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电控自动化光电测试装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种电控自动化光电测试装置，涉及光电芯片测试领域，通过电控系统，利用参数输入单元将测试条件参数输入给电控单元，电控单元控制转轮组、升降台和旋转装置进行旋转或移动，分别调整光源的光强、波长、待测器件到出光口的水平距离、以及待测器件接收到的入射光的角度，从而避免了现有的光电测试装置在测试时繁琐的调整过程，实现了测试条件的自动化控制，简化了测试过程，缩短了测试时间；并且，一站式自动化控制，可以避免现有测试过程中频繁设置导致的遗漏和错误现象的发生，提高了测试的准确性。
【专利说明】 电控自动化光电测试装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件测试【技术领域】，具体涉及一种电控自动化光电测试装置。

【背景技术】
[0002]近年来，CMOS图像传感器产品技术发展日新月异，各种不同规格的CMOS图像传感器应用于相机、监控、摄像机以及手机等移动终端。CMOS图像传感器在开发芯片时，需要对芯片的各个方面的性能进行全面的评估，其中最重要的转换增益、动态范围、线性度、量子效率等特性。这些性能都要在特定的光照条件下测试，比如在不同的光波长、不同的光强度、不同的入射光角度等等，这些测试评估需要一套完整的光电测试装置。
[0003]由于光电测试装置在不同的测试项目评估时，需要调节光强度、光波长、入射角等测试条件，这都涉及到测试装置的不同部分的设置；因此，采用目前的光电测试装置的测试过程比较繁琐、容易遗漏和产生错误，并且所经历的测试时间相当长。
[0004]因此，需要对现有的光电测试装置进行改进，以实现对测试条件的自动化控制，简化测试过程、缩短测试时间、以及提高测试准确性。


【发明内容】

[0005]为了克服以上问题，本发明旨在提供一种电控自动化光电测试装置，以期在测试过程中，使得光电测试装置对测试条件可以实现自动化控制。
[0006]本发明提供了一种电控自动化光电测试装置，其包括:测试系统和电控系统；
[0007]所述测试系统包括:
[0008]积分球光源，其包括积分球、光源和出光口，积分球将光源均勻化后，通过出光口输送给转轮组；
[0009]转轮组，与所述出光口相对，包含装载有衰减片的光强调节转轮和装载有滤波片的波长调节转轮，分别用于调整所述光源的光强和波长；
[0010]导轨，其上安装有升降台和旋转装置，所述升降台用于装载待测器件，所述待测器件接收来自所述转轮组的入射光；通过控制所述升降台沿所述导轨移动而控制所述待测器件到所述出光口的水平距离，通过控制旋转装置的旋转带动所述待测器件进行旋转，进而控制所述待测器件所接收到的入射光的角度；
[0011]所述电控系统包括:
[0012]参数输入单元,与电控单元相连,通过所述参数输入单元将测试参数输入到所述电控单元中；
[0013]电控单元，与所述转轮组、所述升降台和所述旋转装置相电连，根据所述输入的参数控制所述转轮组、所述升降台和所述旋转装置作出相应的动作；
[0014]数据采集单元，与所述待测器件相电连，对所检测得到的数据进行采集和分析。
[0015]优选地，所述电控单元包括转轮组控制子单元、升降台控制子单元和旋转控制子单元；
[0016]所述转轮组控制子单元，包括光强控制模块，用于控制光强调节转轮的转动来调整所述光源的光强；以及波长控制模块，用于控制波长调节转轮的转动来调整所述光源的波长;
[0017]所述升降台控制子单元，用于控制所述升降台沿所述导轨移动一定的距离；
[0018]所述旋转控制子单元，用于控制所述旋转装置的旋转一定的角度并带动所述待测器件进行旋转。
[0019]优选地，所述参数输入单元连接有参数输入装置，所述参数输入装置具有波长调节转轮编号输入界面，光强调节转轮编号输入界面，距离输入界面，以及旋转角度输入界面。
