本发明专利技术公开了一种氮氧传感器芯片泵电流的测试方法及装置，通过向待测氮氧传感器芯片施加加热电压，使得芯片的功能区域保持在一定的测试温度；向待测氮氧传感器芯片的功能电极施加测试电压，改变待测氮氧传感器芯片的工作状态，测试芯片各功能电极上的泵电流；本发明专利技术提供的测试装置包括芯片夹具、主控模块、温控模块、测试电压控制模块和电流检测模块；芯片夹具具有多个触点，用于将待测氮氧传感器芯片的各电极与所述测试装置稳定连接，以保证测试效果；待测氮氧传感器芯片被夹到芯片夹具上后，待测氮氧传感器芯片的电极分别与芯片夹具的触点稳定接触；测试装置上用于连接待测芯片的各端子分别对应与芯片夹具的触点稳定连接；本发明专利技术提供的测试方法及装置实现了氮氧传感器泵电流自动化检测，可有效提高检测效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于芯片测试
，更具体地，涉及一种氮氧传感器芯片泵电流的测试方法及装置。
技术介绍
氮氧传感器芯片制造工艺极其复杂，氮氧传感器芯片制造完成后，需要对其泵电流进行严格的检测以判定其是否合格。由于氮氧传感器芯片属于新兴产品且传感器芯片的测试方法比较特殊，目前已有的一些测试方法是针对测试氮氧传感器芯片的外观形貌进行测试；或者是针对氮氧传感器芯片的电极是否导通进行测试；在氮氧传感器芯片泵电流方面的测试方法和测试装置尚属空白，而氮氧传感器芯片能否正常工作取决于芯片的泵电流是否达到要求，因此，对用于氮氧传感器芯片泵电流测试的装置及方法有迫切的实际需求。
技术实现思路
针对氮氧传感器芯片现有测试技术的缺陷和对氮氧传感器芯片泵电流测试的需求，本专利技术提供了一种氮氧传感器芯片泵电流的测试方法及装置，其目的在于通过将待测氮氧传感器芯片加热到工作温度，模拟实际工况下芯片工作状态的变化来测试氮氧传感器芯片反馈的电信号，以测试氮氧传感器芯片的泵电流。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种氮氧传感器芯片的泵电流测试方法，具体如下:(I)通过控制加热电压，将待测氮氧传感器芯片加热直到其温度达到测试温度并将其温度维持在测试温度；(2)当待测氮氧传感器芯片的温度达到测试温度后，在主电极、定氧电极、比较电极、参考电极和测量电极上均施加测试电压，并以相同的步长均匀增加测试电压，使得加载在所述各电极上的测试电压从OV升高到目标电压；在施加测试电压的过程中，获取主电极、定氧电极、比较电极、参考电极和测量电极上的泵电流，获取所述各电极上泵电流与泵电压之间的关系；同时，根据所述各电极上的电流，还可以判定各电极的通断情况。优选的，测试电压的调整步长为0.1V，调整间隔为100ms，目标电压为2.5V。优选的，上述步骤(I)具体如下:(1.1)根据Rt= R(1+α T)，获取待测氮氧传感器芯片在测试温度T时的加热电极阻值Rt;其中，α = 0.00392，R为待测氮氧传感器芯片的加热电极在0°C下的电阻；(1.2)将所述加热电极阻值Rt作为目标阻值，通过不断调节加热电压使得加热电极阻值增加，当加热电极阻值达到目标阻值时，待测氮氧传感器芯片温度达到测试温度。其中，待测氮氧传感器芯片的加热电极在0°C下的电阻R的获取步骤如下:(1.1.1)在待测氮氧传感器芯片的加热电极上加载2?4V的加热电压，根据加热电极回路上的电流Ia，获取待测氮氧传感器芯片加热电极的阻值Ra;(1.1.2)根据铂电阻温度与阻值对应关系Rptltltl= RQ(l+a Ta)，获取当前工况温度Ta;其中，a = 0.00392，Rmc?为零度电阻阻值已知的铂电阻在工况温度T A下的电阻值，Rq为铂电阻的零度电阻阻值，均为已知值；本步骤的目的在于，通过引入零度电阻值已知的铂电阻，根据铂电阻温度与阻值对应关系获取当前工况温度；(1.1.3)获取待测氮氧传感器芯片的加热电极在0°C下的电阻R，R = Ra/(1+a Ta)。采用本专利技术提供的加热方法，通过缓慢均匀增加加热电压的方式控制待测氮氧传感器芯片的加热温度，可以有效在避免氮氧传感器芯片泵电流测试过程中因加热电极阻值误差所导致的芯片加热温度不准确的问题，在准确测试芯片泵电流的同时避免芯片损伤。