CN116381457A - 一种基于数据预统计的光感芯片校正方法 - Google Patents

一种基于数据预统计的光感芯片校正方法 Download PDF

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CN116381457A
CN116381457A CN202310375054.5A CN202310375054A CN116381457A CN 116381457 A CN116381457 A CN 116381457A CN 202310375054 A CN202310375054 A CN 202310375054A CN 116381457 A CN116381457 A CN 116381457A
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value
gain
light
chip
gain value
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高金波
陈颖璐
陈晓婷
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Zhongshan Boceda Electronic Technology Co ltd
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Zhongshan Boceda Electronic Technology Co ltd
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    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2856—Internal circuit aspects, e.g. built-in test features; Test chips; Measuring material aspects, e.g. electro migration [EM]
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Abstract

本发明公开了一种加快光感芯片的测试速度的基于数据预统计的光感芯片校正方法，使其可对大批量的光感芯片进行快速测试。本发明首先使用数据预统计找到每个批次的光感芯片的统计基准增益值
Figure DDA0004170098900000011
以及增益差距值△x，优先测试统计基准增益值
Figure DDA0004170098900000012
再根据统计基准增益值
Figure DDA0004170098900000013
所对应的测试值
Figure DDA0004170098900000014
与目标值y之间的差距，利用步进公式计算该颗光感芯片的实际最终增益值，并对光感芯片进行校正。本发明应用于光感芯片测试的技术领域。

Description

一种基于数据预统计的光感芯片校正方法
技术领域
本发明涉及一种光感芯片校正测试方法,特别涉及一种基于数据预统计的光感芯片校正方法。
背景技术
随着现在带健康功能的可穿戴设备的兴起，使得采用光感芯片采集人体健康数据的应用越来越多，同时光感芯片在手机行业也能大量应用。光感芯片在制造时需要进行光强测试，得到其最佳增益值，目前光感芯片的光强测试多采用二分法逼近最佳增益值，这无疑会消耗的测试资源，增加测试量，且在批量生产的光感芯片的测试中，也会影响测试效率，导致整体生产效率较低，若能研究出优于目前二分法逼近最佳的增益值的测试校正方法，就能加快光感芯片测试的测试速度，有效提高光感芯片的测试效率，减少测试资源的消耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种加快光感芯片的测试速度的基于数据预统计的光感芯片校正方法，使其可对大批量的光感芯片进行快速测试。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括以下步骤：
S1.对某批次的光感芯片中抽取样本，并采用二分法逼近每颗光感芯片的实际增益值和增益差距值；
S2.对抽取样本中的实际增益值进行预统计，统计出样本的统计基准增益值；
S3.通过统计基准增益值对该批次的芯片进行测试，得到统计基准增益值对应的实际测试值；
S4.比较实际测试值和设定的目标值之间的差距，若差距小于或等于设定的误差值，则认为该统计基准增益值为该芯片的最终增益值，若差距大于设定的误差值，则需要进一步逼近光感芯片的最终增益值；
S5.采用步进法获取最终增益值。
进一步的，所述步骤5中采用步进法获取最终增益值是先通过统计基准增益值对应的实际测试值与设定的目标值之间的差值，并通过该差值与增益差距值的比例计算出修改的增益步数，接着根据所需校正修改的增益步数采用步进法计算所对应的实际测试值，将所对应的实际测试值与光感芯片设定的目标值比较，若差值小于或等于二分之一的增益差距值，则认为步进后的增益值为该芯片的最终增益值，若差值大于二分之一的增益差距值，则需再次步进逼近光感芯片最终增益值。
进一步的，所述步骤S1的具体步骤如下：对某个批次的光感芯片采用随机抽样的方式抽取样本，对于所抽取的i个样本采用二分法逼近每颗光感芯片的实际增益值mi，同时计算增益差距值△x，具体公式如下：
Figure BDA0004170098880000021
其中△x为增益差距值，a为具体某个增益值，x0为增益为0时光感芯片的实际测试值，xa为增益为a时光感芯片的实际测试值。
进一步的，所述步骤S2的步骤具体如下：对步骤S1所抽取的i个样本的实际增益值mi进行预统计，通过离群边界去除所取样本的实际增益值中的离群点，最后利用求平均的方式，统计出所取样本的平均增益值。
进一步的，所述离群边界的具体公式如下：
Lower＝QL-T*IQR
Upper＝QU+T*IQR