[0020]优选地，还包括避光装置，安装有升降台和旋转装置的所述导轨设置于所述避光装置中。
[0021]优选地，所述电控单元还包括:光源启闭控制子单元，用于控制积分球光源的启闭。
[0022]优选地,所述电控单元还包括:用于对转轮组控制子单元、升降台控制子单元、旋转控制子单元和光源启闭控制子单元所设置的参数进行确认的确认模块和进行取消的取消模块，以及进行保存的保存模块；
[0023]则所述参数输入单元连接有参数输入装置，所述参数输入装置具有波长调节转轮编号输入界面、光强调节转轮编号输入界面、距离输入界面、旋转角度输入界面、确认指令界面、取消指令界面和保存指令界面和光源启闭控制界面。
[0024]优选地,所述电控单元还包括:用于对转轮组控制子单元、升降台控制子单元、旋转控制子单元所设置的参数进行确认的确认模块和进行取消的取消模块，以及进行保存的保存模块；
[0025]则所述参数输入单元连接有参数输入装置，所述参数输入装置具有波长调节转轮编号输入界面、光强调节转轮编号输入界面、距离输入界面、旋转角度输入界面、确认指令界面、取消指令界面和保存指令界面。
[0026]优选地，所述转轮组中的每个转轮中具有通光孔，所述通光孔与所述出光口相对，且所述通光孔的直径与所述出光口的直径相匹配；所述光强调节转轮中的通光孔中安装衰减片，所述波长调节转轮中的通光孔中安装滤波片。
[0027]优选地，所述衰减片或所述滤波片与对应的所述通光孔呈螺纹连接。
[0028]优选地，所述积分球光源中，所述光源位于所述积分球内。
[0029]本发明的电控自动化光电测试装置，通过电控系统，利用参数输入单元将测试条件参数输入给电控单元，电控单元控制转轮组、升降台和旋转装置进行旋转或移动，分别调整光源的光强、波长、待测器件到出光口的水平距离、以及待测器件接收到的入射光的角度，从而避免了现有的光电测试装置在测试时繁琐的调整过程，实现了测试条件的自动化控制，简化了测试过程，缩短了测试时间；并且，一站式自动化控制，可以避免现有测试过程中频繁设置导致的遗漏和错误现象的发生，提高了测试的准确性。

【专利附图】

【附图说明】
[0030]图1为本发明的一个较佳实施例的电控自动化光电测试装置的结构示意图
[0031]图2为本发明的一个较佳实施例的电控系统的方块图
[0032]图3为本发明的一个较佳实施例的参数输入装置的结构示意图

【具体实施方式】
[0033]为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
[0034]本发明的电控自动化光电测试装置，包括:测试系统和电控系统；
[0035]测试系统包括:包括积分球、光源和出光口的积分球光源，与出光口相对的转轮组，以及其上安装有升降台和旋转装置的导轨；积分球光源中积分球将光源均匀化后，通过出光口输送给转轮组；转轮组包含装载有衰减片的光强调节转轮和装载有滤波片的波长调节转轮，分别用于调整所述光源的光强和波长；升降台用于装载待测器件，待测器件接收来自转轮组的入射光；通过控制升降台沿所述导轨移动而控制待测器件到出光口的水平距离，通过控制旋转装置的旋转带动待测器件进行旋转，进而控制待测器件所接收到的入射光的角度；
[0036]电控系统包括:与电控单元相电连的参数输入单元，以及与转轮组、升降台和旋转装置相电连的电控单元，以及与被测器件相电连的数据采集单元；通过参数输入单元将测试参数输入到电控单元中；电控单元，根据输入的参数控制转轮组、升降台和旋转装置作出相应的动作；数据采集单元，对所检测得到的数据进行采集和分析。
[0037]以下将结合附图1-3和具体实施例对本发明的电控自动化光电测试装置作进一步详细说明。其中，图1为本发明的一个较佳实施例的电控自动化光电测试装置的结构示意图，图2为本发明的一个较佳实施例的电控系统的方块图，图3为本发明的一个较佳实施例的参数输入装置的结构示意图。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
