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一、CMOS圖像傳感器芯片概述

智能家居、智能城市以及智能制造共同組建了我們所生活的智能環(huán)境。隨著生活模式漸趨數(shù)據(jù)化，圖像傳感器成為連接現(xiàn)實世界與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。CIS是CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor）的縮寫，具有尺寸小、敏感度高、高度集成、功耗較低、成像速度快、成本較低等諸多優(yōu)點，CIS芯片是攝像頭核心零部件，而攝像頭是所有智能科技中的重要一環(huán)。當(dāng)前，CIS芯片已廣泛使用于手機、相機、汽車電子、安防等多個領(lǐng)域使用。

疫情沖擊下迫使生活與工作模式加速數(shù)碼化，智能生活成為了新常態(tài)。視像會議、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、消毒清潔機器人、無人運輸機等等，這類新的生活方式使得全球CIS（CMOS圖像傳感器）需求出現(xiàn)了爆發(fā)式增長，根據(jù)IC Insights最新報告，2021年全球CIS市場規(guī)?；謴?fù)強勁增長至228億美元，預(yù)計到2025年全球CIS市場規(guī)模為336億美元。其中，手機為CIS應(yīng)用規(guī)模最大的細分領(lǐng)域，預(yù)計到2025年達到157億美元，而汽車則是增速最快的細分領(lǐng)域，預(yù)計未來5年的行業(yè)復(fù)合增速高達33.8%，規(guī)模提升至51億美元。安防監(jiān)控攝像頭、工業(yè)機器人、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域增長亦緊隨其后。

移動應(yīng)用正在越來越多地采用多攝像頭和指紋掃描攝像頭技術(shù)進行用戶身份驗證。隨著芯片設(shè)計復(fù)雜度的增加，所需測試時間也在相應(yīng)增長。此外，汽車應(yīng)用領(lǐng)域還面臨著封裝芯片測試中低溫和高溫測試的影響，不同溫度下的多道測試也使測試次數(shù)明顯增加。隨著圖像傳感器越來越復(fù)雜化，不斷設(shè)計出更多新功能，CIS測試需求也呈現(xiàn)多樣化。

二、CMOS圖像傳感器芯片測試需求

（一）、DC&Function項測試

DC測試常見有OS、電壓、電流等；Function測試常見有DFT和BITS相關(guān)的測試。

（二）、光源與控制

由于CMOS圖像傳感器固有的器件結(jié)構(gòu)特點，各個像素和各列像素都有獨立的放大器，放大器中較小的失配或偏差都會產(chǎn)生圖像傳感器固定模式噪聲。因此在CMOS圖像傳感器投入使用之前需要對CMOS圖像傳感器進行校準(zhǔn)。CMOS圖像傳感器校準(zhǔn)光源常用的有白熾燈、鹵鎢燈、LED燈。白熾燈和鹵鎢燈存在發(fā)光效率低、功耗大等諸多問題。相對于前兩者，LED燈具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命、體積小、功耗小等特點，因此采用LED作為CMOS圖像傳感器的校準(zhǔn)光源。

目前，LED光源常用的調(diào)光方法有2種，一種為PWM調(diào)光，一種為DC調(diào)光；由于PWM調(diào)光，LED光源會出現(xiàn)頻閃的問題，現(xiàn)在大部分都用DC調(diào)光。通過控制器控制不同色溫的LED光源，滿足CIS sensor 的測試需求。

（三）、Image圖像測試

1、圖像采集（需支持CPHY/DPHY接口協(xié)議）

近年來隨著CMOS圖像傳感器不斷朝著高幀率化與高像素化的趨勢發(fā)展，攝像頭傳輸影像的數(shù)據(jù)量持續(xù)躍升。為了有效地進行信號傳輸，通常使用MIPI D-PHY與MIPI C-PHY兩類傳輸接口， D-PHY采用單獨時鐘同步線+數(shù)據(jù)Lane的傳輸結(jié)構(gòu)，每條Lane是由2根差分線構(gòu)成，抗干擾能力和驅(qū)動能力強；而C-PHY則是采用沒有獨立時鐘的3根電壓驅(qū)動型引線構(gòu)成的復(fù)雜傳輸結(jié)構(gòu)，抗干擾和驅(qū)動能力弱，因此對IC設(shè)計能力有著更高的要求。但MIPI C-PHY由于采用5進制傳輸，可提供更高的吞吐量，優(yōu)于D-PHY的二進制，傳輸量為其2.28倍，多為高端手機平臺所采用。

2、圖像測試

常見的圖像測試有Blemish Test、Black Test、White Test等測試項。通過算法進行圖像的識別和判斷。

三、CMOS圖像傳感器芯片測試方案

如何滿足不同測試需求，減少測試成本、加快測試時間和產(chǎn)品上市時間？加速科技開發(fā)出國內(nèi)第一臺250Mbps以上高性能數(shù)?；旌闲盘枩y試機，利用加速科技多年積累的高速分布式通信技術(shù)和高性能算法加速技術(shù)，提供一整套高性能低成本的CIS測試解決方案。該解決方案支持高達64顆2.5Gbps MIPI D PHY接口采集滿足了日益增長的高分辨率圖像傳感器需求，利用加速科技高達160Gbps分布式通信技術(shù)實現(xiàn)高速圖像采集，圖像功能測試數(shù)據(jù)和DC數(shù)據(jù)無縫融合。運用加速科技高性能算法加速技術(shù)可以大大加快圖像算法處理時間，大大提高整體測試效率，同時還允許客戶實現(xiàn)定制化的圖像測試算法來創(chuàng)建并保護測試IP。
 