为实现本专利技术目的，按照本专利技术的另一方面，提供了一种氮氧传感器芯片泵电流的测试装置，包括主控模块、温控模块、测试电压控制模块和电流检测模块；其中，温控模块的第一输入端连接主控模块的第一输出端，温控模块的第二输入端作为测温端，用于连接待测氮氧传感器芯片，温控模块的第一输出端作为加热电压输出端，用于连接待测氮氧传感器芯片，第二输出端连接主控模块的第一输入端；测试电压控制模块的第一输入端连接主控模块的第二输出端；测试电压控制模块的第一输出端作为测试电压输出端，用于连接待测氮氧传感器芯片；测试电压控制模块的第二输出端连接主控模块的第二输入端；电流检测模块的第一输入端连接主控模块的第三输出端，电流检测模块的第二输入端作为测试电流输入端，用于连接待测氮氧传感器芯片，电流检测模块的输出端连接主控模块的第三输入端；其中，主控模块具有一个与外部工控机通讯的接口，用于设置参数；温控模块在主控模块的控制下为待测氮氧传感器芯片的加热电极提供加热电压，并将待测氮氧传感器芯片的温度反馈到主控模块；待测氮氧传感器芯片的加热电极在加热电压的作用下，使得待测芯片的功能区域保持在测试温度；测试电压控制模块在主控模块的控制下为待测氮氧传感器芯片的功能电极施加可调的测试电压，改变待测氮氧传感器芯片的工作状态；在施压过程中，通过电流检测模块检测功能电极上的泵电流，并将泵电流数据反馈到主控模块；以判定待测芯片各电极的通断情况，并获取待测芯片各电极上泵电流与泵电压之间的关系。优选的，氮氧传感器芯片泵电流的测试装置还包括用于固定待测芯片的芯片夹具，芯片夹具具有N个触点，触点的一端连接所述测温端、加热电压输出端、测试电压输出端或测试电流输入端，另一端连接待测芯片的电极，经由芯片夹具实现测试装置的端子与待测芯片的电极之间的稳定连接；其中，N为不小于3的正整数。优选的，芯片夹具的触点数N为8，测试电压控制模块具有五个测试电压输出端，电流检测模块具有五个测试电流输入端，温控模块具有测温端、加热电压正端和加热电压负端；芯片夹具的第一触点一端连接主电极，另一端连接第一测试电压输出端和第一测试电流输入端；第二触点一端连接定氧电极，另一端连接第二测试电压输出端和第二测试电流输入端；第三触点一端连接比较电极，另一端连接第三测试电压输出端和第三测试电流输入端；第四触点一端连接测量电极，另一端连接第四测试电压输出端和第四测试电流输入端；第五触点一端连接参考电极，另一端连接第五测试电压输出端和第五测试电流输入端；第六触点连接一端连接测温电极，另一端连接温控模块的测温端；第七触点一端连接加热正极，另一端连接加热电压正端；第八触点一端连接加热负极，另一端连接加热电压负端；经由芯片夹具实现了待测芯片电极与测试装置的各端子之间的稳定连接。优选的，氮氧传感器芯片泵电流的测试装置还包括测试完成指示灯，工作指示灯和电源指示灯；测试完成指示灯与主控模块的第四输出端连接，工作指示灯与主控模块的第五输出端连接，电源指示灯与主控模块的电源开关连接；测试完成指示灯在芯片测试结束后点亮；工作指示灯在启动测试后点亮，电源指示灯在所述测试装置上电后点亮。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:(I)本专利技术提供的氮氧传感器芯片泵电流的测试装置，采用芯片夹具固定待测氮氧传感器芯片，在使待测芯片的各个电极与芯片夹具的触点稳定接触的同时，起到保护待测氮氧传感器芯片电极的作用，减少对待测氮氧传感器芯片电极的磨损；(2)采用本专利技术提供的氮氧传感器芯片泵电流的测试方法及装置，进行氮氧传感器芯片的泵电流测试，无需手动调节加热温度，也无需手动调整测试电压；因此，采用本专利技术提供的装置和方法，可实现氮氧传感器芯片泵电流批量化检测，具有检测速度快、检测方便的特点，同时具有可重复性；(3)本专利技术提供的控制氮氧传感器芯片加热温度的方法，通过测试温度获取目标阻值，并通过调节加热电压来达到该目标阻值本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氮氧传感器芯片泵电流的测试方法，其特征在于，所述方法具体如下：(1)通过控制加热电压，将待测氮氧传感器芯片加热直到其温度达到测试温度并将其温度维持在测试温度；(2)当待测氮氧传感器芯片的温度达到测试温度后，在主电极、定氧电极、比较电极、参考电极和测量电极上均施加测试电压，并以相同的步长均匀增加测试电压，使得加载在所述各电极上的测试电压从0V升高到目标电压；在施加测试电压的过程中获取主电极、定氧电极、比较电极、参考电极和测量电极上的泵电流。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡秉权，修吉平，熊建杰，肖建中，张敏环，
申请(专利权)人：湖北丹瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。