一种大面阵图像传感器低温面形检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大面阵图像传感器低温面形检测装置及方法，其装置包括：低温杜瓦，低温杜瓦的一侧设置有光学窗口；平面玻璃，平面玻璃与光学窗口平行设置；导向装置，导向装置设置于低温杜瓦和平面玻璃之间；导向装置上安装有第一光学探头和第二光学探头，第一光学探头垂直朝向平面玻璃设置，第二光学探头垂直朝向光学窗口设置；方法包括：将大面阵图像传感器感光面平行面向低温杜瓦的光学窗口设置；将平面玻璃平行的设置在光学窗口正前方；将导向装置安装在平面玻璃和光学窗口之间；启动三维形貌仪，进行面形检测。本发明专利技术具消除了导轨误差，具有面形测量精度高、系统装调简单、检测方法普适性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种大面阵图像传感器低温面形检测装置及方法
本专利技术涉及图像传感器封装
，尤其涉及一种大面阵图像传感器低温面形检测装置及方法。
技术介绍
图像传感器是一种能够感受外部光线并将其转换成电信号的半导体器件装置。目前利用集成电路工艺可以在同一晶圆上制作成百上千个图像传感器芯片，图像传感器芯片制作完成后，要对其进行封装形成图像传感器封装结构。大面阵图像传感器封装后的面形是图像传感器的重要指标之一，面形好坏影响图像传感器的性能和拼接效果。因此图像传感器完成封装后，需要对图像传感器的面形进行工况温度下的测试。在很多应用场景中，例如天文探测、科学研究等领域，图像传感器在低温状态(如-80℃)下工作。目前的面形检测方法通常有两种：一种是将图像传感器放置于低温杜瓦内，整体放在三维形貌仪的台面上，检测过程中通过台面下方的导轨实现二维运动，三维形貌仪探头竖直放置且保持不动；第二种方法是将图像传感器放置于低温杜瓦内，检测过程中保持低温杜瓦不动，三维形貌仪探头跟随导轨二维运动以实现面形测试。这两种方法都会引入导轨的误差，如何能够减少导轨误差是图像传感器低温面形测试亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了解决现有面形检测技术中存在的因导轨误差而影响检测结果的问题的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大面阵图像传感器低温面形检测装置，该装置包括：低温杜瓦，所述低温杜瓦的一侧设置有光学窗口，所述低温杜瓦的内部的支架上设置有待检测的大面阵图像传感器，且大面阵图像传感器朝向光学窗口设置，大面阵图像传感器的中心线与光学窗口的中心线相同；平面玻璃，所述平面玻璃与光学窗口平行设置，且平面玻璃的中心线与光学窗口的中心线相同；导向装置，所述导向装置设置于低温杜瓦和平面玻璃之间；所述导向装置上安装有第一光学探头和第二光学探头，所述第一光学探头垂直朝向平面玻璃设置，所述第二光学探头垂直朝向光学窗口设置，且第一光学探头和第二光学探头能够同步运动，所述第一光学探头和第二光学探头均通过线路与三维形貌仪连接。进一步的，所述低温杜瓦、平面玻璃和导向装置分别通过调整机构设置在光学平台上。进一步的，所述调整机构包括第一位姿调整机构、第二位姿调整机构和第三位姿调整机构，所述第一位姿调整机构调整低温杜瓦与光学平台之间的位置姿态；所述第二位姿调整机构调整平面玻璃与光学平台之间的位置姿态；所述第三位姿调整机构调整导向装置与光学平台之间的位置姿态。进一步的，所述导向装置包括横向导轨和纵向导轨，所述横向导轨安装在光学平台上，所述纵向导轨能够沿着横向导轨的宽度方向移动，所述第一光学探头和第二光学探头能够在纵向导轨的长度方向移动。进一步的，所述低温杜瓦通过管路与制冷机连通。优选的，所述光学平台为气浮平台，该气浮平台的台面由不锈钢或大理石制成。一种大面阵图像传感器低温面形检测方法，包括以下步骤：S1、将光学平台调平调稳放置备用；S2、将大面阵图像传感器安装在低温杜瓦内部的支架上，且大面阵图像传感器感光面平行面向低温杜瓦的光学窗口，之后将低温杜瓦安装在光学平台上；S3、将平面玻璃安装在光学平台上，且位于低温杜瓦的光学窗口正前方，保持平面玻璃和光学窗口平行；S4、将导向装置安装在光学平台上，且位于平面玻璃和光学窗口之间，再将与三维形貌仪连接的第一光学探头和第二光学探头安装在导向装置的纵向导轨上，且第一光学探头垂直朝向平面玻璃，第二光学探头垂直朝向光学窗口；S5、启动制冷机对低温杜瓦内部进行降温，使得大面阵图像传感器的温度达到低温工况温度并保持稳定；S6、启动三维形貌仪，设定面形检测起始点，对大面阵图像传感器的面形进行检测；进一步的，步骤S6中，当导向装置中的横向导轨和纵向导轨在工作过程中发生误差时，第一光学探头在平面玻璃上检测到一个跳度，并将检测到的信息传输给三维形貌仪，与此同时，三维形貌仪在接收第二光学探头传输的信息会根据跳度进行修正，避免横向导轨和纵向导轨移动产生的误差影响三维形貌仪输出的结果。在上述技术方案中，本专利技术提供的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置及方法，具有以下有益效果：1、采用第一光学探头在平面玻璃上检测得到因导向装置工作误差而产生的一个跳度，并将检测到的信息传输给三维形貌仪，与此同时，三维形貌仪在接收第二光学探头传输的信息会根据跳度进行修正，避免横向导轨和纵向导轨移动产生的误差影响三维形貌仪输出的结果。2、消除了导轨误差，具有面形测量精度高、系统装调简单、检测方法普适性好。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例2提供的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置的结构示意图。