[發明專利]用于片上矯正的紅外測試系統及其測試方法

在審

• 申請號: 201810933030.6
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN108896190A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 劉子驥;郭澤宇;徐燦明;張銘;石錦濤;王濤
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡;葛啟函

1.一種用于片上矯正的紅外測試系統，其特征在于：包括模塊化儀器部分、系統控制部分和紅外探測器接口電路板部分；模塊化儀器部分和系統控制部分的計算機模塊連接；

模塊化儀器部分包括遠程控制某塊、數字時序模塊、數據發送模塊、測量模塊、矩陣開關模塊、和數據采集模塊；數字時序模塊用于提供周期性時序信號，測量模塊和矩陣開關模塊配合來完成探測器片上矯正的前期數據采集及矯正，數據發送模塊完成探測器片上矯正過程的矯正數據發送；數據采集模塊用于采集紅外探測器的輸出電壓數據，電壓數據包括片上矯正過程中的反饋數據和片上矯正后的探測器輸出電壓數據；

系統控制部分包括計算機模塊和電源模塊；系統控制部分用于控制模塊化儀器部分和為紅外探測器接口電路板部分提供電壓信號；

紅外探測器接口電路板部分為能夠承載紅外探測器的定制接口電路板，用于接收探測器的驅動信號，片上矯正數據信號和發送探測器輸出電壓數據。

2.根據權利要求1所述的一種用于片上矯正的紅外測試系統，其特征在于：紅外探測器接口電路板適配半成品紅外探測器或封裝過后的成品紅外探測器，其中，適配半成品紅外探測器時選擇尺寸匹配的探針臺來完成晶圓級別的測試。

3.根據權利要求1所述的一種用于片上矯正的紅外測試系統，其特征在于：系統控制部分的電源模塊選用源測量單元SMU，SMU用于提供測量分辨率小于1mV的電壓源，以及提供測量分辨率低于1uA的電流源；SMU提供遠端檢測功能并擁有集成了雙極型電壓和吸收功率能力的四象限輸出功能；SMU提供線性掃描電壓和掃描電流，能夠獲得儀器的IV特性曲線，用于對系統電壓信號和偏壓信號的精確控制和實時監測。

4.根據權利要求1所述的一種用于片上矯正的紅外測試系統，其特征在于：測量模塊選用高精度數字萬用表，配合矩陣開關，在上位機軟件端控制開關選通情況，滿足自動測試需求。

5.根據權利要求1所述的一種用于片上矯正的紅外測試系統，其特征在于：模塊化儀器部分中的數字時序模塊用于提供的周期性時序信號包括：復位信號，主頻信號，行積分信號。

6.根據權利要求1所述的一種用于片上矯正的紅外測試系統，其特征在于：測量模塊和矩陣開關模塊配合來完成探測器片上矯正的前期數據采集及矯正，矯正包括矩陣區域電阻矯正、偏壓矯正。

7.權利要求1至6任意一項所述的用于片上矯正的紅外測試系統的測試方法，其特征在于：檢查測試系統是否放置妥當后，給各個測試部分上電；通過上位機軟件控制模塊片化儀器部分完成片上矯正過程；首先，通過電源模塊發送電信號，利用測量模塊測量探測器相應管腳的電信號，多次遍歷，找到應發送的最優電壓值，從而完成片上矯正配置數據矯正；然后，配置片上矯正配置數據，讀取探測器輸出電壓數據，將讀取到的電壓數據與設定的標準電壓數據進行對比和判斷，將片上矯正數據按照判斷結果進行修改并通過數據發送模塊發送給探測器相應管腳；再次讀取探測器輸出電壓數據，并再次修改片上矯正數據直到探測器輸出電壓數據符合設定的標準電壓數據，最后，一直發送不再改變的時序信號和片上矯正數據，通過探測器輸出電壓數據，按照《GB/T-17444-2013》計算均方根噪聲、響應率、探測率、NETD、響應率非均勻性、直流電平非均勻性、噪聲壞點、響應率壞點、NETD壞點和綜合壞點參數，與未實現片上校正前的參數進行對比，從而評估片上矯正效果。

8.根據權利要求7所述的用于片上矯正的紅外測試系統的測試方法，其特征在于：片上矯正的方式包括遍歷法、逐次逼近法和二分法，片上矯正的方式是指對于片上校正數據位數為N的紅外探測器，從某一值開始，逐次加一或減一的調節方式，遍歷法調節次數最大為2^N，逐次逼近法調節次數最大為2^N-1，二分法調節次數最大為2^N-1。

9.根據權利要求7所述的用于片上矯正的紅外測試系統的測試方法，其特征在于：數字時序模塊是通過數字位數的計數方式來發送時序信號，首先確定要發送的通道數量K，將其標號并且與發送的數據序列相對應，具體對應關系為數據序列中的一個大于等于K位的數據的每一bit分別對應一個通道序號，數據序列按照設定好的系統時鐘頻率發送，每發送一個數據，K個通道同時輸出一次數字量0或1，通過對整體時序信號的數字化，能夠自由的設定時序信號，數據發送模塊也能通過將片上矯正數據按數字位數的計數方式發送，從而可以選擇是單通道串行發送還是多通道并行發送。