半导体芯片测试系统操作说明书v10.docx

半导体芯片测试系统操作说明书v10.docx

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半导体芯片测试系统操作说明书v10

第一章系统概述

1.1系统概述

半导体芯片测试系统是使用我公司自主研发的ZWL－900测试主机、快速光谱分析仪、高精度直流电源、高稳定交流电源、数显功率计等高精度仪器，配合人性化的上位机软件，对HID、节能灯、LED模块等灯具测试光、色、电综合性能的产品。

系统实现了真正传统仪器技术和虚拟仪器技术的完美结合，既可直接通过仪表的大屏幕液晶进行一系列测试，又可工作在计算机模式下进行各种测试并进行数据图形分析、存储及报表打印。

另外，由于系统中的快速光谱分析模块采用了光纤传输导光、CCD快速采集、高速数据转换系统、VC++计算机高效人机交换界面等一系列高新技术计量标准，保证了对在5ms～800ms内光谱功率分布图、半宽度、主波长、色品坐标等所有光谱参数的测量。

系统的模块化和高集成度保证了系统的高可靠性，低温漂保证了系统的重复性。

同时，系统具有强大的电源功能，最大输出恒流可达5A。

便利的实验特性

✧清晰的大屏幕液晶显示器

✧快捷式的中英文操作按键

✧采用先进的四线制测量，使得测量数据更加准确

✧使用先进的校准算法，能够提供测量性能强大的曲线分析功能

✧连续性和一致性的测试功能

✧使用高精度、高稳定性的电源

灵活的系统特性

✧RS232标准接口

✧配有功能强大的软件，系统升级灵活

✧性能扩展方便

✧开放式的测试性能、齐全的测试支架可满足不同用户的各种测试需求

1.2技术环境

a．操作系统：

WindowsXP

b．处理器：

为INTEL兼容处理器，主频1GHz以上。

c．系统内存：

128M以上。

d．光谱分析，至少具备两个可用串口。

e．可适配打印机，进行报表打印。

f．半导体芯片测试系统主机及装置。

1.3产品特性

⏹快速、稳定

系统使用独立高精度恒流电源模块，拥有先进的快速光谱分析模块。

采用等一系列高新技术计量标准，通过信号快速采集、导光、高速分析、高效计算，保证ms级的测试速度和可见光波段的光谱参数测试结果的一致性。

⏹适用性广

开放式的测试、齐全的测试夹具，利于各种规格灯具测试。

⏹简便的使用操作

人机交互界面友善，操作简捷，实现全程软件控制。

⏹直观、完善的测试分析系统

可系统性的完成光色电参数的高精度测试，并通过测试界面将测试结果以图形的方式直观的呈现出来。

所有测试条件符合CIE相关标准。

1.4技术参数

功能

参数范围

精度

分辨率

电参数

正向电压测量

1.0000V～45.000V

≤5V：

±0.2%键值+0.01V

＞5V：

±0.2%键值

0.015V

驱动电流

0-5A

≤300mA：

±0.2%键值+0.001A

＞300mA：

±0.2%键值

<1.5A，分辨率0.001A

≥1.5A，分辨率0.003A

光参数

光通量测量

0-4000.00lm

3%f.s.

