环境传感器测试方法技术

一种用于测试一批次环境传感器以确定该批环境传感器的适用性的方法，该方法包括：对所述一批环境传感器的加热器输入执行多个电气测试序列以测量所述批次环境传感器的传感器输出的电响应；对于至少一个环境传感器，将测量的电响应与测量的环境响应相关联以定义相关的电气测试限量；以及在测量的电响应在所述相关的电气测试限量内的情况下确定所述批次环境传感器的适用性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环境传感器测试方法
本专利技术涉及用于测试批次环境传感器的方法以及环境传感器测试系统。
技术介绍
环境传感器的筛选传统上要求运行设备通过一系列涉及暴露于环境条件的测试。例如，对于气体传感器，测试涉及暴露于分析物气体。这种测试可能花费数小时、消耗气体，并依赖于专业测试设备和实验室，以及手动处理或专业处理设备，因此不适合大批量和/或低成本的生产。目前唯一的技术是使用大量的气体测试来筛选气体传感器产品。这些利用了不容易且成本显著增加以支持大批量生产的专业测试设备。另一种选择是使用标准样品参考传感器测试解决方案，它仍然涉及将分析物气体递送到测试系统。类似地，例如湿度传感器和/或压力传感器的其他环境传感器也需要在相应环境条件中运行这些设备，并且因此这些传感器具有如上所述关于气体传感器的相同的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式对环境传感器产品应用订制的电气测试技术而无需漫长和昂贵的产品性能测试。本专利技术的实施方式还将晶圆薄膜框架处理技术应用于封装部分(其之前需要专业条测试设备)的条。使用薄膜框架的额外益处在于所述部分可以通过使用锯割过程切割任何连接的金属导体而很容易地被电隔离。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于测试批次环境传感器以确定该批次环境传感器的适用性的方法，该方法包括：对所述批次环境传感器的传感器输入执行多个电气测试序列，以测量所述批次环境传感器的传感器输出的电响应；将从所述批次环境传感器所测量的电响应与至少一个环境传感器的预定环境参数范围相关联，以定义相关的电气测试限量；以及在所测量的电响应在所述相关的电气测试限量内的情况下，确定所述批次环境传感器的适用性。所述预定环境参数范围通过在环境条件下执行所述至少一个传感器的多个测试确定。此处，至少一个传感器可以形成所述批次传感器的部分，但是所述至少一个传感器可不对应于该批次的所有传感器。在其上执行环境测试的至少一个传感器可以包括多个传感器，所述多个传感器可以完全地与所述批次传感器分离。在对所述至少一个传感器执行环境测试序列后，在相同传感器上运行所述电气测试序列。然后，电气测试限量可以基于传感器(其也用于执行环境测试，例如在气体下)上的电气测试系列的结果设置。该相关过程可以以相反序列执行，即先执行电气测试并且之后执行环境测试。本专利技术的实施方式实现对大量的可生产的批次传感器执行电气测试而不需要在环境条件(例如在气体、湿度水平或压力水平)下测试他们。所述相关的电气测试限量根据在某些数量的传感器(但不是准备好运输的所有批次传感器)上执行标准环境测试获得，并且之后仅将所述电气测试结果与所述相关的电气测试限量比较。仅对环境传感器执行电气测试是有优势的，因为其更快、经济实用。用于确定所述适用性的所述环境传感器的测试通过专门对所述批次环境传感器的每一个传感器施加电脉冲以及通过专门测量所述批次环境传感器的电响应来执行。所述批次环境传感器可以不直接在环境条件下测试。如之前所述，仅某些数量的传感器(例如来自于批次或采样批次)被进行环境和电气测试以确定所述相关的电气测试限量。执行所述多个电气测试序列的步骤可以是由自动测试设备执行的，并且所述电响应是由所述自动测试设备测量的。所述电响应可以提供存储在所述环境传感器内的校准值。所述环境传感器可以包括气体传感器。每个气体传感器包括：电介质膜，形成在包括被蚀刻的部分的半导体基板上；加热器，形成在所述电介质膜中；气体感测电极，形成在所述电介质膜上；以及气体敏感层，形成在所述气体感测电极上。所述电脉冲可以被施加到每个传感器的所述加热器上，并且所述电响应可以在每个气体传感器的所述气体感测电极间和加热器间被测量到。所述预定参数范围可以通过在气体的存在下运行测试来确定。所述预定参数范围可以根据在空气中传感器电阻的变化以及在所述气体中传感器电阻的变化而被确定，以定义所述相关的电气测试限量。