科学级CCD驱动和读出ASIC原型芯片完成测试

发布者:王颖颖发布时间:2021-12-31浏览次数:150

在中国科学技术大学和紫金山天文台联合研制的大视场巡天望远镜(Wide Field Survey Telescope, WFST)中,王坚课题组负责望远镜的核心部件——CCD相机的研制,包括3×3 CCD阵列的拼接、CCD驱动和读出电子学系统、相机整体的机械结构和制冷散热等。其中,CCD驱动和读出的原型ASIC芯片已于本年度顺利完成。

WFST2.5米口径大视场望远镜,项目于20183月立项,总资金2亿人民币,周期5年。核探测与核电子学国家重点实验室负责研制完整的CCD相机。CCD驱动和读出电子学系统是相机的重要组成部分,它为9CCD提供3种高压偏置、72通道高压时钟等驱动信号以及处理CCD输出的144通道视频信号。而WFST作为主焦相机,对相机的体积和散热有着严格的要求。因此,研制CCD驱动和读出ASIC对于降低系统功耗和体积具有重要的意义,同时也是很有挑战性的工作。

在第一版的芯片原型设计中,采用了商业的180 nm BCD工艺来同时设计高压电路和低压读出电路。在4mm×4mm的裸片上,集成了单通道的读出电路、3通道高压偏置和6通道的高压时钟电路。芯片已于201711月份递交生产。芯片采用陶瓷基底的208管脚QFP封装,有利于增强散热。

 

芯片晶核和封装后照片

20183月开始对芯片进行测试,包括常温与低温下的电路功能和性能测试。目前已完成了所有电路的测试,基本达到了设计指标。

 

芯片测试板和测试平台