其中，Lower为离群上界，Upper为离群下界，QL为下五分位数，表示所抽取样本中有五分之一的数据小于该值；QU为上五分位数，表示所抽取样本中有五分之一的数据小于该值；T为离群程度参数；IQR为五分位数间距，是上五分位数QU与下五分位数QL之差，其间包含了全部观察值的一半，具体计算公式为：
IQR＝QU-QL
高于离群上界Lower以及低于离群下界Upper的点都是认为的离群点，去除离群点后，对剩下的样本进行统计获得统计基准增益值，具体公式如下：
Figure BDA0004170098880000031
其中，
Figure BDA0004170098880000032
为所取样本的统计基准增益值，k为所取的i个光感芯片样本去除所有离群点后所剩的样本个数，mk为每颗光感芯片的实际增益值。
进一步的，所述步骤S3的步骤具体如下：用步骤S2计算出来的统计基准增益值
Figure BDA0004170098880000033
对该批次的芯片进行测试，得到统计基准增益值/>
Figure BDA0004170098880000034
对应的实际测试值/>
Figure BDA0004170098880000035
其中j为该批次中的某颗芯片，/>
Figure BDA0004170098880000036
表示第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure BDA0004170098880000037
对应的实际测试值。
进一步的，所述步骤S4的步骤具体如下：比较步骤S3所测得的实际测试值
Figure BDA0004170098880000038
和目标值y，若：
Figure BDA0004170098880000039
则认为统计基准增益值
Figure BDA00041700988800000318
为该芯片的最终增益值；
若：
Figure BDA00041700988800000310
则认为需要采用步进法进一步逼近光感芯片最终增益值；
其中，
Figure BDA00041700988800000311
为第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure BDA00041700988800000312
对应的实际测试值，y为目标值，T为该批次芯片可允许的误差值。
进一步的，所述步骤S5的步骤具体如下：采用步进法逼近光感芯片最终增益值，首先根据增益差距值△x和光感芯片基于统计基准增益值
Figure BDA00041700988800000313
的实际测试值/>
Figure BDA00041700988800000314
与目标值y的差值，计算修改的增益步数，具体公式如下：
Figure BDA00041700988800000315
其中，△m为所需修改的增益步数，
Figure BDA00041700988800000316
表示第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure BDA00041700988800000317
对应的实际测试值，y为目标值，△x为增益差距值；
然后测试步进后对应的实际测试值
Figure BDA0004170098880000041
再次比较步进后对应的实际测试值
Figure BDA0004170098880000042
和目标值y；
若：
Figure BDA0004170098880000043
则认为步进后增益值
Figure BDA0004170098880000044
为该芯片的最终增益值；
若：
Figure BDA0004170098880000045
则进行再次步进法逼近光感芯片最终增益值；
其中，
Figure BDA0004170098880000046
为第j颗芯片步进后增益为/>
Figure BDA0004170098880000047
的实际测试值，y为目标值，△x为增益差距值。
进一步的，进行再次步进法逼近光感芯片最终增益值的具体步骤为：计算
Figure BDA0004170098880000048
所对应的实际测试值/>
Figure BDA0004170098880000049
对比/>
Figure BDA00041700988800000410
和
Figure BDA00041700988800000411
选择最接近目标值y的实际测试值所对应的增益值作为该芯片的最终增益值。
本发明的有益效果是：本方法针对目前工业上光感芯片测试方法进行改进，首先使用数据预统计找到每个批次的光感芯片的统计基准增益值
Figure BDA00041700988800000412
以及增益差距值△x，优先测试统计基准增益值/>
Figure BDA00041700988800000413
再根据统计基准增益值/>
Figure BDA00041700988800000414
所对应的测试值/>
Figure BDA00041700988800000415
与目标值y之间的差距，利用步进公式计算该颗光感芯片的实际最终增益值，并对光感芯片进行校正；与现有技术相比，本发明通过数据预统计的方式加快了光感芯片测试的测试速度，有效提高光感芯片的测试效率，减少测试资源的消耗。
附图说明
图1是本发明的步骤流程图；
图2是本发明的测试流程图；
图3是通过离群边界去除离群点的示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，在本实施例中，本发明包括以下步骤：
步骤S1.对某个批次的光感芯片采用随机抽样的方式抽取样本，对于所抽取的i个样本采用二分法逼近每颗光感芯片的实际增益值mi，同时计算增益差距值△x，具体公式如下：
Figure BDA0004170098880000051
其中△x为增益差距值，a为具体某个增益值，x0为增益为0时光感芯片的实际测试值，xa为增益为a时光感芯片的实际测试值。
步骤S2.对步骤S1所抽取的i个样本的实际增益值mi进行预统计，通过离群边界去除所取样本的实际增益值中的离群点，最后利用求平均的方式，统计出所取样本的平均增益值；
所述离群边界的具体公式如下：
Lower＝QL-T*IQR
Upper＝QU+T*IQR