可以将从所述批次气体传感器所测量的电响应与所述相关的电气测试限量进行比较。在从所述批次气体传感器所测量的电响应在所述相关的电气测试限量内的情况下，可以确定所述气体传感器的所述适用性。所述气体传感器可以是金属氧化物气体传感器。所述环境传感器可以包括湿度传感器。可替换地，所述环境传感器可以包括压力传感器。所述批次传感器可以在封装前以晶圆形式或任何其他形式被测试。所述批次传感器可以以晶圆级封装格式被测试。所述批次传感器可以以封装条格式被测试。所述封装条可以面向下被支撑在切割带上，该切割带进一步被薄膜框架所支撑。所述封装条可以包括彼此之间电隔离的多个环境传感器。所述多个环境传感器可以通过使用例如回蚀刻(EtchBack)过程的导体蚀刻过程被电隔离。所述多个环境传感器可以通过使用锯割过程被电隔离。所述锯割过程可以仅切割环境传感器间的金属导体并且完好地保持所述条的完整性。所述锯割过程可以切割包括传感器间的金属导体的整个封装结构以留下一组单个的传感器。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于确定一批次环境传感器的适用性的环境传感器测试系统，该测试系统包括：所述批次环境传感器；自动测试设备，用于对所述批次环境传感器的传感器输入执行多个电气测试序列以测量所述批次环境传感器的传感器输出的电响应；数据分析工具，用于将从所述批次环境传感器所测量的电响应与至少一个环境传感器的预定环境参数范围相关以定义相关的电气测试限量；以及其中所述数据分析工具被配置成在所测量的电响应在所述相关的电气测试限量内的情况下确定所述批次环境传感器的适用性。此处，数据分析工具可以是电子表格应用程序，例如MSExcel，或者可以是有目的建立的软件工具，例如GalaxyExaminatorPro。所述测试系统还可以包括环境测试设备，被配置成通过在环境条件下执行所述至少一个传感器的多个测试来确定所述预定环境参数范围。每个所述环境传感器可以存储所述电响应的校准值。所述环境传感器可以包括气体传感器。每个气体传感器可以包括：电介质膜，形成在包括被蚀刻的部分的半导体基板上；加热器，形成在所述电介质膜中；气体感测电极，形成在所述电介质膜上；以及气体敏感层，形成在所述气体感测电极上。所述自动测试设备可以被配置成将电脉冲施加到每个气体传感器的所述加热器上并且测量每个气体传感器的所述气体感测电极间和加热器的所述电响应。所述测试系统还可以包括气体测试设备，被配置成通过在气体的存在下运行测试来确定预定参数范围。所述气体测试设备可以被配置成根据在空气中传感器电阻的变化以及在所述气体中传感器电阻的变化确定所述预定参数范围，以定义所述相关的电气测试限量。所述气体传感器可以是金属氧化物气体传感器。可替换地，所述环境传感器可以包括湿度传感器。可替换地，所述环境传感器可以包括压力传感器。所述批次传感器可以在封装前以晶圆形式或任何其他形式被测试。所述批次传感器可以以晶圆级封装格式被测试。所述批次传感器可以以封装条格式封装。所述测试系统还可以包括：薄膜框架以及被所述薄膜框架所支撑的切割带，其中所述封装条面向下被支撑在所述切割带上。所述封装条可以包括彼此之间电隔离的多个环境传感器。所述多个环境传感器可以通过使用例如回蚀刻技术的导体蚀刻技术被电隔离。所述多个环境传感器可以通过使用锯割技术被电隔离。所述环境传感器可以被配置成使得所述锯割技术仅切割所述环境传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试一批次环境传感器以确定该批次环境传感器的适用性的方法，该方法包括：对所述批次环境传感器的传感器输入执行多个电气测试序列，以测量所述批次环境传感器的传感器输出的电响应；将从所述批次环境传感器所测量的电响应与至少一个环境传感器的预定环境参数范围相关联，以定义相关的电气测试限量；以及在所测量的电响应在所述相关的电气测试限量内的情况下，确定所述批次环境传感器的适用性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 US 15/010,1521.一种用于测试一批次环境传感器以确定该批次环境传感器的适用性的方法，该方法包括：对所述批次环境传感器的传感器输入执行多个电气测试序列，以测量所述批次环境传感器的传感器输出的电响应；将从所述批次环境传感器所测量的电响应与至少一个环境传感器的预定环境参数范围相关联，以定义相关的电气测试限量；以及在所测量的电响应在所述相关的电气测试限量内的情况下，确定所述批次环境传感器的适用性。