紅外熱成像技術由于自身(shen)各種優勢在軍事領域(yu)和民用(yong)領域(yu)有著廣(guang)闊的應用(yong)前(qian)景,因此備受各國重(zhong)視,競相(xiang)發(fa)展相(xiang)關技(ji)術。

   ; 由于國(guo)外對紅外熱成像技術(shu)的研究比(bi)較(jiao)早,而(er)我(wo)國在(zai)紅外(wai)熱成像技術(shu)領域起步(bu)較(jiao)晚,所以差距很大。近(jin)年(nian)來我國在紅外(wai)熱成像技術的相關(guan)領域取得了一些進(jin)展,但很多方面還是遠(yuan)遠(yuan)落(luo)后(hou)于世界水平。

    因此,還需要(yao)加(jia)快紅(hong)外(wai)熱(re)成(cheng)像技術(shu)的研(yan)究。本課題(ti)以加(jia)快紅(hong)外(wai)熱(re)成(cheng)像技術(shu)的研(yan)究進(jin)度、減小研(yan)究周(zhou)期、提升研(yan)究效率,降低研(yan)究及生產成本為(wei)目標,以紅外熱成(cheng)像系統的(de)核心部分非制(zhi)冷紅外焦平面(mian)為(wei)基(ji)礎(chu),研究紅(hong)外焦(jiao)平面封裝(zhuang)前自(zi)動化測試的技術。

   提(ti)出了自動(dong)化測試(shi)的方案(an)及(ji)自動(dong)測試(shi)中遇到的一些(xie)關鍵問題(ti),并對問題(ti)進行了深(shen)入研究。

    本(ben)文首先介紹了紅外(wai)焦平面測試的基(ji)本(ben)理論。在(zai)其基(ji)礎(chu)上,以自動化(hua)測試為目標,改進了現(xian)有的(de)基于半自動真空探針臺的(de)紅外焦平面(mian)測試系統硬(ying)件電路部分。設(she)計了以(yi)USB芯(xin)片(pian)和FPGA芯片為(wei)基礎(chu)的(de)(de)硬件測試電(dian)路。通(tong)過(guo)對紅外焦平面測試的(de)(de)需(xu)求(qiu)、鄭州科探(tan)真空探(tan)針臺程(cheng)序控(kong)制及測試過(guo)程(cheng)自動化的(de)(de)深入研究(jiu),得(de)到測試過程(cheng)自動(dong)化的一些(xie)方(fang)(fang)法、偏置(zhi)(zhi)電(dian)壓自動(dong)調(diao)節方(fang)(fang)法及紅外焦平面芯片性能評(ping)價方(fang)(fang)法。從(cong)而在(zai)軟件方(fang)(fang)面設計了參數設置(zhi)(zhi)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、測試控(kong)制模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、偏置(zhi)(zhi)電(dian)壓調(diao)節模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、數據采集模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、數據分析模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、半自動(dong)真空探(tan) 控制模塊(kuai)等。

    其中測試控(kong)制模塊(kuai)是軟件部(bu)分的核(he)心模塊(kuai),包括三種測試(shi)模式,手動測試(shi)模(mo)式、釋放(fang)前自動測試(shi)模(mo)式及(ji)釋放(fang)后(hou)自動測試(shi)模(mo)式,起(qi)著(zhu)對測(ce)(ce)試流程的整體(ti)控(kong)制(zhi)作(zuo)用(yong)。控(kong)制(zhi)模塊是測(ce)(ce)試軟件控(kong)制(zhi)真空探針臺進行測(ce)(ce)試的重(zhong)要(yao)模塊,可以靈活地控(kong)制真空(kong)探針臺(tai)的載物臺(tai)、傳(chuan)送橋、顯微鏡及(ji)黑體等多個組(zu)件。偏置(zhi)電壓調節模塊和(he)數據分析模塊是自動測試中尋找紅外焦平(ping)面(mian)芯片偏置(zhi)電壓及(ji)對紅外焦平(ping)面(mian)芯片性能評價的關鍵(jian)模塊。

    通過比較不同偏置(zhi)電壓下紅外焦平面的性能參數,可(ke)以得到其工作(zuo)的偏置電壓;通過對紅(hong)外焦平面(mian)偏(pian)置電壓下性(xing)能參數的比較,可以得出紅外焦平面芯片性能優劣的評價(jia)。本課(ke)題(ti)研(yan)究實現了對640×512、384×288、320×240等(deng)陣(zhen)列(lie)大小的氧化釩非制冷紅(hong)外焦平面陣(zhen)列(lie)的封裝(zhuang)前自動測試(shi)。通過(guo)對(dui)測試(shi)數據的分析可以(yi)得到壞點、非均勻性、噪聲、響(xiang)應(ying)率、噪聲等(deng)效溫差等(deng)參數,從而評估芯片的(de)性能。