本實用新型涉及集成電路測試領(lǐng)域，具體涉及溫度傳感器芯片的測試校準(zhǔn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于溫度傳感器芯片自身的溫度精度要求，其對恒溫環(huán)境的選擇標(biāo)準(zhǔn)要遠(yuǎn)高于其他器件或設(shè)備，而當(dāng)前應(yīng)用于其他行業(yè)的溫度環(huán)境營造設(shè)備的環(huán)境條件并不能直接用于溫度傳感器芯片的測試，國際領(lǐng)先廠商ESPEC和國內(nèi)領(lǐng)先廠商GWS等單位的產(chǎn)品中能夠支持-55℃～125℃工作溫區(qū)的立體器件的溫度偏差值一般在(±)1℃左右，腔體溫度均勻度在1℃～1.5℃左右，遠(yuǎn)低于或持平芯片自身所要求的溫度指標(biāo)，其中，所述溫度均勻度為腔體中相距最遠(yuǎn)的兩點之間的長度的溫度差值。

另外，根據(jù)芯片設(shè)計的特點可以看出，修調(diào)過程的精準(zhǔn)度直接決定著芯片最終性能的合格與否，而其精準(zhǔn)度又取決于以下兩個關(guān)鍵點，其一為修調(diào)點的選取，其二為修調(diào)點的實施。由于芯片之間的差異性，當(dāng)前并無通用測試校準(zhǔn)系統(tǒng)可供使用，而大規(guī)模的測試系統(tǒng)在與環(huán)境構(gòu)建設(shè)備協(xié)同工作方面靈活性較差，導(dǎo)致測試校準(zhǔn)難以快速有效實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的在于提供一種溫度傳感器芯片的測試校準(zhǔn)系統(tǒng)，以解決上述的至少一項技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

本實用新型提供了一種用于測試校準(zhǔn)溫度傳感器芯片的系統(tǒng)，包含：

溫度測試校準(zhǔn)組件，用于對溫度精度為B的溫度傳感器芯片進(jìn)行校準(zhǔn)測試，包括：

溫度均勻度為T的立體器件，其相距最遠(yuǎn)的兩個點之間的長度為L，所述立體器件包括至少一個對立體器件進(jìn)行劃分得到的立體單元，所述立體單元的溫度均勻度D小于2B；所述立體單元的幾何中心配置為所述溫度傳感器芯片；

多個溫度測量器件，分別置于所述立體單元的各頂點；

控制模塊，與溫度測試校準(zhǔn)組件實現(xiàn)電性連接，用于監(jiān)控、調(diào)整所述立體器件內(nèi)部的溫度，以及，測試校準(zhǔn)所述溫度傳感器芯片，使得溫度傳感器芯片的輸出溫度為所述溫度表征。

優(yōu)選地，所述立體器件可以為溫箱或油槽。

優(yōu)選地，所述立體器件可以為內(nèi)部溫度分布均勻的立體器件，所述立體單元相距最遠(yuǎn)的兩個點之間的長度M＝DL/T。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還可以包括：

芯片插座，置于所述立體單元的幾何中心，配置為固定所述溫度傳感器芯片；

配套板卡，固定所述溫度測量器件和芯片插座，及實現(xiàn)所述溫度測量器件和溫度傳感器芯片的電氣連接。

優(yōu)選地，所述溫度測量器件可以為鉑電阻。

優(yōu)選地，所述立體單元可以為立方體單元，位置和尺寸滿足：以立體器件的任一體對角線分割，得到至少一段不大于的子對角線，以所述子對角線為立方體單元的體對角線，以整個立體器件或者其中一部分結(jié)構(gòu)劃分，得到至少一個a×a×a的立方體單元。

優(yōu)選地，所述控制模塊可以包含：

上機檢測單元，用于檢測所述溫度測量器件和溫度傳感器芯片之間的電氣連接是否正常；

溫度控制單元，用于監(jiān)控及調(diào)整立體器件內(nèi)部的溫度；

校準(zhǔn)前溫度參考點測試單元，用于測試校準(zhǔn)前立體器件的內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)；

預(yù)燒錄單元，通過對校準(zhǔn)前溫度參考點測試單元所測得數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理和計算，并向溫度傳感器芯片寫入計算得到的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度傳感器芯片的模擬校準(zhǔn)；

熔絲校準(zhǔn)鎖定單元，用于對溫度傳感器芯片進(jìn)行熔絲校準(zhǔn)及校準(zhǔn)位鎖定；

全溫區(qū)測試單元，用于評估溫度傳感器芯片的校準(zhǔn)結(jié)果；

數(shù)據(jù)處理單元，用于分析和整理測試校準(zhǔn)結(jié)果，并生成測試校準(zhǔn)報告。

優(yōu)選地，相鄰的所述立體單元之間的面互相重合，且重合的面各頂點上只放置一個溫度測量器件。

(三)有益效果

本實用新型提供了一種溫度傳感器芯片的測試校準(zhǔn)系統(tǒng)，通過在當(dāng)前溫度精度較低的立體器件基礎(chǔ)上構(gòu)建立體單元，構(gòu)建的立體單元的空間溫度精度和均勻度均能提高，同時還能滿足所述溫度傳感器芯片的溫度精度要求，解決了當(dāng)前立體器件溫度精度較低的問題；且所構(gòu)建的立體單元可以進(jìn)行復(fù)制堆疊，充分利用立體器件的腔體空間，解決了大量試制效率較低的問題。

