3D Sensing VCSEL 测试方案

系统背景

随着苹果（Apple） 十周年款 iPhone X 的发布， 使 3D 传感成为近两年较火热的话题，而另一端安卓（Android）阵营的智能手机厂商，也在各自的旗舰手机中加入了 3D 传感功能，这使 3D 传感技术的核心组件 — VCSEL（垂直腔面发射激光器）的需求爆炸式增长。因此，VCSEL 供应链的相关厂商都已经在该细分市场积极布局，但据市场调研的情况来看，VCSEL 的LIV 电学以及 NF/FF 光学近远场、人眼安全等测试环节则属于整个产业链偏薄弱的环节、一直在制约着 3D 模组的良率和产能的提高。

系统介绍

泰克公司与它的 Solution Partner- 测试共同推出的 VCSEL 测试系统 TVS-1000，整个测试系统由吉时利公司高精度电源 2602 和高精度七位半万用表DMM7510、近远场的光学镜头、积分球、图像分析软件、测试夹具以及伺服电机等部分组成。

TVS-1000 测试系统可以测试和评估 VCSEL 芯片的各项性能指标，包括LIV 电学参数、光学近远场、坏点检测、人眼安全、可靠性、温度特性、NA、束腰等。

方案特点

●深度定制化，配置灵活，机台可以根据研发和产线需求选择手动和自动机台；

●LIV 测试、近场测试、远场测试整合在同一机台也可自由分拆；

●测量精度高，抗干扰能力强，电流测量精度最高可达 100pA，分辨率 1pA

●整个光学系统都严格校准，包含畸变校准、灰度校准、像素能量关联、积分球标定等，整个光学系统均可以溯源；

●人眼安全测试、O/E 转换时间、芯片时域响应（Tr/ Tf）等可按客户要求定制，所有测试规范均遵循IEC-60825 协议；

●温度测试范围 10-85℃，也可以扩展到 0℃（需定制）

●后期可以扩展升级，添加前端的自动上下料以及后端的分拣系统；

●编程支持 C++\C## 和 Labview

TVS-1000 软件配合吉时利高精度源表+DMM7510+ 积分球（含 PD）完成 LIV 测试。

               LIV 和 PCE 的测试　 　 　　　 　 　 　 　FF 远场测试

TVS-1000 测试系统主要有三种配置。分别针对不同的客户，根据自己的购买能力和测试指标需求选择不同的仪器来完成测试。

配置一 ( 全配置 ))：主要针对模组厂，测试环节涵盖VCSEL 半成品以及成品模组测试、VCSEL 芯片的来料检测等；

配置二（电学 + 近远场二选一 + 人眼安全）：主要针对 FAB 厂芯片自检、部分封装厂的成品检测，测试涵盖部分测试环节；

配置三 ( 纯定制化 )：主要针对 VCSEL 产业链的其他环节的客户，有强定制化需求，测试需要重新设计。

简易操作步骤

●选择测试设备并安装 DUT 芯片 ;

●设置相应的测试项，设置 Spec；

●启动，等待测试完成 ;

●生成测试报告、导出数据和图形

系统配置

Keithley 2602                  高精度大电流双通道源表

Keithley DMM7510 　    七位半高精度万用表

积分球　　　 　 　 　 　   6 英寸直径、波长 800-1100nm

近场 CCD 相机　　　 　   2000W 像素+ 高倍率镜头( 校准)

远场相机                          500W 像素 + 广角镜头 ( 校准 )

透射膜　　　 　 　 　 　 透射率 50%、厚度 10um-100um

伺服电机　　　　 　 　   水平移动精度≤ 1um

TEC温控器　 　　　　　 温度范围 10℃ -85℃

其他附件

TVS-1000                       自动化测试软件

　　　　　                      图像分析软件 　

　　　　　                      测试线若干