附图标记说明：10、低温杜瓦；11、光学窗口；12、支架；13、大面阵图像传感器；14、制冷机；20、平面玻璃；30、导向装置；31、横向导轨；32、纵向导轨；40、三维形貌仪；41、第一光学探头；42、第二光学探头；50、调整机构；51、第一位姿调整机构；52、第二位姿调整机构；53、第三位姿调整机构；60、光学平台。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细介绍。参见图1所示；本专利技术实施例1所述的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置，该装置包括：低温杜瓦10，所述低温杜瓦10采用不锈钢材料制成，低温杜瓦10的一侧设置有光学窗口11，光学窗口11可内置窗口玻璃，窗口玻璃透过率应满足图像传感器测试需求，所述低温杜瓦10的内部的支架12上设置有待检测的大面阵图像传感器13，大面阵图像传感器13朝向光学窗口11设置，且大面阵图像传感器13的中心线与光学窗口11的中心线相同，大面阵图像传感器13的感光面尺寸为60mm*60mm；平面玻璃20，所述平面玻璃20与光学窗口11平行设置，且平面玻璃20的中心线与光学窗口11的中心线相同，所述平面玻璃20的尺寸为120mm*120mm；导向装置30，所述导向装置30设置于低温杜瓦10和平面玻璃20之间；所述导向装置30上安装有第一光学探头41和第二光学探头42，所述第一光学探头41垂直朝向平面玻璃20设置，所述第二光学探头42垂直朝向光学窗口11设置，且第一光学探头41和第二光学探头42能够同步运动，所述第一光学探头41和第二光学探头42均通过线路与三维形貌仪40连接，第一光学探头41和第二光学探头42的测量范围均为10mm，导向装置30具有二维移动功能。具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大面阵图像传感器低温面形检测装置，其特征在于，该装置包括/n低温杜瓦(10)，所述低温杜瓦(10)的一侧设置有光学窗口(11)，所述低温杜瓦(10)内部的支架(12)上设置有待检测的大面阵图像传感器(13)，且大面阵图像传感器(13)朝向光学窗口(11)设置，大面阵图像传感器(13)的中心线与光学窗口(11)的中心线相同；/n平面玻璃(20)，所述平面玻璃(20)与光学窗口(11)平行设置，且平面玻璃(20)的中心线与光学窗口(11)的中心线相同；/n导向装置(30)，所述导向装置(30)设置于低温杜瓦(10)和平面玻璃(20)之间；所述导向装置(30)上安装有第一光学探头(41)和第二光学探头(42)，所述第一光学探头(41)垂直朝向平面玻璃(20)设置，所述第二光学探头(42)垂直朝向光学窗口(11)设置，且第一光学探头(41)和第二光学探头(42)能够同步运动，所述第一光学探头(41)和第二光学探头(42)均通过线路与三维形貌仪(40)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种大面阵图像传感器低温面形检测装置，其特征在于，该装置包括
低温杜瓦(10)，所述低温杜瓦(10)的一侧设置有光学窗口(11)，所述低温杜瓦(10)内部的支架(12)上设置有待检测的大面阵图像传感器(13)，且大面阵图像传感器(13)朝向光学窗口(11)设置，大面阵图像传感器(13)的中心线与光学窗口(11)的中心线相同；
平面玻璃(20)，所述平面玻璃(20)与光学窗口(11)平行设置，且平面玻璃(20)的中心线与光学窗口(11)的中心线相同；
导向装置(30)，所述导向装置(30)设置于低温杜瓦(10)和平面玻璃(20)之间；所述导向装置(30)上安装有第一光学探头(41)和第二光学探头(42)，所述第一光学探头(41)垂直朝向平面玻璃(20)设置，所述第二光学探头(42)垂直朝向光学窗口(11)设置，且第一光学探头(41)和第二光学探头(42)能够同步运动，所述第一光学探头(41)和第二光学探头(42)均通过线路与三维形貌仪(40)连接。


2.根据权利要求1所述的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置，其特征在于，所述低温杜瓦(10)、平面玻璃(20)和导向装置(30)分别通过调整机构(50)设置在光学平台(60)上。


3.根据权利要求1所述的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置，其特征在于，所述调整机构(50)包括第一位姿调整机构(51)、第二位姿调整机构(52)和第三位姿调整机构(53)，所述第一位姿调整机构(51)调整低温杜瓦(10)与光学平台(60)之间的位置姿态；所述第二位姿调整机构(52)调整平面玻璃(20)与光学平台(60)之间的位置姿态；所述第三位姿调整机构(53)调整导向装置(30)与光学平台(60)之间的位置姿态。


4.根据权利要求1所述的一种大面阵图像传感器低温面形检测装置，其特征在于，所述导向装置(30)包括横向导轨(31)和纵向导轨(32)，所述横向导轨(31)安装在光学平台(60)上，所述纵向导轨(32)能够沿着横向导轨(31)的宽度方向移动，所述第一光学探头(41)和第二光学探头(42)能够在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亮，韩康，张旭升，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22