[0038]请参阅图1，本实施例中的光电自动化电控测试装置包括:测试系统C和电控系统K；
[0039]测试系统包括:
[0040]积分球光源I，其包括积分球101、光源102和出光口 103，积分球101将光源102均匀化后，通过出光口 103输送给转轮组2 ;这里，积分球101的尺寸、光源102的种类可以根据实际需要来设定；积分球101的直径随着出光口 103的变化而变化，积分球101的直径可以为出光口 103尺寸的4-6倍；出光口 103的尺寸随着待测器件尺寸的变化而变化，出光口 103的尺寸可以为4-7cm;光源102可以由卤钨灯或LED等，为了输出不同色温的光源，还可以在积分球101中配置多个不同的灯泡，分别控制每个灯泡的开关，从而实现不同色温光源。积分球光源可以提供一定色温下均匀性达到97%左右的稳定光源。关于积分球光源的测试原理是本领域的技术人员可以知晓的，本发明对此不再赘述。
[0041]转轮组2，与出光口 103相对，包含装载有衰减片的光强调节转轮和装载有滤波片的波长调节转轮，分别用于调整光源的光强和波长；转轮组2可以按需要配置多个转轮，例如，光强调节转轮有两个，波长调节转轮有两个；每个转轮中具有多个通光孔，例如，有十个通光孔，通光孔与出光口 103相对，且通光孔的直径与出光口 103的直径相匹配，这样可以保证从出光口 103出来的光源进入到通光孔中；光强调节转轮中的通光孔中安装衰减片，波长调节转轮中的通光孔中安装滤波片；衰减片或滤波片与对应的通光孔呈螺纹连接，例如，通过螺纹口固定在通光孔中。在测试过程中，由于要求积分球光源的出光口、转轮组的通光孔、以及待测器件在同一个光路上，则通过相应的转动转轮就可以使不同的滤波片或衰减片出现在光路上，将不同的波长和不同的光强的入射光照射到待测器件表面。
[0042]导轨3，其上安装有升降台4和旋转装置5，升降台4用于装载待测器件，待测器件接收来自转轮组2的入射光；通过控制升降台4沿导轨3移动而控制待测器件到出光口103的水平距离，通过控制旋转装置5的旋转带动待测器件进行旋转，进而控制待测器件所接收到的入射光的角度；这里，旋转装置5可以为转盘，可以设置于升降台4下方，使升降台4发生旋转从而带动待测器件发生旋转；也可以设置于升降台4上，与待测器件接触，通过旋转装置5的转动而直接带动待测器件发生旋转。
[0043]本实施例中，测试系统C还包括避光装置6，安装有升降台4和旋转装置5的导轨3设置于避光装置6中。例如可以为避光箱。采用避光装置6，可以防止杂光入射到待测物体上。
[0044]请参阅图2，本实施例的电控系统K包括:
[0045]电控单元A，与转轮组2、升降台4和旋转装置5相电连，根据输入的参数控制转轮组2、升降台4和旋转装置5作出相应的动作；本实施例中，电控单元A包括转轮组控制子单元Al、升降台控制子单元A2和旋转控制子单元A3 ;转轮组控制子单元Al，包括光强控制模块A101，用于控制光强调节转轮的转动来调整光源的光强；以及波长控制模块A102，用于控制波长调节转轮的转动来调整光源的波长；升降台控制子单元A2，用于控制升降台4沿导轨3的移动一定的距离，从而控制待测器件与出光口 103的距离；旋转控制子单元A3，用于控制旋转装置5的旋转一定的角度并带动待测器件进行旋转，从而控制待测器件所接收到的入射光的角度。
[0046]本实施例中，电控单元A还可以包括:光源启闭控制子单元A4，用于控制积分球光源I的启闭。在其它实施例中，积分球光源I的启闭也可以通过其它方式来控制。
[0047]本实施例中，电控单元A还可以包括对转轮组控制子单元Al、升降台控制子单元A2、旋转控制子单元A3和光源启闭控制子单元A4中所设置的参数进行确认的确认模块A5和进行取消的取消模块A6，以及进行保存的保存模块A7。本发明中的其它实施例中，电控单元还可以包括:用于对转轮组控制子单元、升降台控制子单元、旋转控制子单元所设置的参数进行确认的确认模块和进行取消的取消模块，以及进行保存的保存模块。由于积分球光源I的启闭也可以通过其它方式来控制，则光源启闭控制子单元的操作也可以不设置确认、取消和保存模块。