0.001lm

色参数

波长范围

380-780nm

（可扩展测紫外、近红外）

＜600nm0.4nm

＞600nm1.0nm

0.19nm

显色指数

0-100

1

1

色品坐标

X、Y和U、V

0.003

0.0001

色温

1300-25000k

0.05%f.s

1K

1.5工作环境

✧环境温度：

23℃±5℃；

✧相对湿度：

55％±25；

✧电源电压：

220V±11V；

✧电源频率：

50～60HZ；

✧空间环境：

无强烈的机械振动、冲击、强电磁场。

第二章系统介绍

2.1软件启动

图2-1系统快捷方式

双击打开“半导体芯片测试系统”，即可启动软件。

无需输入权限验证，系统启动后主界面如下图2-2所示：

图2-2系统主界面

软件开启前应该确保主机已经正确连接。

点击重启系统初始化检测，检测过程会自动进行，如果发现问题，系统会提示出错，用户根据提示进行相应操作后，再点击重启系统初始化检测，再次检测系统。

第3、4点需用户勾选确认对话框，来通过检测。

检测通过后，系统会自动关闭系统初始化界面并进入操作界面。

2.2基本曲线测试简介

基本曲线部分可进行：

电流-电压、电流-光强、电流-光通量的测试，这些不同的测试内容具有一致的操作流程，人性化的操作界面。

通过参数的设置可进行快速简单测试和高精度的实验室测试，满足各类用户的测试需求。

2.2.1操作流程

在进行所有方式的测试操作前，用户必须先进行硬件系统和串口的连接。

测试流程如图2-3所示：

图2-3系统流程

2.2.2测试设置

在主界面中点选基本曲线，此时所有菜单、快捷按钮都对应到基本曲线的操作。

然后在在菜单中点击设置—>测试设置，或直接点击快捷按钮的“测试设置”，即可打开基本曲线的测试设置界面。

操作过程如下图2-4所示：

图2-4基本曲线测试设置

完成所有参数设置后，点击“确认设置”，即完成测试设置，设置的参数值显示到基本曲线的显示界面上。

（关于参数名的定义、参数允许的输入范围、精度，在后面给出说明）如图2-5所示：

图2-5参数设置

参数设置完毕后，即可进行联机测试。

可以统计出曲线的走势。

如图2-6所示。

图2-6曲线走势

测试完成后，用户可根据需要进行应用报表、数据报表的打印，如图2-7所示所示打印预览

图2-7打印预览

在报表中点击导出按钮，如图所示，可将报表导出为PDF、HTML、Excel、GIF、BMP和RTF等格式。

应用报表建议不采用导出Excel格式。

点击导出—>PDF文件后出现对话框如图2-8所示，选用默认设置，点击确认即可将报表导出为PDF格式，其他格式的导出操作与此一致。

图2-8导出到PDF界面

2.2.3参数定义

起始电流：

进行曲线测试时的开始电流；

终止电流：

进行曲线测试时的结束电流；

步进电流：

进行曲线测试时电流的每次增量；

测试电流：

进行典型参数测试时LED的电流。

通信串口：

与ZWL-9200主机连接的计算机串口。

点亮电流：

测试结束后，用于LED点亮的电流；

预热时间：

进行曲线测试前，预热LED所用时间。

曲线类型：

电流-电压：

用于测试LED电流和电压关系曲线；

光强模式：

自动光强装置连入主机系统时的测试模式；

光通量模式：

积分球装置连入主机系统时的测试模式；

电流-光强：

用应测试LED电流和光强关系曲线；

CIE—A（远场）：

自动光强装置为远场标准，测试可见光；

CIE—B（近场）：

自动光强装置为近场标准，测试可见光；

CIE—A红外（远场）：

自动光强装置为远场标准，测试红外光；

CIE—B红外（近场）：

自动光强装置为近场标准，测试红外光；

电流-光通量：

用于测试LED电流和光通量关系曲线；

小积分球、中积分球、大积分球：

用于标识测试所用积分球，无实质作用；

正向电流：

即测试电流，用于测定典型值；

正向电压：

LED输入为正向电流时，两端的电压；

光强值：

LED输入为正向电流时，LED的光强值；

光通量：

LED输入为正向电流时，LED的光通量；

光效率：

LED的发光效率，对应于光通量测试且LED输入为正向电流时。

2.2.4参数输入范围和精度说明

电流：

输入范围为：

[0，1500]mA，精度0.1mA；终止电流最大值为[0，100），则步进电流精度为0.1mA；终止电流最大值为[100，1500]，则步进电流精度为1mA；

点亮时间：

为非负整数；

2.2.5功能按钮说明

确认设置：

确定已设置的测试参数，并将测试参数保存；

退出设置：

退出测试设置界面；

恢复最近设置：

恢复上次设置的参数值；

重置设置：

清空所有输入值，恢复所有选择项为默认选项。

2.3光谱分析测试介绍

2.3.1光谱分析测试简介

光谱分析部分可进行LED光谱参数分析，光效率、光功率计算。

具有强大的功能按键和人性化的操作界面。

2.3.2操作流程

在进行所有方式的测试操作前，用户必须先进行硬件系统和串口的连接。

