近两年,随着3D传感应用的迅速发展,基于VCSEL阵列的TOF、LiDAR等应用方向也受到越来越多的瞩目。由于相关产业目前暂时未形成特别明确的测试标准,其测试工具、方法、流程、算法等,业界仍在摸索的过程中。
其中,VCSEL阵列的瞬态特性,如TR/TF、窄脉冲响应等,由于其需要高速大电流驱动,而高速大电流对测试组网的分布参数影响十分敏感,是一个较难处理的测试项目;同时,传统QCW(准连续波,脉冲)方式测试时,使用闭环反馈的脉冲源表做驱动器,虽然输出电流大小可以精确控制,但需要较长时间稳定,输出电流上升/下降时间和脉宽一般在微秒量级,无法满足窄脉冲LIV和TR/TF的纳秒级需求。
目前,窄脉冲LIV和TR/TF的测试主要存在下列难点:
LD需要尽量靠近驱动器的情况下,多数时候VCSEL阵列使用焊接方式,属于破坏性测试,仅可用于研发和品质检测
窄脉冲电流驱动器一般为自制,由于控制产生脉冲电流方式各有不同,测试指标和稳定性难以对比,出现问题时分析和调试难度较高
获取LD的工作电流电压不方便,测试设备接入对测试指标影响显著
测量的脉冲电流和电压形状不规则,指标提取需算法协助
柯泰测试总结目前业界探索成果,结合客户反馈和实践经验,针对TOF研发和小批量量产的窄脉冲LIV和TR/TF测试需求,研发了系列解决方案。该系列解决方案的测试对象主要包括Wafer残片、裸芯片和带封装芯片。根据用户的实际需求,柯泰测试的解决方案将有下列四种组成方式:
残片、裸芯片的脉冲LIV测试配置
残片、裸芯片的TR/TF测试配置
带封装芯片的脉冲LIV测试配置
带封装芯片的TR/TF测试配置
这些配置均包括了柯泰自主研发的窄脉冲驱动器,并根据指标和被测件形态,实现客制化夹具和探针台方案,从而在尽可能保证测试系统性能的基础上支持非破坏性测试。同时,柯泰测试拥有自己的脉冲测试算法,能从采集波形中获取稳定电流电压数据,保证LIV测试结果的重复性。
这些配置中,除了必要的数据采集设备、控制脉冲信号源、测试支架、电缆组件、安全防护机制和供电设备以外,还包括:
实际配置使用了测试夹具、探卡等测试附件,LIV测试还加入了电压探测和电流采样配件,会使上述指标出现某些退化,故用户最终测试结果和这些附件及被测物自身特性相关。柯泰测试正在对最终发布版进行测试,实际指标以最终发布为准。
柯泰测试预计2021年1月正式发布相关解决方案,并于2021年2月开始发货。
同时,柯泰测试正在研发用于LiDAR的窄脉冲测试方案,敬请期待。