[0048]参数输入单元B,与电控单元A相连,通过参数输入单元B将测试参数输入到电控单元A中；本实施例中，参数输入单元B可以连接有参数输入装置D，参数输入装置D具有波长调节转轮编号输入界面D1，光强调节转轮编号输入界面D2，距离输入界面D3，以及旋转角度输入界面D4，确认指令界面D5，取消指令界面D6和保存指令界面D7，和光源启闭控制界面D8。在测试之前，对测试条件进行调整，可以在参数输入装置D中，输入波长调节转轮编号和光强调节转轮编号则可以实现对光源的波长和光强的设置，在距离输入界面D3输入待测物体沿导轨3移动的距离可以实现对待测器件与出光口 103的相对位置的设置，在旋转角度输入界面D4输入旋转角度可以使旋转装置5以该角度进行旋转，从而带动待测器件进行旋转，实现对待测器件所接收到的入射光角度的设定；当待测器件表面与出光口103平行相对时，旋转装置的旋转角度即为入射光角度；在光源启闭控制界面D8对积分球光源I进行开启或关闭操作。
[0049]举例来说，请参阅图3，参数输入装置中，分四个部分，左上部分为光源开关POWER，设置有开启按钮ON和关闭按钮OFF ;右上部分为波长和光强参数输入界面WAVELENGTH INTENSITY，在该界面中，左边一排为波长调节转轮编号输入区，右边一排为光强调节转轮编号输入区，在对各个转轮编号后，将相应的编号输入，则可以得到需要的波长和光强，例如图3中所显不的,波长为550nm,光强为8001x ;左下部分为入射光角度输入区ANGLE，例如图3中所显示的，设置入射光角度为30度；右下部分为距离输入区DISTANCE，可以设置待测物体与出光口所需要的距离，例如图3所显示的，待测物体与出光口的距离为50mm ;在最下面一排，依次为保存按钮S、确认按钮Y和取消按钮C，将上述四个区域的设置好之后，可以点击保存按钮，将上述参数保存起来，便于以后再次使用；点击确认按钮，即设定好测试条件，可以开始进行测试；点击取消按钮，上述所设置的参数取消掉，可以重新进行设定。
[0050]本发明的其它实施例中，参数输入单元可以连接有参数输入装置，参数输入装置可以具有波长调节转轮编号输入界面，光强调节转轮编号输入界面，距离输入界面，以及旋转角度输入界面，确认指令界面，取消指令界面和保存指令界面。由于积分球光源I的启闭也可以通过其它方式来控制，则光源启闭控制界面也可以不设置与参数输入装置中。
[0051]本实施例的电控系统还包括数据采集单元C，与待测器件相电连，对所检测得到的数据进行采集和分析。
[0052]本发明的电控自动化光电测试装置，通过电控系统，利用参数输入单元将测试条件参数输入给电控单元，电控单元控制转轮组、升降台和旋转装置进行旋转或移动，分别调整光源的光强、波长、待测器件到出光口的水平距离、以及待测器件接收到的入射光的角度，从而避免了现有的光电测试装置在测试时繁琐的调整过程，实现了测试条件的自动化控制，简化了测试过程，缩短了测试时间；并且，一站式自动化控制，可以避免现有测试过程中频繁设置导致的遗漏和错误现象的发生，提高了测试的准确性。
[0053]虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
【权利要求】
1.一种电控自动化光电测试装置，其特征在于，包括:测试系统和电控系统； 所述测试系统包括: 积分球光源，其包括积分球、光源和出光口，积分球将光源均勻化后，通过出光口输送给转轮组； 转轮组，与所述出光口相对，包含装载有衰减片的光强调节转轮和装载有滤波片的波长调节转轮，分别用于调整所述光源的光强和波长； 导轨，其上安装有升降台和旋转装置，所述升降台用于装载待测器件，所述待测器件接收来自所述转轮组的入射光；通过控制所述升降台沿所述导轨移动而控制所述待测器件到所述出光口的水平距离，通过控制旋转装置的旋转带动所述待测器件进行旋转，进而控制所述待测器件所接收到的入射光的角度； 所述电控系统包括: 参数输入单元，与电控单元相连，通过所述参数输入单元将测试参数输入到所述电控单元中； 电控单元，与所述转轮组、所述升降台和所述旋转装置相电连，根据所述输入的参数控制所述转轮组、所述升降台和所述旋转装置作出相应的动作； 数据采集单元，与所述待测器件相电连，对所检测得到的数据进行采集和分析。
