本文關(guān)鍵詞：基于真空探針臺(tái)的紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：紅外熱成像技術(shù)由于自身各種優(yōu)勢(shì)在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,因此備受世界各國(guó)重視,競(jìng)相發(fā)展相關(guān)技術(shù)。由于國(guó)外對(duì)紅外熱成像技術(shù)的研究比較早,而我國(guó)在紅外熱成像技術(shù)領(lǐng)域起步較晚,所以差距很大。近年來(lái)我國(guó)在紅外熱成像技術(shù)的相關(guān)領(lǐng)域取得了一些進(jìn)展,但很多方面還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界領(lǐng)先水平。因此,還需要加快紅外熱成像技術(shù)的研究。本課題以加快紅外熱成像技術(shù)的研究進(jìn)度、減小研究周期、提升研究效率,降低研究及生產(chǎn)成本為目標(biāo),以紅外熱成像系統(tǒng)的核心部分非制冷紅外焦平面為基礎(chǔ),研究紅外焦平面封裝前自動(dòng)化測(cè)試的技術(shù)。提出了自動(dòng)化測(cè)試的方案及自動(dòng)測(cè)試中遇到的一些關(guān)鍵問(wèn)題,并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。本文首先介紹了紅外焦平面測(cè)試的基本理論。在其基礎(chǔ)上,以自動(dòng)化測(cè)試為目標(biāo),改進(jìn)了現(xiàn)有的基于半自動(dòng)真空探針臺(tái)的紅外焦平面測(cè)試系統(tǒng)硬件電路部分。設(shè)計(jì)了以USB芯片和FPGA芯片為基礎(chǔ)的硬件測(cè)試電路。通過(guò)對(duì)紅外焦平面測(cè)試的需求、PAV200探針臺(tái)程序控制及測(cè)試過(guò)程自動(dòng)化的深入研究,得到測(cè)試過(guò)程自動(dòng)化的一些方法、偏置電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及紅外焦平面芯片性能評(píng)價(jià)方法。從而在軟件方面設(shè)計(jì)了參數(shù)設(shè)置模塊、測(cè)試控制模塊、偏置電壓調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、半自動(dòng)真空探針臺(tái)PAV200控制模塊等。其中測(cè)試控制模塊是軟件部分的核心模塊,包括三種測(cè)試模式,手動(dòng)測(cè)試模式、釋放前自動(dòng)測(cè)試模式及釋放后自動(dòng)測(cè)試模式,起著對(duì)測(cè)試流程的整體控制作用。PAV200控制模塊是測(cè)試軟件控制真空探針臺(tái)進(jìn)行測(cè)試的重要模塊,可以靈活地控制真空探針臺(tái)的載物臺(tái)、傳送橋、顯微鏡及黑體等多個(gè)組件。偏置電壓調(diào)節(jié)模塊和數(shù)據(jù)分析模塊是自動(dòng)測(cè)試中尋找紅外焦平面芯片最佳偏置電壓及對(duì)紅外焦平面芯片性能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵模塊。通過(guò)比較不同偏置電壓下紅外焦平面的性能參數(shù),可以得到其工作的最佳偏置電壓;通過(guò)對(duì)紅外焦平面最佳偏置電壓下性能參數(shù)的比較,可以得出紅外焦平面芯片性能優(yōu)劣的評(píng)價(jià)。本課題研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)640×512、384×288、320×240等陣列大小的氧化釩非制冷紅外焦平面陣列的封裝前自動(dòng)測(cè)試。通過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析可以得到壞點(diǎn)、非均勻性、噪聲、響應(yīng)率、噪聲等效溫差等參數(shù),從而評(píng)估芯片的性能。
【關(guān)鍵詞】：紅外焦平面 真空探針臺(tái) 封裝前測(cè)試 自動(dòng)測(cè)試 性能評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN219
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 紅外焦平面研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.2.1 紅外焦平面研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 紅外焦平面發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3 紅外焦平面測(cè)試技術(shù)13-14
• 1.3.1 封裝后測(cè)試13-14
• 1.3.2 封裝前測(cè)試及像元級(jí)測(cè)試14
• 1.4 本課題的研究意義14-16
• 1.4.1 封裝前測(cè)試14-15
• 1.4.2 自動(dòng)化測(cè)試15-16
• 1.4.3 重要意義16
• 1.5 本論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的研究基礎(chǔ)18-26
• 2.1 紅外焦平面的工作原理18-21
• 2.1.1 紅外敏感像元18-19
• 2.1.2 讀出電路19-21
• 2.2 紅外焦平面特性參數(shù)21-23
• 2.2.1 無(wú)效像元21-22
• 2.2.2 噪聲22
• 2.2.3 響應(yīng)率22-23
• 2.2.4 噪聲等效溫差23
• 2.2.5 動(dòng)態(tài)范圍23
• 2.3 紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)23-25
• 2.3.1 紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試的設(shè)計(jì)要求24
• 2.3.2 紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)硬件部分26-38
• 3.1 半自動(dòng)真空探針臺(tái)PAV20026-29
• 3.1.1 半自動(dòng)真空探針臺(tái)概述26-27
• 3.1.2 測(cè)試前探針臺(tái)準(zhǔn)備工作27-29
• 3.2 硬件電路部分29-34
• 3.2.1 高精度電源模塊29-30
• 3.2.2 USB控制模塊30-32
• 3.2.3 高精度低噪聲的偏置電壓模塊32-33
• 3.2.4 FPGA數(shù)字激勵(lì)模塊33
• 3.2.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊33-34
• 3.2.6 接口電路模塊34
• 3.3 數(shù)據(jù)采集部分34-35
• 3.4 硬件測(cè)試電路調(diào)試35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件部分38-43
• 4.1 參數(shù)設(shè)置模塊38-39
• 4.2 測(cè)試控制模塊39
• 4.3 偏置電壓調(diào)節(jié)模塊39
• 4.4 數(shù)據(jù)采集模塊39
• 4.5 數(shù)據(jù)分析模塊39-40
• 4.6 PAV200控制模塊40-41
• 4.6.1 各組件的控制40
• 4.6.2 GPIB接口40-41
• 4.7 軟件各部分調(diào)試41-42
• 4.8 本章小結(jié)42-43
• 第五章 紅外焦平面自動(dòng)測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)43-53
• 5.1 測(cè)試流程及控制43-48
• 5.1.1 手動(dòng)測(cè)試模式43-44
• 5.1.2 自動(dòng)測(cè)試模式44-48
• 5.1.3 其他控制48
• 5.2 偏置電壓調(diào)節(jié)48-49
• 5.3 紅外焦平面性能判定49
• 5.4 自動(dòng)測(cè)試結(jié)果分析49-52
• 5.4.1 自動(dòng)測(cè)試結(jié)果展示49-51
• 5.4.2 自動(dòng)測(cè)試結(jié)果分析51-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 第六章 總結(jié)與展望53-56
• 6.1 總結(jié)53-54
• 6.2 展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 附錄60-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果73-74

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：956158