其中，Lower为离群上界，Upper为离群下界，QL为下五分位数，表示所抽取样本中有五分之一的数据小于该QL值；QU为上五分位数，表示所抽取样本中有五分之一的数据小于该QU值；T为离群程度参数；IQR为五分位数间距，是上五分位数QU与下五分位数QL之差，其间包含了全部观察值的一半，具体计算公式为：
IQR＝QU-QL
高于离群上界Lower以及低于离群下界Upper的点都是认为的离群点，去除离群点后，对剩下的样本进行统计获得统计基准增益值，具体公式如下：
Figure BDA0004170098880000061
其中，
Figure BDA0004170098880000062
为所取样本的统计基准增益值，k为所取的i个光感芯片样本去除所有离群点后所剩的样本个数，mk为每颗光感芯片的实际增益值。
所述步骤S3.用步骤S2计算出来的统计基准增益值
Figure BDA0004170098880000063
对该批次的芯片进行测试，得到统计基准增益值/>
Figure BDA0004170098880000064
对应的实际测试值/>
Figure BDA0004170098880000065
其中j为该批次中的某颗芯片，/>
Figure BDA0004170098880000066
表示第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure BDA0004170098880000067
对应的实际测试值。
步骤S4.比较步骤S3所测得的实际测试值
Figure BDA0004170098880000068
和目标值y，若：
Figure BDA0004170098880000069
则认为统计基准增益值
Figure BDA00041700988800000610
为该芯片的最终增益值；
若：
Figure BDA00041700988800000611
则认为需要采用步进法进一步逼近光感芯片最终增益值；
其中，
Figure BDA00041700988800000612
为第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure BDA00041700988800000613
对应的实际测试值，y为目标值，T为该批次芯片可允许的误差值，选用误差值在5左右。
步骤S5.采用步进法逼近光感芯片最终增益值，首先根据增益差距值△x和光感芯片基于统计基准增益值
Figure BDA00041700988800000614
的实际测试值/>
Figure BDA00041700988800000615
与目标值y的差值，计算修改的增益步数，具体公式如下：
Figure BDA00041700988800000616
其中，△m为所需修改的增益步数，
Figure BDA00041700988800000617
表示第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure BDA00041700988800000618
对应的实际测试值，y为目标值，△x为增益差距值；
然后测试步进后对应的实际测试值
Figure BDA00041700988800000619
再次比较步进后对应的实际测试值
Figure BDA00041700988800000620
和目标值y；
若：
Figure BDA0004170098880000071
则认为步进后增益值
Figure BDA0004170098880000072
为该芯片的最终增益值；
若：
Figure BDA0004170098880000073
则进行再次步进法逼近光感芯片最终增益值，即计算
Figure BDA0004170098880000074
所对应的实际测试值/>
Figure BDA0004170098880000075
对比/>
Figure BDA0004170098880000076
和/>
Figure BDA0004170098880000077
选择最接近目标值y的实际测试值所对应的增益值作为该芯片的最终增益值；
其中，
Figure BDA0004170098880000078
为第j颗芯片步进后增益为/>
Figure BDA0004170098880000079
的实际测试值，y为目标值，△x为增益差距值。
本发明采用数据预统计的方式，先找到最可能的增益值，再根据每颗芯片的实际测试情况采用步进法直接逼近芯片的最佳增益值，加快了光感芯片测试的测试速度，有效提高光感芯片的测试效率，减少测试资源的消耗。经实际验证，采用传统二分法逼近最佳增益值平均测试次数为4.92次，采用本发明的方法逼近最佳增益值平均测试次数为2.17次，测试效率提高57.14％。
本发明应用于光感芯片测试的技术领域。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1.对某批次的光感芯片中抽取样本，并采用二分法逼近每颗光感芯片的实际增益值和增益差距值；
S2.对抽取样本中的实际增益值进行预统计，统计出样本的统计基准增益值；
S3.通过统计基准增益值对该批次的芯片进行测试，得到统计基准增益值对应的实际测试值；
S4.比较实际测试值和设定的目标值之间的差距，若差距小于或等于设定的误差值，则认为该统计基准增益值为该芯片的最终增益值，若差距大于设定的误差值，则需要进一步逼近光感芯片的最终增益值；
S5.采用步进法获取最终增益值。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于：所述步骤5中采用步进法获取最终增益值是先通过统计基准增益值对应的实际测试值与设定的目标值之间的差值，并通过该差值与增益差距值的比例计算出修改的增益步数，接着根据所需校正修改的增益步数采用步进法计算所对应的实际测试值，将所对应的实际测试值与光感芯片设定的目标值比较，若差值小于或等于二分之一的增益差距值，则认为步进后的增益值为该芯片的最终增益值，若差值大于二分之一的增益差距值，则需再次步进逼近光感芯片最终增益值。
