紅外熱成像技(ji)術由于自身(shen)各種優勢在軍事領(ling)域(yu)和民用(yong)(yong)領(ling)域(yu)有著廣闊(kuo)的應用(yong)(yong)前(qian)景,因此備受(shou)各國重視,競相發展相關技術(shu)。

    由于國外對紅外熱成像技術(shu)的(de)研究比較早,而(er)我國在紅(hong)外熱成(cheng)像(xiang)技術領域(yu)起步較晚,所以差(cha)距很大。近年來(lai)我國在紅外熱成像技術的(de)相關(guan)領域取得了一(yi)些進(jin)展,但很(hen)多方面還是遠遠落后(hou)于世界水平(ping)。

    因此,還(huan)需(xu)要加(jia)快(kuai)紅外熱成(cheng)(cheng)像技(ji)術的研(yan)(yan)(yan)究。本課題(ti)以加(jia)快(kuai)紅外熱成(cheng)(cheng)像技(ji)術的研(yan)(yan)(yan)究進(jin)度、減小研(yan)(yan)(yan)究周期、提升(sheng)研(yan)(yan)(yan)究效率,降低研究及(ji)生產成(cheng)本為目(mu)標,以紅外熱成像系統的核心部分(fen)非制冷紅外焦平面(mian)為基礎,研(yan)究紅外焦平面(mian)封裝(zhuang)前自動(dong)化測試的技術(shu)。

   提出了自動化測試(shi)的(de)方案及自動測試(shi)中遇到的(de)一些關鍵(jian)問(wen)題(ti),并對問題進行了(le)深入研究。

    本(ben)文首先介紹了(le)紅外焦平面(mian)測試的基本(ben)理論。在其基礎上,以自動(dong)化測試為目標,改進了現有的基于半自動真空探針(zhen)臺的紅外焦平面測試系(xi)統硬件電(dian)路(lu)部分。設計了以USB芯片(pian)和FPGA芯片為基礎的硬件測(ce)試(shi)電(dian)路。通(tong)過(guo)對紅(hong)外(wai)焦平(ping)面測(ce)試(shi)的需求(qiu)、鄭州(zhou)科探(tan)(tan)真(zhen)空探(tan)(tan)針臺程序控制(zhi)及測(ce)試(shi)過(guo)程自(zi)動化的深入研究,得(de)到(dao)測試(shi)(shi)過程自(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)的(de)一些(xie)方法、偏(pian)置(zhi)電(dian)壓(ya)自(zi)(zi)動(dong)(dong)調節方法及紅外焦平(ping)面芯片性能評(ping)價方法。從而在軟件方面設(she)計了參數(shu)設(she)置(zhi)模塊、測試(shi)(shi)控(kong)制模塊、偏(pian)置(zhi)電(dian)壓(ya)調節模塊、數(shu)據采集模塊、數(shu)據分析模塊、半自(zi)(zi)動(dong)(dong)真空(kong)探 控制模塊等。

    其(qi)中測試控制模塊(kuai)是軟件部分的(de)核心模塊(kuai),包括三種測試模式,手動測(ce)試(shi)模(mo)式、釋放前(qian)自(zi)動測(ce)試(shi)模(mo)式及釋放后自(zi)動測(ce)試(shi)模(mo)式,起(qi)著(zhu)對測試流程的(de)整(zheng)體(ti)控制作(zuo)用(yong)。控制模(mo)(mo)塊是測試軟件控制真空探(tan)針臺進行測試的(de)重要模(mo)(mo)塊,可以靈(ling)活地控制真空探針臺(tai)的載(zai)物臺(tai)、傳送橋(qiao)、顯微鏡及黑(hei)體(ti)等多個(ge)組件。偏(pian)置電壓調節模塊和(he)數據分析模塊是(shi)自(zi)動(dong)測試中尋找紅外焦平面芯片(pian)偏(pian)置電壓及對紅外焦平面芯片(pian)性能評價的關鍵模塊。

    通過比較不同偏(pian)置(zhi)電壓下紅外焦平面的性能參數(shu),可以(yi)得到其(qi)工作的偏置電(dian)壓(ya);通過對紅外焦(jiao)平面偏置(zhi)電(dian)壓下性能參數的比較,可以(yi)得(de)出紅外(wai)焦平面芯片性(xing)能優劣的評(ping)價(jia)。本(ben)課題研究(jiu)實現(xian)了對640×512、384×288、320×240等陣(zhen)列大小(xiao)的氧化釩非(fei)制冷(leng)紅外焦平(ping)面陣(zhen)列的封裝前自動測(ce)試。通過對(dui)測(ce)試數據(ju)的分析可以得到壞點(dian)、非(fei)均勻(yun)性(xing)、噪聲、響(xiang)應率、噪聲等效(xiao)溫差等參數,從(cong)而(er)評估芯(xin)片的性能。