专利名称：一种aps芯片测试及筛选方法
技术领域：
本发明涉及一种APS芯片测试及筛选方法。
背景技术：
有源像素图像传感器件APS当前在宇航任务中应用广泛，多用于星敏感器、对地观测相机等空间成像类敏感器。目前国内宇航任务使用的APS芯片均为进口器件，其宇航级器件成本高、采购周期长，工业级APS芯片质量不能保证直接应用于宇航产品，需要对其筛选，保证其性能满足宇航任务的需求。
芯片出厂前，厂家在采用专用的仪器设备，对器件的内部结构进行检查从而进行筛选。芯片出厂后，则不能对其内部结构进行检查，只能通过外部性能参数变化来判断芯片的内部结构是否稳定，从而对芯片的性能进行评估。发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了一种APS芯片测试方法， 可以实现对APS芯片的参数测试，同时提供了一种APS芯片筛选方法，可以从质量等级不能达到宇航级的APS芯片中筛选出满足宇航任务使用要求的APS芯片。
本发明的技术解决方案之一一种APS芯片测试方法，包括以下步骤
(I)获取测试用图像
将被测APS芯片置于均匀光照下，选取n个曝光时间，并按选取的曝光时间各采集 m幅的明场图像；
将被测APS芯片置于暗室中，选取与明场图像相同的n个曝光时间，并按选取的曝光时间各采集m幅的暗场图像；
(2)计算测试参数
利用获取的共n * m幅明场图像，计算每个曝光时间情况下明场图像的均值 y y.light、时域噪声方差<temp.light、空域噪声方差^v2spaUight;
利用获取的共n * m幅暗场图像，计算每个曝光时间情况下暗场图像的均值 y y.daA、时域噪声方差<temPM、空域噪声方差^v2spatMk;
(3)确定被测APS芯片的光电参数
计算系统增益K，所述系统增益K用于表示APS芯片将生成的光电荷数转换为相应灰度值的转换系数；
利用获得的系统增益K分别计算平均暗电流Nd，响应不一致性PRNU，暗电流不一致性DCNU，暗底不一致性DSNU。
所述步骤(2)中根据下式分别计算每个曝光时间情况下图像的均值U y、时域噪声方差0V2temp、空域噪声方差O^2spat
权利要求
1.一种APS芯片测试方法，其特征在于包括以下步骤(1)获取测试用图像将被测APS芯片置于均勻光照下，选取η个曝光时间，并按选取的曝光时间各采集m幅的明场图像；将被测APS芯片置于暗室中，选取与明场图像相同的η个曝光时间，并按选取的曝光时间各采集m幅的暗场图像；(2)计算测试参数利用获取的共η * m幅明场图像，计算每个曝光时间情况下明场图像的均值yy.light、 时域噪声方差σ= temp, light、空域噪声方差iry2.spat.light ；利用获取的共η * m幅暗场图像，计算每个曝光时间情况下暗场图像的均值μ y.dart、时域噪声方差o"y2temp dark、空域噪声方差^V2spat dark ；(3)确定被测APS芯片的光电参数计算系统增益K，所述系统增益K用于表示APS芯片将生成的光电荷数转换为相应灰度值的转换系数；利用获得的系统增益K分别计算平均暗电流 ，响应不一致性PRNU，暗电流不一致性 DCNU,暗底不一致性DSNU。
2.如权利要求1所述的一种APS芯片测试方法，其特征在于所述步骤O)中根据下式分别计算每个曝光时间情况下图像的均值μ y、时域噪声方差Cy2temp、空域噪声方差
3.如权利要求1所述的一种APS芯片测试方法，其特征在于所述步骤(3)中系统增益K通过下式获得
4.一种低等级APS芯片筛选方法，用于从质量等级不能达到宇航级的有源像素图像传感器件APS中筛选出满足宇航任务使用要求的APS，其特征在于(Al)采用权利要求I中所述的测试方法对待筛选的APS芯片进行测试；(A2)对待筛选的APS芯片进行高温老炼试验将待筛选的APS芯片置于高于其在轨实际工作温度的高温环境中，并持续加电工作 240小时；(A3)采用权利要求I中所述的测试方法对经过步骤(A2)后的APS芯片进行测试； (A4)对APS芯片进行筛选。
5.如权利要求4所述一种低等级APS芯片筛选方法，其特征在于所述步骤(A4)中， 对APS芯片进行筛选的方法为若经步骤(A3)后的APS芯片符合下述标准，则为筛选出的符合要求的APS芯片平均暗电流Nd老炼前后相对变化量< 20% ；暗底不一致性(DSNU)老炼前后相对变化量< 8% ；响应不均匀性(PRNU)老炼前后相对变化量< 8% ；暗电流不一致性(DCNU)老炼前后相对变化量< 8%。
全文摘要
本发明公开了一种APS芯片测试及筛选方法，针对宇航级APS芯片成本高、采购周期长带来的影响，对工业级APS芯片进行高温老炼试验，并对老炼前后APS芯片的特定的光电性能参数进行测试，通过比较老炼前后光电参数的变化量来判断器件的性能的优劣，从中筛选出满足宇航任务使用要求的芯片。
文档编号G01R31/308GK102540056SQ20111046076
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者刘达, 卢欣, 李春江, 李晓, 李玉明, 武延鹏, 程会艳, 赵春晖, 郑然 , 钟红军 申请人:北京控制工程研究所