操作流程如图2-9所示：

图2-9操作流程

2.3.3光谱类型设定

在主界面中点选光谱分析，此时所有菜单、快捷按钮都对应到光谱分析的操作。

然后在在菜单中点击设置—>测试设置，或直接点击快捷按钮的测试设置，即可打开光谱分析的测试设置界面。

设置过程如下图2-10所示：

图2-10光谱设置

图2-11电参数设置

电参数设置页面说明：

如图2-11所示

ZWL-600只支持横流输出，ZWL-8105支持恒压及横流输出。

不论在何种供电方式下，勾选读光通量都会从ZWL-600主机读取光通量。

这儿的ZWL-600通信串口自动匹配，不需要用户选择，其他串口需要用户选择。

如图2-12所示。

图2-12光谱采集

完成所有参数设置后，点击“确认设置”，即完成测试设置，设置的参数值显示到界面上。

（关于参数名的定义、参数允许的输入范围、精度，在后面给出说明）如图2-13所示：

图2-13光电参数设置

参数设置完毕后，即可进行联机测试，具体操作为：

点击菜单文件—>联机测试或直接点击快捷按钮的“联机测试”，也可用点击主界面中的测试按钮。

如下图2-14所示。

图2-14光谱采集配置

图2-15测试界面

测试完成后，用户可根据需要进行应用报表、数据报表的打印。

2.4参数定义

点亮电流：

测试前用来电流光源的电流值，测试完毕后返回点亮电流。

预热时间：

测试前光源通测试电流的时间

测试电流：

进行光谱分析时LED的电流；

光谱串口：

计算机与光谱仪连接的串口；

积分时间：

对被测光的积分时间；

重复采集：

当被勾选时，软件自动连续采集；当未被选中时，进行单步采集；

正向电流：

即测试电流；

正向电压：

LED为正向电流时，两端的电压；

光通量：

LED为测试电流时的光通量；

光效率：

LED为测试电流时的发光效率。

光谱相当能量分布曲线：

对应于当前灯具电学参数状态及采集参数状态下光谱的相当能量分布数据。

（最大能量波长对应为100%，其他波长能量与其比值为该波长的相当能量值）；

CIE1931色品图的靶点：

对应于当前光谱测试数据色品坐标X，色品坐标Y的坐标点。

2.4.1参数输入范围和精度说明

电流：

输入范围为：

[0，1500]mA，精度0.1mA；

电压：

输入范围：

[0，20]V，精度：

0.01V；

光谱波长：

保留一位小数；

色温：

为整数；

色品坐标：

保留四位小数；

显色指数：

保留一位小数；

色纯度：

保留三位小数；

光功率：

保留四位小数；

预热时间：

为非负整数；

2.5功能按钮说明

确认设置：

确定测试参数，然后将测试参数保存；

退出设置：

退出测试设置界面；

恢复最近设置：

恢复上传设置的参数值到设置界面；

重置设置：

清空所有输入值，恢复所有选择项为默认选项。

数据采集：

同联机测试功能。

重复采集：

软件系统将对光谱数据（主机数据）进行连续采集，第一次采集时同单步采集，即有LED灯点亮过程（同时进行主机数据采集情况下），之后的采集光谱数据（主机数据）重复进行。

2.6系统校准

在菜单中点击设置->系统校准，

然后弹出系统校准登录界面，输入登录密码（初始密码为空），点击确认，如图2-16所示。

图2-16系统校准登录

进入到系统校准界面，如下图2-17所示。

图2-17系统校准

2.6.1主机校准

在系统校准界面，先切换到主机校准项，先正确选择通信串口（进过系统初始化后，当前串口号无需调整）。

在相应校准项进行数据校准前应该先进行数据复位。

如图2-18所示。

图2-18系统校准

填入所有的所需的校准数据后，点击数据校准，即可完成校准过程。

2.6.2光谱仪校准-色温标定

图2-19系统校准

点击启用色温标定按钮如图2-19所示。

弹出色温标定界面如下图2-20所示：

图2-20光谱标定

选择好光谱仪串口后，点击下一步按钮。

图2-21光谱标定

点击导入标定数据按钮，出现如上图2-21所示对话框，选中gpdb.zwl文件并导入。

在保证标准光源达到发光稳定的情况下，点击左边的灯泡按钮图形按钮，进行光谱采集。

点击下一步，出现如下图2-22操作界面：

图2-23背景光

按照要求，点击灯泡按钮采集背景光。

背景光采集完成后，点击下一步，出现如下图2-24所示操作界面。

图2-24光谱标定

把标准光源点亮并使其发光稳定后，点击定标按钮，如果提示定标失败，则再次定标。

如果出现定标成功提示信息，则完成色温定标。

关闭色温定标界面。

2.6.3光谱仪校准-波长校准

点击光谱仪校准页面中的启用波长校准按钮，启动波长校准界面。

如图2-25所示。

图2-25光谱仪校准

图2-26波长校准

正确选择串口。

用户将光谱光纤对准点亮的日光灯，然后采集日光灯光谱。

界面右下角有日光灯汞元素的特征谱线，将采集后的特征谱线（看峰值波长），和日光灯典型波长对比，如果发现有光谱轮廓线整体偏移，则进行光谱轮廓线整体偏移校准，校准波长范围为-2~2nm。

如图2-26所示。