一种用于半导体温度传感器的校准方法及校准装置制造方法及图纸

技术编号:37768008 阅读:12 留言:0更新日期:2023-06-06 13:29
本发明专利技术涉及一种用于半导体温度传感器的校准方法和相关产品,所述校准方法包括从半导体温度传感器芯片中随机选取多个样本芯片,确定所述多个样本芯片在高低温之间的线性边界区域;根据所述线性边界区域构建对应的线性方程集合;获取每个温度传感器芯片在一个或多个温度点下输出的原始信号,以确定每个温度传感器芯片的独立校准系数;根据线性方程集合和独立校准系数确定每个温度传感器芯片的最终校准系数,以完成校准。根据本发明专利技术的方案,解决了目前半导体温度传感器校准效率低、精度差的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体温度传感器的校准方法及校准装置


[0001]本专利技术一般地涉及半导体传感器校准
更具体地,本专利技术涉及一种用于半导体温度传感器的校准方法及校准装置。

技术介绍

[0002]现有大多半导体温度传感器都是采用CMOS工艺的传感器,其精度等容易受半导体工艺制作偏差影响、晶圆光照均匀性的影响和封装的工艺等多方面的影响。为了达到更高的设计精度,封装后的部分芯片需要筛选以及参数校准。由于现有的半导体温度传感器芯片的需求量较大,随着产量的增加,也为大批量的传感器芯片的校准带来了挑战。
[0003]然而,有大部分温度校准方法不适合批量芯片的温度校准,即使有量产的方法,这样方法产能比较低效,整体的成本比较高,而且校准的精度的一致性不容易控制,现有大部分的温度校准的算法比较单一固定。
[0004]基于此,如何解决目前半导体温度传感器校准效率低、精度差的问题,对于促进半导体温度传感器量产效率具有重要意义。

技术实现思路

[0005]为解决上述一个或多个技术问题,本专利技术提出通过选取样本芯片确定半导体传感器芯片的线性边界区域,并生成对应的线性方程集合,实现对单点、一阶和多阶校准,有效提升了校准效率和校准精度。为此,本专利技术在如下的多个方面中提供方案。
[0006]在第一方面中,本专利技术提供了一种用于半导体温度传感器的校准方法,包括:从半导体温度传感器芯片中随机选取多个样本芯片,确定所述多个样本芯片在高低温之间的线性边界区域;根据所述线性边界区域构建对应的线性方程集合;获取每个温度传感器芯片在一个或多个温度点下输出的原始信号,以确定每个温度传感器芯片的独立校准系数;根据线性方程集合和独立校准系数确定每个温度传感器芯片的最终校准系数,以完成校准。
[0007]在一个实施例中,所述确定所述多个样本芯片在高低温之间的线性边界区域包括:统计所述多个样本芯片在多个温度点下输出的原始信号;根据所述原始信号的分布位置确定低温温度点和高温温度点之间的线性边界区域。
[0008]在一个实施例中,所述根据所述原始信号的分布位置确定低温温度点和高温温度点之间的线性边界区域包括:确定低温温度点下多个样本芯片输出的原始信号的最大值和最小值,以及高温温度点下多个样本芯片输出的原始信号的最大值和最小值;根据所述原始信号的最大值和最小值确定样本芯片在高低温之间的线性边界区域。
[0009]在一个实施例中,所述根据所述线性边界区域构建对应的线性方程集合包括:根据校准精确度要求将所述线性边界区域中低温边界和高温边界分别进行等间距分割,以确定N