本實用新型還采用了控制模塊，能夠完成標(biāo)準(zhǔn)化和智能化測試校準(zhǔn)工作，有利于提高測試校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度和效率，有利于滿足快速測試和批量生產(chǎn)的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的優(yōu)選實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的立體器件分割示意圖；

圖3A為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的左視圖；

圖3B為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的主視圖；

圖3C為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的俯視圖；

圖4為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的三維示意圖，以及八只鉑電阻構(gòu)成的立方體單元單元的三維示意圖；

圖5為本實用新型實施例的控制模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

基于上述現(xiàn)狀，本實用新型實施例提供了一種用于測試校準(zhǔn)溫度傳感器芯片的系統(tǒng)，用于測試校準(zhǔn)溫度精度為B的溫度傳感器芯片，包含：溫度測試校準(zhǔn)組件、控制模塊、芯片插座和配套板卡。

其中，溫度測試校準(zhǔn)組件包括立體器件、多個溫度測量器件：

溫度均勻度為T的立體器件，其相距最遠(yuǎn)的兩個點之間的長度為L，所述立體器件包括至少一個對立體器件進(jìn)行劃分得到的立體單元，所述立體單元的溫度均勻度D小于2B，即所述立體單元的頂點或內(nèi)部到幾何中心的溫度均勻度D/2小于B，滿足溫度傳感器測試校準(zhǔn)的溫度環(huán)境的要求。所述立體單元的幾何中心配置為所述溫度傳感器芯片。其中，所述溫度精度B為溫度傳感器芯片的固有參數(shù)，可以為0.5℃。

所述立體器件可以為溫箱腔體或油槽腔體，此外，所述立體器件可以為內(nèi)部溫度分布均勻的溫箱，劃分得到的立體單元的相距最遠(yuǎn)的兩個點之間的長度滿足M＝DL/T。所述立體單元可以為立方體單元、長方體單元、柱體單元和錐體單元等立體結(jié)構(gòu)的一種或多種。此時，所述立體單元的頂點或內(nèi)部到其幾何中心的溫度均勻度D/2小于所述溫度傳感器的溫度精度B，符合所述溫度傳感器測試校準(zhǔn)的溫度環(huán)境的搭建。

其中，優(yōu)選為立方體單元，其位置和尺寸滿足：以立體器件的任一體對角線分割，得到至少一段不大于的子對角線，所述子對角線兩個端點處溫度差值小于所述溫度傳感器的溫度精度的兩倍，以所述子對角線為立方體單元的體對角線，以整個立體器件或者其中一部分結(jié)構(gòu)劃分，得到至少一個a×a×a的立方體單元，此時，所述立方體單元的各頂點到其幾何中心的溫度均勻度均小于所述溫度傳感器的溫度精度。且相鄰的所述立方體單元之間的面互相重合，且重合的面各頂點上只放置一個溫度測量器件。

多個溫度測量器件，分別置于所述立體單元的各頂點；以立體單元各頂點上的溫度測量器件測得的溫度平均值作為該立體單元幾何中心的溫度表征；所述溫度測量器件可以為鉑電阻，所述鉑電阻可以為經(jīng)過計量校準(zhǔn)的鉑電阻。

控制模塊，與溫度測試校準(zhǔn)通過線纜實現(xiàn)組件電性連接，用于監(jiān)控、調(diào)整所述立體器件內(nèi)部的溫度，以及，測試校準(zhǔn)所述溫度傳感器芯片，使得溫度傳感器芯片的輸出溫度為所述溫度表征。

具體地，所述控制模塊依據(jù)所述溫度傳感器芯片特點具備但不限于：上機檢測單元，用于檢測所述溫度測量器件和溫度傳感器芯片之間的電氣連接是否正常；溫度控制單元，用于監(jiān)控及調(diào)整立體器件內(nèi)部的溫度；校準(zhǔn)前溫度參考點測試單元，用于測試校準(zhǔn)前立體器件內(nèi)部的溫度數(shù)據(jù)；預(yù)燒錄單元，通過對校準(zhǔn)前溫度參考點測試單元所測得數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理和計算，并向溫度傳感器芯片寫入計算得到的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度傳感器芯片的模擬校準(zhǔn)；熔絲校準(zhǔn)鎖定單元，用于對溫度傳感器芯片進(jìn)行熔絲校準(zhǔn)及校準(zhǔn)位鎖定；全溫區(qū)測試單元，用于評估溫度傳感器芯片的校準(zhǔn)結(jié)果；數(shù)據(jù)處理單元，用于分析和整理測試校準(zhǔn)結(jié)果，并生成測試校準(zhǔn)報告。