?將Tester IPC布置CIS Server+ATE Client

CIS Server:負責(zé)CIS整體測試業(yè)務(wù)測試

ATE Client:負責(zé)DC+Function測試

?CIS Server

使用IPC自帶的HP卡，控制Prober或Handlerd的動作

使用USB線，控制光源動作

使用網(wǎng)絡(luò)，控制ATE Client和IMAGE Client的動作

?IMG Client

使用CIS高速圖像采集測試系統(tǒng)(ST8016C)，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集，通過配置自制加速板卡實現(xiàn)圖像測試的加速賦能。

四、加速科技CIS測試方案優(yōu)勢

加速科技CIS測試方案有以下幾點優(yōu)勢。

（一）產(chǎn)品優(yōu)勢

1、全新架構(gòu)設(shè)計：

1）采用最新先進的通信技術(shù)框架，高性能，高可靠性，靈活擴展有保證；

2）各測試功能模塊化，更換模塊即可實現(xiàn)不同測試需求；

3）上位機與機箱一體化設(shè)計，系統(tǒng)性能無瓶頸，整體更可靠；

2、性能更強大：

1）通信帶寬可達40Gbps，可以實現(xiàn)高性能實時測試和數(shù)據(jù)傳輸；

2）高度集成，單板可以集成更多功能模塊和通道，系統(tǒng)可以集成更多通道；

3）精心設(shè)計的模擬電路，確保測試參數(shù)誤差小于0.1%；

4）基于FPGA加速技術(shù)，實現(xiàn)更強大算力、實時調(diào)度和全并行測試；

5）支持大Pattern測試應(yīng)用，最大Vector Deepth達192M行，加載速率滿配置最快達到4.5分鐘；

3、測試性價比高：

1）數(shù)字和混合信號架構(gòu)設(shè)計，可以一次完成數(shù)字、模擬、射頻信號測試；

2）針對客戶應(yīng)用進行優(yōu)化設(shè)計，測試效率高，測試成本低；

3）針對設(shè)計公司和工廠提供不同優(yōu)化的設(shè)備。

4、自有知識產(chǎn)權(quán)，深度定制

1）完全自有知識產(chǎn)權(quán)，可根據(jù)客戶需求，開發(fā)定制測試方案，滿足系統(tǒng)封裝（SIP）、特色工藝(CIS/MEMS）等需求；

2）可以多方向擴展，測試模塊、PCBA；

3）根據(jù)客戶穩(wěn)定需求，利用加速科技成熟高性能數(shù)字測試機平臺及高性能FPGA開發(fā)能力，幫助客戶開發(fā)傳統(tǒng)測試機無法實現(xiàn)的測試方案和超高性價比測試方案。

（二）方案優(yōu)勢

1、系統(tǒng)規(guī)格

?支持2.5Gbps MIPI D PHY接口，

?支持2.5Gsps ~3.5GspsC PHY （定制板卡）

?支持定制LVDS接口

?支持4~64顆并測

?支持4組40Gbps高速通信接口

?支持250Mbps/500Mbps/1Gbps數(shù)字板卡

?支持最高160通道數(shù)字電源

?支持客戶定制光源

?搭配專業(yè)SoC數(shù)字板卡，實現(xiàn)強大的 SoC 測試能力

?支持DC數(shù)據(jù)和圖像功能測試數(shù)據(jù)融合管理

?開放FPGA內(nèi)實現(xiàn)圖像測試算法

2、一體化的操作界面

1)支持多種模式選擇切換；

2)基于Eclips的IDE 開發(fā)環(huán)境，支持基于C/C++的開發(fā)，開發(fā)簡單易學(xué)；

3)操作維護方便。

3、算法加速優(yōu)勢

該測試方案擁有高性能算法加速技術(shù)，可以大大提高整體測試時間，同時也可以滿足客戶實現(xiàn)定制化算法的要求。

4、穩(wěn)定可靠

對比其他測試機廠家，據(jù)客戶現(xiàn)場反饋，設(shè)備長時間運行穩(wěn)定可靠；

（三）服務(wù)優(yōu)勢

1、更全面交鑰匙方案

2、手把手賦能服務(wù)

?流程規(guī)范

?產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)

? 駐廠服務(wù)

3、借鑒行業(yè)專家經(jīng)驗快速優(yōu)化迭代方案

? 行業(yè)深入理解

? 快速優(yōu)化迭代

五、應(yīng)用場景

CIS FT測試連接示意圖

以上就是帶大家了解的CIS測試需求以及CIS芯片測試方案，歡迎想要了解更多的同學(xué)垂詢。