基于虚拟仪器的红外焦平面测试系统技术研究

发布时间：2020-09-04 08:46

　　 红外探测器在农业、军事、航天、工业、医疗和交通方面广泛应用,其中非制冷红外焦平面探测器已经成为发展的主流方向。非制冷红外焦平面探测器因为焦平面阵列材料特性、读出电路设计和环境变化等因素,会使输出图像具有非均匀性。为降低非均匀性,国内外厂家推出集成了片上校正功能的红外探测器。红外探测器封装前需要进行晶圆测试,确保片上校正主要功能完备并且控制生产成本。国内红外探测器类型越来越多,导致红外探测器测试技术需要具备新的特性。晶圆测试是红外探测器测试技术重要的一部分,传统的晶圆测试系统无法满足红外探测领域的需求。研制一套能够测试电压、电流、电阻和片上校正功能的红外探测器测试系统是必要的。同时,测试系统需要具备通用性、高效性和稳定性,并优化处理测试结果以便判断芯片性能。本文以此为研究背景,对红外测试系统的搭建和红外测试软件编写进行了深入研究。本文搭建了一套用于红外探测器晶圆测试的测试系统,选用的虚拟仪器按照功能分为电源模块、时序模块、采集模块和测量模块。选用适当的PXI卡组建功能模块,能够兼容不同类型探测器的测试。设计了一套自动化测试软件,主要工作是驱动测试系统设备自动化完成测试测量工作。软件架构可分为驱动层、应用功能层和人机交互层。驱动层封装了虚拟仪器的驱动,包括电压输出、数字时序产生、信号测量和图像数据采集。应用功能层封装软件功能,承接人机交互层和驱动层,包括信号处理模块、数据处理模块和文件保存模块。人机交互层封装人机交互功能,利用MVP设计模式降低软件耦合度,包括Model模块、View模块和Presenter模块。整个测试软件可在工程师模式下调整测试参数,在自动化测试过程中按照测试逻辑要求完成各测试项。针对片上校正方式设计了一种可编程的数字化片上校正方式。采用流模式和双缓存区模式实时更改和写入一帧时序信号,便可以实现数字化片上校正方式。对于不同类型的探测器,只需要设计并存储一帧时序信号,就可以完成时序驱动和片上校正功能。优化了测试数据处理方式,包括判断坏点簇、处理配置文件和优化文件保存。坏点簇具有不同的形状,包含的坏点数量也不同。通过判断坏点簇形状区分坏点簇的情况。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN215
【部分图文】：

系统实物图

探测器1时序

探测器2时序探测器晶圆测试时的状态由一组操作模式数据来控制，探测器1为122位，

【参考文献】

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本文编号：2812110