基于真空探针台的红外焦平面自动测试的关键技术研究

时间：2023-10-07

红外热成像技术由于自身各种优势在军事领域和民用领域有着广阔的应用前景,因此备受各国重视,竞相发展相关技术。

由于国外对红外热成像技术的研究比较早,而我国在红外热成像技术领域起步较晚,所以差距很大。近年来我国在红外热成像技术的相关领域取得了一些进展,但很多方面还是远远落后于世界水平。

因此,还需要加快红外热成像技术的研究。本课题以加快红外热成像技术的研究进度、减小研究周期、提升研究效率,降低研究及生产成本为目标,以红外热成像系统的核心部分非制冷红外焦平面为基础,研究红外焦平面封装前自动化测试的技术。

提出了自动化测试的方案及自动测试中遇到的一些关键问题,并对问题进行了深入研究。

本文首先介绍了红外焦平面测试的基本理论。在其基础上,以自动化测试为目标,改进了现有的基于半自动真空探针台的红外焦平面测试系统硬件电路部分。设计了以USB芯片和FPGA芯片为基础的硬件测试电路。通过对红外焦平面测试的需求、郑州科探真空探针台程序控制及测试过程自动化的深入研究,得到测试过程自动化的一些方法、偏置电压自动调节方法及红外焦平面芯片能评价方法。从而在软件方面设计了参数设置模块、测试控制模块、偏置电压调节模块、数据采集模块、数据分析模块、半自动真空探控制模块等。

其中测试控制模块是软件部分的核心模块,包括三种测试模式,手动测试模式、释放前自动测试模式及释放后自动测试模式,起着对测试流程的整体控制作用。控制模块是测试软件控制真空探针台进行测试的重要模块,可以灵活地控制真空探针台的载物台、传送桥、显微镜及黑体等多个组件。偏置电压调节模块和数据分析模块是自动测试中寻找红外焦平面芯片偏置电压及对红外焦平面芯片能评价的关键模块。

通过比较不同偏置电压下红外焦平面的性能参数,可以得到其工作的偏置电压;通过对红外焦平面偏置电压下性能参数的比较,可以得出红外焦平面芯片能优劣的评价。本课题研究实现了对640×512、384×288、320×240等阵列大小的氧化钒非制冷红外焦平面阵列的封装前自动测试。通过对测试数据的分析可以得到坏点、非均匀性、噪声、响应率、噪声等效温差等参数,从而评估芯片的性能。

词条
词条说明
高温真空探针热台的使用场景
1000度高温真空探针台，主要应用于半导体、材料科学、纳米技术、光电子、薄膜技术等领域，具有以下用途：1. 半导体器件测试与表征：用于不同温度下的半导体料件、电子器件和光电子器件的性能测试和分析。2. 材料性能表征：研究和测试材料在不同温度下的电学、磁学、光学等性能，以及材料的稳定性和可靠性。3. 纳米结构与纳米器件研究：在纳米尺度上测量纳米结构与纳米器件的电学性能，及其在高温真空环境中的稳定性和
高低温探针台-解释塞贝克系数测量原理及系数
塞贝克系数（Seebeck Coefficient）也称为热电偶效应或Seebeck效应，是指两种不同导体（或半导体）材料在一定温差下产生热电动势的现象。塞贝克系数是研究热电材料（将热能转化为电能的材料）非常重要的一个参数，它用来衡量材料在一定温差下产生的热电压。塞贝克系数的测量方法有很多种，其中一种常用的方法是恒流法。准备一个热电偶，它由两种不同材料的导线组成。然后将热电偶的其中一个
PVD制备K型薄膜热电偶的研究
热电偶元件是在工业、科研中广泛使用的一种温度传感器,具有测温范围广,坚固耐用,无自发热现象,使用方便等优点。薄膜热电偶除了继承上述普通热电偶的优点外,还具有热容小,响应速度快,几乎不占用空间,对被测物体影响小的优点。本研究为制备K型薄膜热电偶选择了电子束蒸发镀,磁控溅射,多弧离子镀三种PVD方法。其中一部分样片的NiCr/NiSi薄膜均由磁控溅射均由磁控溅射沉积,另一部分样片的NiCr薄膜由磁控溅
真空探针台优势和适用于那些科研
KT-Z1604T探针台主要应用于传感器，半导体，光电，集成电路以及封装的测试。广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，旨在确保质量及可靠性，并缩减研发时间和器件制造工艺的成本。该探针台的承载台为60x60不锈钢台面，台面较高可升温到较高350℃。真空腔体设计有进气口和抽真空接口。探针臂为X/Y/Z三轴移动，三个方向均可在真空环境下精密移位调节，其中X