3.根据权利要求2所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于：
所述步骤S1的具体步骤如下：对某个批次的光感芯片采用随机抽样的方式抽取样本，对于所抽取的i个样本采用二分法逼近每颗光感芯片的实际增益值mi，同时计算增益差距值△x，具体公式如下：
Figure FDA0004170098870000011
其中△x为增益差距值，a为具体某个增益值，x0为增益为0时光感芯片的实际测试值，xa为增益为a时光感芯片的实际测试值。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于：所述步骤S2的步骤具体如下：对步骤S1所抽取的i个样本的实际增益值mi进行预统计，通过离群边界去除所取样本的实际增益值中的离群点，最后利用求平均的方式，统计出所取样本的平均增益值。
5.根据权利要求4所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特在于：
所述离群边界的具体公式如下：
Lower＝QL-T*IQR
Upper＝QU+T*IQR
其中，Lower为离群上界，Upper为离群下界，QL为下五分位数，表示所抽取样本中有五分之一的数据小于该值；QU为上五分位数，表示所抽取样本中有五分之一的数据小于该值；T为离群程度参数；IQR为五分位数间距，是上五分位数QU与下五分位数QL之差，其间包含了全部观察值的一半，具体计算公式为：
IQR＝QU-QL
高于离群上界Lower以及低于离群下界Upper的点都是认为的离群点，去除离群点后，对剩下的样本进行统计获得统计基准增益值，具体公式如下：
Figure FDA0004170098870000021
其中，
Figure FDA0004170098870000022
为所取样本的统计基准增益值，k为所取的i个光感芯片样本去除所有离群点后所剩的样本个数，mk为每颗光感芯片的实际增益值。
6.根据权利要求5所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于：所述步骤S3的步骤具体如下：用步骤S2计算出来的统计基准增益值
Figure FDA0004170098870000023
对该批次的芯片进行测试，得到统计基准增益值/>
Figure FDA0004170098870000024
对应的实际测试值/>
Figure FDA0004170098870000025
其中j为该批次中的某颗芯片，/>
Figure FDA0004170098870000026
表示第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure FDA0004170098870000027
对应的实际测试值。
7.根据权利要求6所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于：所述步骤S4的步骤具体如下：比较步骤S3所测得的实际测试值
Figure FDA0004170098870000031
和目标值y，若：
Figure FDA0004170098870000032
则认为统计基准增益值
Figure FDA0004170098870000033
为该芯片的最终增益值；
若：
Figure FDA0004170098870000034
则认为需要采用步进法进一步逼近光感芯片最终增益值；
其中，
Figure FDA0004170098870000035
为第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure FDA0004170098870000036
对应的实际测试值，y为目标值，T为该批次芯片可允许的误差值。
8.根据权利要求7所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于：所述步骤S5的步骤具体如下：采用步进法逼近光感芯片最终增益值，首先根据增益差距值△x和光感芯片基于统计基准增益值
Figure FDA0004170098870000037
的实际测试值/>
Figure FDA0004170098870000038
与目标值y的差值，计算修改的增益步数，具体公式如下：
Figure FDA0004170098870000039
其中，△m为所需修改的增益步数，
Figure FDA00041700988700000310
表示第j颗芯片的统计基准增益值/>
Figure FDA00041700988700000311
对应的实际测试值，y为目标值，△x为增益差距值；
然后测试步进后对应的实际测试值
Figure FDA00041700988700000312
再次比较步进后对应的实际测试值
Figure FDA00041700988700000313
和目标值y；
若：
Figure FDA00041700988700000314
则认为步进后增益值
Figure FDA00041700988700000315
为该芯片的最终增益值；
若：
Figure FDA0004170098870000041
则进行再次步进法逼近光感芯片最终增益值；
其中，
Figure FDA0004170098870000042
为第j颗芯片步进后增益为/>
Figure FDA0004170098870000043
的实际测试值，y为目标值，△x为增益差距值。
9.根据权利要求8所述的一种基于数据预统计的光感芯片校正方法，其特征在于：进行再次步进法逼近光感芯片最终增益值的具体步骤为：计算
Figure FDA0004170098870000044
所对应的实际测试值/>
Figure FDA0004170098870000045
对比/>
Figure FDA0004170098870000046
和/>
Figure FDA0004170098870000047
选择最接近目标值y的实际测试值所对应的增益值作为该芯片的最终增益值。
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