温度传感器芯片测试装置及测试方法制造方法及图纸

技术编号:12959352 阅读:180 留言:0更新日期:2016-03-03 02:31
本发明专利技术提供了一种温度传感器芯片测试装置及测试方法,包括PN结、腔室、子板、负载板以及测试机台;其中,所述PN结和子板设置在所述腔室中;所述负载板连接所述测试机台;所述负载板用于向样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片提供相同的VCC电源和GND接地;所述PN结用于向所述样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片输入激励;所述测试机台用于读出样本温度传感器芯片的温度数据;所述腔室用于保持PN结的温度稳定;所述子板用于承载PN结。本发明专利技术中的方法在任一温度,即生产环境温度的条件下,使用常用的测试设备,包括测试机台、机械手,就能够在满足精度的前提下,快速、经济的完成温度传感器芯片的大批量生产测试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度传感器芯片,具体地,涉及一种。
技术介绍
温度作为基础的物理量之一,在工业、农业、医疗领域的生产活动以及人们的生活中需要采集,而温度传感器芯片作为温度采集的重要手段,已大量应用在包括个人电脑、通讯、医疗健康领域广泛使用。特别是随着物联网、可穿戴设备以及智能家居的兴起,迫切需要一种快速、经济,适合于大批量生产的测量方法。快速、经济的要求是指满足测试精度的前提下,占用测试机台、机械手的时间短。本专利技术对测试机台、机械手没有特殊要求,为了营造一个相对稳定的温度,增加一个腔室,放置温度敏感单元,在本专利技术里是指PN节结构,如图五所示。本专利技术人使用此方法可以实现±0.2°C的测试精度,单颗芯片平均测试时间小于0.5秒。目前的测试方法,为了保证精度,需要多个温度点测量,测试时间长,比如申请号为201310211368.8的专利申请,用于CMOS温度传感器的温度校准装置及方法,又比如申请号为201010027223.9的专利申请,温度传感器芯片校准温度精度的方法,虽然是在一个温度点测试,但是有一个假设前提,就是假设温度误差是一个二阶的函数,实际情况是由于产品的设计数据基于器件模型仿真产生,与实际生产出来的产品总有一定的差别,而这个差别也不是一个常数,也会随着芯片颗与颗之间,晶元片与片之间,不同批次之间而产生随机的偏差,因此使用一个理想的二阶函数作为假设前提,与实际有较大偏差,难以保证精度。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种。根据本专利技术一个方面提供的温度传感器芯片测试装置,包括PN结、腔室、子板、负载板以及测试机台;其中,所述PN结和子板设置在所述腔室中;所述负载板连接所述测试机台;所述负载板用于向样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片提供相同的VCC电源和GND接地;所述PN结用于向所述样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片输入激励;所述测试机台用于读出样本温度传感器芯片的温度数据;所述腔室用于保持PN结的温度稳定;所述子板用于承载PN结。优选地,还包括把柄,所述把柄连接所述腔室,用于固定以及移动腔室。优选地,所述负载板设置在相邻设置的样本温度传感器芯片测试区和待测试温度传感器芯片测试区;所述样本温度传感器芯片设置在所述样本温度传感器芯片测试区;所述待测试温度传感器芯片设置在所述待测试温度传感器芯片测试区。本专利技术的另一个方面提供的温度传感器芯片测试方法,采用所述的温度传感器芯片测试装置,包括如下步骤:步骤S1:建立样本温度传感器芯片的模拟输出电压VADe与环境温度关系;步骤S2:测试样本温度传感器芯片的温度数据,进而根据所述温度传感器芯片的模拟输出电压vADe与环境温度关系,确定所述温度数据对应的V ■电压值;步骤S3:对待测试温度传感器芯片进行第一次修调较正,具体为,将所述温度传感器芯片的第一带隙电压VREF调整为第二带隙电压V REF;所述第一带隙电压VREF为所述待测试温度传感器芯片在所述温度数据下的带隙电压;所述第二带隙电压VREF为待测试温度传感器芯片的低温区、高温区间均进行二阶补偿后,在所述温度数据下的带隙电压;步骤S4:对待测试温度传感器芯片进行第二次修调较正,具体为,将所述温度传感器芯片的在所述温度数据下的输出电压调整为所述温度数据对应的所述VADe电压值。优选地,步骤S1包括如下步骤:步骤S101:选择一个精度大于等于待测试温度传感器芯片的温度传感器芯片作为样本温度传感器芯片;步骤S102:采用恒温油槽控制所述样本温度传感器芯片的温度,记录所述样本温度传感器芯片的温度与对应模拟输出电压VADe,进而生成样本温度传感器芯片的温度与对应模拟输出电压vADe的线性关系。优选地,第一带隙电压VREF的温度变化量为第二带隙电压V REF的温度变化量的2倍。优选地,VADe电压是为温度传感器芯片采集外部的PN结正向电压后,得到的一个与PN结温度成线性关系的模拟电压;PN结正向电压为二极管正向导通电压、NPN型三极管Vbel电压或者PNP型三极管Vbe2电压。与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:1、本专利技术中的方法在任一温度,即生产环境温度的条件下,使用常用的测试设备,包括测试机台、机械手,就能够在满足精度的前提下,快速、经济的完成温度传感器芯片的大批量生产测试;2、本专利技术负载板设置在相邻设置的样本温度传感器芯片测试区和待测试温度传感器芯片测试区,提高了测试精度;3、本专利技术结构简单,布局合理,易于推广。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术中带隙基准电压温度系数修调较正示意图;图2为本专利技术中模拟输出电压VADC正、负偏差修调较正示意图;图3为本专利技术样本温度传感器芯片模拟输出电压与PN结温度关系示意图;图4为本专利技术温度传感器测试装置的结构示意图;图5为本专利技术中二极管正向导通电压的结构示意图;图6为本专利技术中NPN型三极管Vbel电压的结构示意图;图7为本专利技术中PNP型三极管Vbe2电压的结构示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供的温度传感器芯片测试装置包括:PN结402、腔室401、子板403、负载板407以及测试机台409 ;其中,所述PN结402设置在所述腔室401中;所述负载板407连接所述测试机台409 ;所述负载板407用于向样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片提供相同的VCC电源和GND接地;所述PN结402用于向所述样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片输入激励;所述测试机台409用于读出样本温度传感器芯片408的温度数据;所述腔室401用于保持PN结402的温度稳定;子板403用于承载PN结。本专利技术提供的温度传感器芯片测试装置,还包括把柄405,用于固定以及移动腔室401。在本实施例中,本专利技术提供的温度传感器芯片测试方法包括如下步骤:步骤S1:建立样本温度传感器芯片408的模拟输出电压VADC与环境温度关系;步骤S2:测试样本温度传感器芯片408的温度数据,进而根据所述温度传感器芯片的模拟输出电压VADC与环境温度关系,确定所述温度数据对应的VADC电压值;步骤S3:对待测试温度传感器芯片406进行第一次修调较正,具体为,将所述温度传感器芯片406的第一带隙电压VREF调整为第二带隙电压V REF;所述第一带隙电压VREF为所述待测试温度传感器芯片406在所述温度数据下的带隙电压;所述第二带隙电压VREF为待测试温度传感器芯片的低温区、高温区间均进行二阶补偿后,在所述温度数据下的带隙电压;步骤S4:对待测试温度传感器芯片406进行第二次修调较正,具体为,将所述温度传感器芯片406在所述温度数据下的输出电压调整为所述温度数据对应的所述VADe电压值。步骤S1包括如下步骤:步骤S101:选择一个精度大于等于待测试温度传感器芯片406的温度传感器芯片作为样本温度传感器芯片408 ;步骤S102:采用恒温油槽控制所述样本本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种温度传感器芯片测试装置,其特征在于,包括PN结(402)、腔室(401)、子板(403)、负载板(407)以及测试机台(409);其中,所述PN结(402)和子板(403)设置在所述腔室(401)中;所述负载板(407)连接所述测试机台(409);所述负载板(407)用于向样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片提供相同的VCC电源和GND接地;所述PN结(402)用于向所述样本温度传感器芯片和待测试温度传感器芯片输入激励;所述测试机台(409)用于读出样本温度传感器芯片(408)的温度数据;所述腔室(401)用于保持PN结(402)的温度稳定;所述子板(403)用于承载PN结。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王玉
申请(专利权)人:上海申矽凌微电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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