置被配置用于基于所述图像传感器的阻抗和已建模的图像传感器的阻抗来测量所述图像传感器的功率特性。
8.根据权利要求7所述的图像系统，
其中，所述图像传感器的阻抗包括所述图像传感器中的功率传输网络的阻抗，并且
其中，所述已建模的图像传感器的阻抗对应于所述功率传输网络的阻抗。
9.根据权利要求7所述的图像系统，其中，所述功率特性测量装置通过使用去嵌入技术来从所述封装件的阻抗中提取所述图像传感器的阻抗。
10.根据权利要求7所述的图像系统，其中，所述已建模的图像传感器是基于芯片功率模型设计的。
11.根据权利要求7所述的图像系统，其中，所述功率特性测量装置包括：
接口，所述接口上安装有所述封装件；
阻抗测量电路，所述阻抗测量电路通过所述接口电连接至所述封装件，并且所述阻抗测量电路被配置用于测量所述图像传感器的阻抗；
阻抗建模工具，所述阻抗建模工具被配置用于生成所述已建模的图像传感器的阻抗；
比较电路，所述比较电路被配置用于将所述图像传感器的阻抗与所述已建模的图像传感器的阻抗进行比较；以及
提取电路，所述提取电路被配置用于根据所述比较电路的比较结果来提取所述图像传感器的阻抗。
12.根据权利要求11所述的图像系统，其中，所述阻抗测量电路通过使用去嵌入技术来测量除了所述封装件中的封装基板的阻抗和所述接口的阻抗之外的所述图像传感器的阻抗。
13.根据权利要求11所述的图像系统，其中，所述阻抗建模工具通过使用去嵌入技术来生成除了已建模的封装基板的阻抗和已建模的接口的阻抗之外的所述已建模的图像传感器的阻抗。
14.一种图像系统的操作方法，该操作方法包括：
建立用于测量第一封装件中的第一图像传感器的功率特性的环境；
根据所述环境来测量所述第一图像传感器的功率特性；以及
当所述第一图像传感器的功率特性被正常测量时，根据所述环境来测量第二封装件中包括的第二图像传感器的功率特性，所述第二图像传感器的功率特性与所述第一图像传感器的功率特性不同。
15.根据权利要求14所述的操作方法，其中，所述环境被建立以对所述第一图像传感器的功率传输网络进行建模并且生成所述第一图像传感器的已建模的功率传输网络的阻抗。
16.根据权利要求15所述的操作方法，其中，当所述第一图像传感器的所述功率传输网络的阻抗与所述第一图像传感器的已建模的功率传输网络的阻抗相同时，执行根据所述环境来测量所述第一图像传感器的功率特性的步骤。
17.根据权利要求14所述的操作方法，其中，基于所述第二图像传感器中的功率传输网络的阻抗和所述第一图像传感器的已建模的功率传输网络的阻抗来测量所述第二图像传感器的功率特性。
18.根据权利要求14所述的操作方法，其中，测量所述第一图像传感器的功率特性的步骤包括以下步骤：
由阻抗建模工具生成已建模的第一图像传感器的阻抗；
由阻抗测量电路测量所述第一图像传感器的阻抗；
由比较电路对所述已建模的第一图像传感器的阻抗与所述第一图像传感器的阻抗进行比较；以及
当所述已建模的第一图像传感器的阻抗与所述第一图像传感器的阻抗相同时，由提取电路提取所述第一图像传感器的阻抗。
19.根据权利要求18所述的操作方法，该操作方法还包括以下步骤：当所述已建模的第一图像传感器的阻抗与所述第一图像传感器的阻抗不相同时，对所述阻抗建模工具和所述阻抗测量电路中的至少一个进行调谐。
20.根据权利要求18所述的操作方法，
其中，所述第一图像传感器的阻抗包括所述第一图像传感器中的功率传输网络的阻抗，并且
所述已建模的第一图像传感器的阻抗包括所述第一图像传感器的已建模的功率传输网络的阻抗。
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