[發(fā)明專利]用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測的設備及檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711226250.7
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108181521A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 汪波;劉偉鑫;李珍;孔澤斌;徐導進
• 申請（專利權）人: 上海精密計量測試研究所;上海航天信息研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.一種用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測的設備，其特征在于，包括圖像采集模塊、輻照電路板、程控電源、路由器、主控計算機和遠程控制計算機，其中，

圖像采集模塊置于輻照腔中，用于實現(xiàn)CMOS圖像傳感器供電控制、圖像采集、實時無損傳輸；

主控計算機置于試驗大廳，通過上位機軟件控制所述程控電源，實現(xiàn)電流實時記錄和限流保護，在單粒子鎖定引起電源電流陡增的情況下，具有自主斷電復位功能，具有CMOS圖像傳感器輸出圖像實時存儲功能；

所述遠程控制計算機置于測試大廳，通過所述路由器與主控計算機通信，具有圖像在線監(jiān)測、改變器件工作模式和功能中斷在線重啟的功能。

2.如權利要求1所述的用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測的設備，其特征在于，所述工作模式包括曝光時間和工作幀頻。

3.一種用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測方法，其特征在于，采用如權利要求 1或2所述的用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測的設備，所述方法包括：

將試驗樣品放置在X-Y平臺上，該平臺可以三維調(diào)節(jié)，最小移動步長為0.125微米，從而使激光微束輻照到器件的特定區(qū)域；

選用預設的波長和激光能量，確定束斑直徑；

根據(jù)器件版圖確定掃描區(qū)域，對CMOS圖像傳感器器件不同子電路逐點掃描；

對每一次離子入射，都記錄電源瞬態(tài)電流和入射位置，以判別哪些區(qū)域?qū)瘟Ｗ渔i定敏感；

試驗過程中器件連續(xù)成像，實時在線監(jiān)測；

結合子電路工作原理和功能，識別、存儲器件不同區(qū)域發(fā)生單粒子效應時圖像異常表現(xiàn)形式，獲得單粒子效應異常圖像特征庫，建立CMOS圖像傳感器單粒子效應測試表征技術，用于在線實時檢測不同的CMOS圖像傳感器單粒子效應，實現(xiàn)準確識別、判斷、定位單粒子效應產(chǎn)生的敏感位置，確定CMOS圖像傳感器內(nèi)部不同電路微結構發(fā)生單粒子效應表現(xiàn)形式、失效模式。

4.如權利要求3所述的用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器單粒子效應包括單粒子瞬態(tài)、單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子功能中斷和單粒子鎖定。

5.如權利要求4所述的用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測方法，其特征在于，單粒子瞬態(tài)主要表現(xiàn)為輸出圖像中含有覆蓋多個像素的亮斑，采用八角連通、邊緣檢測圖像處理方法，統(tǒng)計亮斑覆蓋像素數(shù)量、信號電荷數(shù)、亮斑分布特征，建立單粒子瞬態(tài)在線檢測分析技術。

6.如權利要求4所述的用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測方法，其特征在于，單粒子翻轉(zhuǎn)主要表現(xiàn)為列異常、行異常、整幅圖像異常、輸出圖像花屏；編寫圖像處理軟件，針對這些不同的異常輸出進行特征分析和統(tǒng)計，建立異常圖像特征庫，實現(xiàn)在線實時快速甄別單粒子效應。

7.如權利要求4所述的用于CMOS圖像傳感器單粒子效應檢測方法，其特征在于，單粒子功能中斷和單粒子鎖定導致CMOS圖像傳感器成像功能中斷，并且單粒子鎖定引起電流陡增；通過上位機軟件控制程控電源實現(xiàn)電流在線監(jiān)測和存儲，若電流出現(xiàn)陡增，通過觸發(fā)保護電流閾值斷電，從而保護CMOS圖像傳感器和驅(qū)動電路，并在軟件上集成在線重啟復位功能。