2.根据权利要求1所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述电控单元包括转轮组控制子单元、升降台控制子单元和旋转控制子单元； 所述转轮组控制子单元，包括光强控制模块，用于控制光强调节转轮的转动来调整所述光源的光强；以及波长控制模块，用于控制波长调节转轮的转动来调整所述光源的波长; 所述升降台控制子单元，用于控制所述升降台沿所述导轨移动一定的距离； 所述旋转控制子单元，用于控制所述旋转装置的旋转一定的角度并带动所述待测器件进行旋转。
3.根据权利要求1所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述参数输入单元连接有参数输入装置，所述参数输入装置具有波长调节转轮编号输入界面，光强调节转轮编号输入界面，距离输入界面，以及旋转角度输入界面。
4.根据权利要求1所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，还包括避光装置，安装有升降台和旋转装置的所述导轨设置于所述避光装置中。
5.根据权利要求1所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述电控单元还包括:光源启闭控制子单元，用于控制积分球光源的启闭。
6.根据权利要求5所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述电控单元还包括:用于对转轮组控制子单元、升降台控制子单元、旋转控制子单元和光源启闭控制子单元所设置的参数进行确认的确认模块和进行取消的取消模块，以及进行保存的保存模块； 所述参数输入单元连接有参数输入装置，所述参数输入装置具有波长调节转轮编号输入界面、光强调节转轮编号输入界面、距离输入界面、旋转角度输入界面、确认指令界面、取消指令界面、保存指令界面和光源启闭控制界面。
7.根据权利要求1所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述电控单元还包括:用于对转轮组控制子单元、升降台控制子单元和旋转控制子单元所设置的参数进行确认的确认模块和进行取消的取消模块，以及进行保存的保存模块； 所述参数输入单元连接有参数输入装置，所述参数输入装置具有波长调节转轮编号输入界面、光强调节转轮编号输入界面、距离输入界面、旋转角度输入界面、确认指令界面、取消指令界面和保存指令界面。
8.根据权利要求1所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述转轮组中的每个转轮中具有通光孔，所述通光孔与所述出光口相对，且所述通光孔的直径与所述出光口的直径相匹配；所述光强调节转轮中的通光孔中安装衰减片，所述波长调节转轮中的通光孔中安装滤波片。
9.根据权利要求8所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述衰减片或所述滤波片与对应的所述通光孔呈螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的电控自动化光电测试装置，其特征在于，所述积分球光源中，所述光源位于所述积分球内。
【文档编号】G01M11/02GK104296970SQ201410554537
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】叶红波, 王勇, 张悦强, 张衍益 申请人:上海集成电路研发中心有限公司, 成都微光集电科技有限公司