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定环境参数范围通过在环境条件下执行所述至少一个传感器的多个环境测试确定。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中用于确定所述适用性的所述环境传感器的测试通过专门对所述批次环境传感器的每一个传感器施加电脉冲以及通过专门测量所述批次环境传感器的电响应来执行。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述批次环境传感器不直接在环境条件下被测试。5.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中执行所述多个电气测试序列的步骤是由自动测试设备执行的并且所述电响应是由所述自动测试设备测量的。6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述电响应提供存储在所述环境传感器内的校准值。7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述环境传感器包括气体传感器。8.根据权利要求7所述的方法，其中每个气体传感器包括：电介质膜，形成在包括被蚀刻的部分的半导体基板上；加热器，形成在所述电介质膜中；气体感测电极，形成在所述电介质膜上；以及气体敏感层，形成在所述气体感测电极上。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述电脉冲被施加到每个传感器的所述加热器上并且所述电响应在每个气体传感器的所述气体感测电极间被测量到。10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其中所述预定参数范围通过在气体的存在下运行测试来确定。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述预定参数范围根据在空气中的传感器电阻变化以及在所述气体中的传感器电阻变化而被确定，以定义所述相关的电气测试限量。12.根据权利要求11所述的方法，其中将从所述批次气体传感器所测量的电响应与所述相关的电气测试限量进行比较。13.根据权利要求12所述的方法，其中在从所述批次气体传感器所测量的电响应在所述相关的电气测试限量内的情况下，确定所述气体传感器的所述适用性。14.根据权利要求7至13中任一项权利要求所述的方法，其中所述气体传感器是金属氧化物气体传感器。15.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述环境传感器包括湿度传感器。16.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述环境传感器包括压力传感器。17.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述批次传感器在封装前以晶圆形式或任何其他形式被测试。18.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述批次传感器以晶圆级封装格式被测试。19.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述批次传感器以封装条格式被测试。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述封装条面向下被支撑在切割带上，该切割带进一步被薄膜框架所支撑。21.根据权利要求19所述的方法，其中所述封装条包括彼此之间电隔离的多个环境传感器。22.根据权利要求19至21中任一项权利要求所述的方法，其中所述多个环境传感器通过使用例如回蚀刻过程的导体蚀刻过程被电隔离。23.根据权利要求19至22中任一项权利要求所述的方法，其中所述多个环境传感器通过使用锯割过程被电隔离。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述锯割过程仅切割环境传感器间的金属导体并且完好地保持所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·斯黛茜，K·莱蒂斯，M·高维特，
申请(专利权)人：AMS传感器英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB