一种用于薄膜触觉传感芯片测试的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于薄膜触觉传感芯片测试的装置，包括：具有一用于形成气囊结构的密封通气腔的气囊施压部，包括进气控制阀和压力检测装置的气压控制部，具有多个承载单元的承载板的传感器承载部，以及包括用于对所述待测传感芯片测试端输出的信号进行处理的多通道信号调理电路的测试电路部，该装置能实现通过气囊施压方式使待测压力均匀地、大面积地施加在待测薄膜触觉传感芯片上，并结合传感器承载部和多通道测试电路对待测薄膜触觉传感芯片实现批量测试。

A device for the measurement of thin film tactile sensor chip

The utility model discloses a device for testing a thin film tactile sensor chip, which comprises an air bag pressure part with a sealed ventilation cavity for forming an air bag structure, an air pressure control part with an air inlet control valve and a pressure detection device, a sensor bearing part with a bearing plate with a plurality of bearing units, and a signal output for the test end of the sensor chip to be tested The test circuit part of the multi-channel signal conditioning circuit for processing, the device can make the pressure to be measured uniformly and widely applied on the film tactile sensor chip to be measured by means of air bag pressure, and realize batch test by combining the sensor bearing part and the multi-channel test circuit tactile sensor chip to be measured.

【技术实现步骤摘要】
一种用于薄膜触觉传感芯片测试的装置
本技术属于传感器测试
，具体涉及柔性触觉传感芯片的测试技术。
技术介绍
由于薄膜触觉传感芯片在可穿戴式健康监测设备、电子皮肤、生物医学诊断、医疗仪器及机器人等领域的巨大应用潜力，使其逐渐成为目前薄膜触觉传感芯片研究领域的热点之一。薄膜触觉传感芯片在出厂之前需要对其进行各项性能参数的测试，主要是各项指标对于外界压力的变化响应，如传感芯片测量范围、灵敏度、重复性、信号迟滞回线，信号漂移等。由于薄膜触觉传感芯片多数处于研发阶段，其测试设备多数为简易搭建，或者直接采用测试传统压力传感器如基于MEMS技术的硅压阻压力传感器、硅应变片压力传感器、压电陶瓷压力传感器等硬基底器件的测试设备来进行测试，测试方法通常利用压力计或重物对传感器进行施压测试，但这种方式压力施加不均匀、也不稳定，且测试效率低，测试性能单一、而且不易用于量产的质量控制。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提出一种用于薄膜触觉传感芯片测试的装置，通过气囊施压方式使待测压力均匀地、大面积地施加在待测薄膜触觉传感芯片上，并结合传感器承载部和多通道测试电路对待测薄膜触觉传感芯片实现批量测试。本技术的技术方案如下:一种用于薄膜触觉传感芯片测试的装置，包括：气囊施压部，具有一用于形成气囊结构的密封通气腔，所述气囊在测试时为待侧传感芯片的敏感单元提供均匀的直接接触的压力；气压控制部，其包括进气控制阀和压力检测装置，所述密封通气腔通过进气控制阀与气源连接，所述压力检测装置用于检测密封通气腔内的气压；传感器承载部，其包括具有多个承载单元的承载板，所述承载单元配置有一组金属探针，所述金属探针一端被构造为与待测传感芯片的测试端连接，另一端被构造为与测试电路部连接；测试电路部，其包括用于对所述待测传感芯片测试端输出的信号进行处理的多通道信号调理电路；当待测传感芯片放置在所述承载单元且未开始测试时，所述气囊施压部对待测传感芯片不产生压力；测试时，气体进入密封通气腔后，所述气囊施压部形成气囊结构，并对待测传感芯片的敏感单元进行施压。作为一种优选方案，所述气囊施压部包括一具有顶面和侧壁的硬质盖体及与所述硬质盖体底面连接的弹性薄膜；所述密封通气腔被构造为由硬质盖体的盖顶和侧壁以及弹性薄膜围合而成，所述硬质盖体上设有通气接口。作为一种优选方案，该装置还包括用于将所述弹性薄膜固定在硬质盖体底面的薄膜固定框，所述薄膜固定框的框内能容纳所述承载板，测试时，所述承载板置于所述薄膜固定框框内并与所述弹性薄膜相邻。作为一种优选方案，所述弹性薄膜为TPU薄膜、硅胶薄膜或者乳胶材料薄膜。作为一种优选方案，该装置还包括用于容纳气压控制部和测试电路部的箱体。作为一种优选方案，该装置还包括用于固定所述承载板的支撑板，所述支撑板固定在所述箱体上；所述金属探针穿过所述承载板和支撑板后与箱体内的信号调理电路电性连接。作为一种优选方案，所述承载单元还配置有排气孔，用于具有空腔结构的待测传感芯片的排气。作为一种优选方案，所述信号调理电路包括依次连接的运放子电路、MCU处理器和第一通信模块，以及用于为运放子电路、MCU处理器和第一通信模块供电的电源模块。作为一种优选方案，所述通信模块为无线通信模块。作为一种优选方案，所述运放子电路选用LM324，所述MCU处理器选用EFM8LB12F64，所述第一通信模块为蓝牙模块。有益效果：1)利用超薄超柔性弹性充气气囊实现大面积、多产品均值压强分布及接触测试，并结合多通道测试电路，可实现批量触觉传感芯片并行多路测试及标定，可集成在自动化生产线完成生产端质量测试。2)通过气压控制部精确控制施加的气压，保证测试的精准性。3)通过承载板上独特的通气孔设计，可满足空腔结构触觉传感芯片排气要求，以实现这类传感器的精准测试。附图说明图1为薄膜触觉传感芯片测试装置结构示意图1；图2为薄膜触觉传感芯片测试装置结构示意图2；图3为传感器承载部结构示意图1；图4为传感器承载部结构示意图2；图5为信号调理电路框图；图6为薄膜触觉传感芯片测试装置测试原理示意图；图7(a)为重复性压力测试模型示意图，图7(b)为迟滞压力测试模型示意图；附图标注说明：上盖体1、弹性薄膜2、薄膜固定框3、测试夹具4、支撑板5、密封通气腔7、通气接口8、程序可控气阀9、精密压力表10、金属探针11、排气孔12、气泵13。具体实施方式本技术提出的用于薄膜触觉传感芯片测试的装置，主要包括气囊施压部、气压控制部、传感器承载部和测试电路部，其中，气囊施压部、气压控制部和传感器承载部主要是对硬件结构的设计和改进，测试电路部主要是对传感器输出信号的采集和处理方面的改进。进一步，还提出用于薄膜触觉传感芯片测试的系统，包括用于薄膜触觉传感芯片测试的装置以及可运行薄膜触觉传感芯片测试软件的用户终端。该测试软件可根据预先设定的反应任意压力与时间关系的多种施压模型，对批量薄膜触觉传感芯片进行测量范围、灵敏度、重复性、信号迟滞回线、信号漂移等性能进行精确测试。气囊施压部用于形成气囊结构，气囊压力的供给可由连接气源的进气泵提供，压力的控制可由气压控制部中的进气控制阀实现。进一步的，还可通过用户终端选定相应的施压模型，对气体通量及通气时间进行精确控制，实现对薄膜触觉传感芯片不同性能的测试。通过气囊施压的方式可以提供大面积、均匀的压力，并可控制施压精度，结合可实现批量测试的传感器承载部及测试电路部对薄膜触觉传感芯片进行测试，形成输入(压力)VS输出(电容或电阻)的相关数据，并由用户终端的测试软件进行关系曲线绘制及存储。由此可见，本系统很容易集成在自动化生产线完成生产端质量测试。结合图1至图4所示，实施例1公开一种薄膜触觉传感芯片测试装置(以下简称该装置)，主要包括上盖体1、弹性薄膜2、薄膜固定框3、测试夹具4、支撑板5、测试箱6(图中未标出)、程序可控气阀9、精密压力表10。上盖体1具有一顶面以及与顶面周边连接的侧壁，上盖体1的顶面具有一通气接口8。弹性薄膜2采用非常柔软的材料，例如，TPU薄膜、硅胶薄膜或者乳胶材料薄膜，这会使得施加的压力更加均匀。上盖体1的顶面、侧壁和弹性薄膜2围合成一密封通气腔7，用于形成气囊结构，从而给待测传感器提供均匀的直接接触的压力，并能适合大面积的施压。整个弹性薄膜2的平面越大，接触的传感器就越多，可测量的传感器也就越多，因此可适用于批量化的检测。薄膜固定框3具有一定厚度，其主要用于将弹性薄膜2的周边固定在上盖体1的底面。上盖体1和薄膜固定框3均为硬质材料，例如，金属(铝、钢)或亚克力板。具体的，可在上盖体1的下边框与薄膜固定框3的上边框涂上密封胶，将薄膜2压合在中间，并利用螺丝穿过上盖体1、薄膜2和薄膜固定框3将三者牢牢拧紧，密封胶变干后即可完成密封固定。由此可见，上盖体1、弹性薄膜2和薄膜固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于薄膜触觉传感芯片测试的装置，其特征在于，包括：/n气囊施压部，具有用于形成气囊结构的密封通气腔，所述气囊在测试时为待侧传感芯片的敏感单元提供均匀的直接接触的压力；/n气压控制部，其包括进气控制阀和压力检测装置，所述密封通气腔通过进气控制阀与气源连接，所述压力检测装置用于检测密封通气腔内的气压；/n传感器承载部，其包括具有多个承载单元的承载板，所述承载单元配置有一组金属探针，所述金属探针一端被构造为与待测传感芯片的测试端连接，另一端被构造为与测试电路部连接；/n测试电路部，其包括用于对所述待测传感芯片测试端输出的信号进行处理的多通道信号调理电路；/n当待测传感芯片放置在所述承载单元且未开始测试时，所述气囊施压部对待测传感芯片不产生压力；测试时，气体进入密封通气腔后，所述气囊施压部形成气囊结构，并对待测传感芯片的敏感单元进行施压。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于薄膜触觉传感芯片测试的装置，其特征在于，包括：
气囊施压部，具有用于形成气囊结构的密封通气腔，所述气囊在测试时为待侧传感芯片的敏感单元提供均匀的直接接触的压力；
气压控制部，其包括进气控制阀和压力检测装置，所述密封通气腔通过进气控制阀与气源连接，所述压力检测装置用于检测密封通气腔内的气压；
传感器承载部，其包括具有多个承载单元的承载板，所述承载单元配置有一组金属探针，所述金属探针一端被构造为与待测传感芯片的测试端连接，另一端被构造为与测试电路部连接；
测试电路部，其包括用于对所述待测传感芯片测试端输出的信号进行处理的多通道信号调理电路；
当待测传感芯片放置在所述承载单元且未开始测试时，所述气囊施压部对待测传感芯片不产生压力；测试时，气体进入密封通气腔后，所述气囊施压部形成气囊结构，并对待测传感芯片的敏感单元进行施压。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气囊施压部包括具有顶面和侧壁的硬质盖体及与所述硬质盖体底面连接的弹性薄膜；所述密封通气腔被构造为由硬质盖体的盖顶和侧壁以及弹性薄膜围合而成，所述硬质...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晓阳，本·巴佐尔，
申请(专利权)人：钛深科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44