宇航用超大面阵光电探测器件检测平台

1. 设备全景图片

2.设备概况

品牌：非标

型号：非标

类型：光电器件测量设备

用途：测量面阵图像传感器的光电参数。

3. 设备功能简述

超大面阵光电器件的主要测试参数分为两类：

一类是电学参数，主要伏安特性、I/O特性、内部模块功能参数、功耗及供电参数等。电参数的测试主要由光电器件电参数测试系统完成，该系统可为超大面阵光电器件电性能测试开发调试、测试实施提供必要的开发环境，包括：提供测试激励和进行信号捕获的硬件板卡和主机、开发调试及测试软件、器件测试光学环境等全套软件和硬件条件。

另一类是光电参数，主要包括光电灵敏度、分辨率、光电响应不均匀性、光谱响应特性、暗电流等。对于这类参数的测试，测试过程首先需要让器件工作起来，因此需要用到，配置和控制CMOS图像传感器，驱动光电二极管进行光电检测，采集测试系统光源的光能量，并将采集到的数据通过Cameral Link接口传输到上位机。驱动系统主控作为光能量采集模块的主控制器，配置各器件，使光能量采集模块稳定的采集光能量，输出光功率值。下位机数据采集电路板上还有用于缓存图片的存储器、用于与上位机通信的接口。

测试过程需要由光源系统提供特定波长的均匀光，使被测器件感光面光强达到规定的均匀度。宽谱可见光范围 400-1100nm（参考硅基器件感光谱段），光源需具有高稳定度。因此均匀光需要光学校准测试标定系统进行标定后使用以保证进行图像分析时，光响应参数的测试精度。通过控制软件设置波长、光照强度、光谱范围等参数，利用实时获得图像，将该图像数据通过Cameral Link接口传输到上位机，使用图像分析软件经过推演计算得出量子效率、暗电流等光电参数。

为了实现器件的高低温测试和高温老炼试验能力，系统需要可提供光学暗室环境的老炼试验箱，为大面阵光电器件高低温测试机老炼试验提供试验环境。由于很多器件采用非密封工艺，裸露的芯片长时间工作在高温有氧环境下会造成芯片金属化腐蚀，造成器件失效或影响可靠性，所以需要对试验箱配置充氮环境，具体检测平台整体组成如图1所示。

图1 宇航用超大面阵光电探测器件检测平台系统组成

4. 设备的技术特点

 4.1宇航用超大面阵光电探测器件全温全参数测试能力

通过光电器件电参数测试系统、超大面阵CMOS图像传感器光电参数测试系统、图像传感器功能驱动及实时诊断系统、光学环境试验寿命评估试验箱的系统组合，平台可进行超大面阵光电器件特定光条件下的直流电参数、特定光条件下的光电参数测试。通过功能驱动及实时诊断的子母板设计，可以将器件的测试温度范围扩展到器件的额定温度范围，利用系统采集在特定光条件下转化为电数字信号用于反演计算，推算出量子效率、均匀性、灰度值、满阱负荷、暗电流等光电参数值。通过电测试手段可发现并剔除的质量缺陷如电参数漂移等。

 4.2宇航用超大面阵光电探测器件高温动态老炼及寿命评估试验能力

老炼及寿命试验是超大面阵光电探测器件最有效的可靠性评测和应用验证技术手段，可有效剔除通过普通方法不易发现的潜在缺陷。存在潜在缺陷的光电器件被投入使用后，会因不断受到各种应力的激发而失效，这类光电器件的可靠性达不到使用要求。因此通过筛选老炼试验尽早地使光电器件的故障暴露出来，在使用前将带有问题的器件剔除掉，是提高大面阵光电器件使用可靠性的关键技术。

 4.3系统还可以实现辐照试验器件驱动及实时诊断

图像传感器功能驱动及实时诊断系统还可以单独使用，实现辐照试验时器件的驱动，实时输出图像数据，监视各路工作电流及时钟信号能够及时发现电流及信号异常，判定是否锁定或反转。发生故障时及时报警。 

5. 设备的技术参数 

6. 设备的技术优势

能够实现宇航用超大面阵光电探测器件的全温全参数测试、高温动态老炼及寿命试验评估、辐照试验实时故障检测。

7. 设备的应用行业

超大面阵光电探测器件的出厂测试、筛选、一致性、质量鉴定等领域。