1个等分点;将所述低温边界的N

1个等分点和高温边界的N

1个等分点进行连线,以确定所述线性边界的N*N个线性方程。
[0010]在一个实施例中,所述获取每个温度传感器芯片在一个或多个温度点下输出的原
始信号,以确定每个温度传感器芯片的独立校准系数包括:当对每个温度传感器进行单点校正时,根据一个温度点下输出的原始信号和对应位置处的线性方程,计算每个温度传感器的独立校准系数。
[0011]在一个实施例中,所述获取每个温度传感器芯片在一个或多个温度点下输出的原始信号,以确定每个温度传感器芯片的独立校准系数还包括:当对每个温度传感器进行两点校正时,根据两个温度点下输出的原始信号计算线性方程;根据所述线性方程获取每个温度传感器的独立校准系数。
[0012]在一个实施例中,所述获取每个温度传感器芯片在一个或多个温度点下输出的原始信号,以确定每个温度传感器芯片的独立校准系数还包括:当对每个温度传感器进行多点校正时,根据多个温度点下输出的原始信号进行拟合得到拟合曲线;根据所述线性方程和拟合曲线获取每个温度传感器的独立校准系数。
[0013]在一个实施例中,所述根据线性方程集合和独立校准系数确定每个温度传感器芯片的最终校准系数包括:将所述线性方程集合中的线性方程对应的校准系数与所述独立校准系数进行比对;响应于所述线性方程对应的校准系数与所述独立校准系数的差值低于设定阈值,将所述独立校准系数作为最终校准系数写入所述温度传感器芯片。
[0014]在第二方面中,本专利技术还提供了一种用于半导体温度传感器的校准装置,包括:处理器;以及存储器,其存储有用于半导体温度传感器的校准的计算机指令,当所述计算机指令由所述处理器运行时,使得所述设备执行根据前文中一项或多项所述的校准方法。
[0015]在第三方面中,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,其存储有用于半导体温度传感器的校准的程序指令,当所述程序指令由处理器执行时,实现根据前文一项或多项所述的校准方法。
[0016]根据本专利技术的方案,可以利用样本芯片构建线性边界,随着生产校准芯片增多,数据样本采样的越多,拟合的曲线越来越精准,拟合计算温度芯片的系数精度越来越高,由于数据样本的足够多,温度曲线的拟合算法可以与其它的算法组合应用,由之前多阶拟合方式变成简单可控二阶拟合方式,这样校准的时间越短,生产效率提高,成本较低,并且节省了校准时间。
附图说明
[0017]通过参考附图阅读下文的详细描述,本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式,并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:
[0018]图1显示为本专利技术实施例中用于半导体温度传感器的校准方法的流程图;
[0019]图2显示为本专利技术实施例中校准方法的具体实现方式的流程图;
[0020]图3显示为本专利技术实施例中平行四边形线性边界的示意图;
[0021]图4显示为本专利技术实施例中样本芯片的线性度的示意图;
[0022]图5显示为本专利技术实施例中样本芯片的线性度误差的示意图;
[0023]图6显示为本专利技术实施例中单点校正时线性边界区域的示意图;
[0024]图7显示为本专利技术实施例中两点校正时线性边界区域的示意图;
[0025]图8显示为本专利技术实施例中多点校正时线性边界区域的示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0027]下面结合附图来详细描述本专利技术的具体实施方式。
[0028]图1是示意性示出根据本专利技术的实施例的用于半导体温度传感器的校准方法的流程图。
[0029]如图1所示,在步骤S101处,从半导体温度传感器芯片中随机选取多个样本芯片,确定所述多个样本芯片在高低温之间的线性边界区域。在一些实施例中,可以在半导体温度传感器中选取100~1000PCS样片作为样本芯片,并将这些样本芯片在

40℃~125℃之间、每10摄氏度采集一个温度点的数据本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体温度传感器的校准方法,其特征在于,包括:从半导体温度传感器芯片中随机选取多个样本芯片,确定所述多个样本芯片在高低温之间的线性边界区域;根据所述线性边界区域构建对应的线性方程集合;获取每个温度传感器芯片在一个或多个温度点下输出的原始信号,以确定每个温度传感器芯片的独立校准系数;根据线性方程集合和独立校准系数确定每个温度传感器芯片的最终校准系数,以完成校准。2.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述确定所述多个样本芯片在高低温之间的线性边界区域包括:统计所述多个样本芯片在多个温度点下输出的原始信号;根据所述原始信号的分布位置确定低温温度点和高温温度点之间的线性边界区域。3.根据权利要求2所述的校准方法,其特征在于,所述根据所述原始信号的分布位置确定低温温度点和高温温度点之间的线性边界区域包括:确定低温温度点下多个样本芯片输出的原始信号的最大值和最小值,以及高温温度点下多个样本芯片输出的原始信号的最大值和最小值;根据所述原始信号的最大值和最小值确定样本芯片在高低温之间的线性边界区域。4.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述根据所述线性边界区域构建对应的线性方程集合包括:根据校准精确度要求将所述线性边界区域中低温边界和高温边界分别进行等间距分割,以确定N

1个等分点;将所述低温边界的N

1个等分点和高温边界的N

1个等分点进行连线,以确定所述线性边界的N*N个线性方程。5.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述获取每个温度传感器芯片在一个或多个温度点下输出的原始信号,以确定每个温度传感器芯片的独立校准系数包括:当...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴濯清
申请(专利权)人:深圳原子半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1