芯片插座，置于所述立體單元的幾何中心，配置為固定所述溫度傳感器芯片。

配套板卡，固定所述溫度測量器件和芯片插座，及實現(xiàn)所述溫度測量器件和溫度傳感器芯片的電氣連接。

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本實用新型的優(yōu)選實施例中，所述溫度傳感器芯片溫度精度B為0.5℃，溫度傳感器芯片位于立體結(jié)構(gòu)的幾何中心，從測試?yán)碚摮霭l(fā)，當(dāng)立體結(jié)構(gòu)的溫度均勻度D不大于0.1℃。即當(dāng)立體結(jié)構(gòu)頂點處或其內(nèi)部與其幾何中心的溫度均勻度不大于0.05℃時，此時構(gòu)建的立體單元能夠滿足該芯片的測試校準(zhǔn)需求。

圖1為本實用新型的優(yōu)選實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，溫度傳感器芯片的測試校準(zhǔn)系統(tǒng)包括溫度測試校準(zhǔn)組件、配套板卡、芯片插座和控制模塊。

溫度測試校準(zhǔn)組件包括：立體器件(此處采用內(nèi)部溫度分布均勻的溫箱)、溫度測量器件即鉑電阻。溫箱被等分成若干個立體單元(本實施例中采用立方體單元)，且相鄰的所述立方體單元之間的面互相重合，且重合的面各頂點上只放置一個鉑電阻。立方體單元的幾何中心放置芯片插座，配置為溫度傳感器芯片。此外，以每個立方體單元上的八個頂點上的鉑電阻測得的溫度平均值，作為所述立體單元幾何中心的溫度表征，來測試校準(zhǔn)所述芯片。

所述配套板卡用于固定所述鉑電阻和芯片插座，及實現(xiàn)所述鉑電阻和溫度傳感器芯片的電氣連接?？刂颇K與溫箱通過線纜實現(xiàn)電性連接，用于監(jiān)控、調(diào)整所述溫箱內(nèi)部的溫度，以及測試校準(zhǔn)所述溫度傳感器芯片，使得溫度傳感器芯片的輸出溫度為溫度表征。

圖2為圖1的立體器件分割示意圖，如圖2所示，所述立體器件可利用空間三維尺寸為400mm×400mm×400mm的溫箱，溫箱內(nèi)部的溫度可以控制在-55℃～125℃，其溫度均勻度，即溫箱立體對角兩點的溫差最大，為1℃?？紤]到溫箱內(nèi)部溫度的連續(xù)性，此處采用平均劃分的方法，將立體器件的體對角線等間距分割為10個小線段，將1℃的全局差值劃分為10個0.1℃的小區(qū)域。溫度測量器件選用經(jīng)過計量校準(zhǔn)的鉑電阻，鉑電阻的電阻值隨著溫度的變化而變化，通過電阻值求得鉑電阻處的溫度，此時線段中點的真實溫度值相對其端點處的兩只鉑電阻的平均值的偏差在0.05℃以內(nèi)，此時可通過下式計算得出每個線段的長度d的值為69.3mm。

以溫箱可利用空間的左上外角頂點為起點，從編號P1開始對21個分隔點進(jìn)行編號，則靠近右下里角的頂點編號為P21。

將11只鉑電阻分別放置在i為奇數(shù)的10個分隔點處，以線段Li～Li+1(1≤i≤10)分別為體對角線，構(gòu)建立方體單元單元，在每個單元的每個頂點處均放置一只鉑電阻。這樣，以8只鉑電阻所在位置為頂點的立方體單元單元區(qū)域內(nèi)，每個頂點至該立方體單元單元的幾何中心的溫度均勻度在0.05℃以內(nèi)，可滿足溫度傳感器芯片測量校準(zhǔn)需求?？赏ㄟ^計算得出該立方體單元單元邊長a的值為40mm。

以溫箱中的240mm×200mm×200mm區(qū)域為例，將上述立方體單元單元進(jìn)行橫縱向和豎直向復(fù)制堆疊，構(gòu)建立方體單元單元矩陣，構(gòu)建6×5×5個立方體單元單元，在每個立方體單元單元的頂點處放置1只鉑電阻，共放置252只鉑電阻。將芯片插座放置在每個立方體單元單元的幾何中心位置，共可放置150顆芯片。鉑電阻橫縱向及豎直向距離均為40mm。以8只鉑電阻所在位置為頂點的立方體單元單元區(qū)域內(nèi)，每個頂點至該立方體單元單元的幾何中心的溫度均勻度在0.05℃以內(nèi)，實現(xiàn)了滿足所述溫度傳感器芯片溫度精度要求的環(huán)境條件構(gòu)建。

此外，本實用新型實施例中，可以根據(jù)實際場景確定所述立體單元的相距最遠(yuǎn)的兩點之間的長度，從而劃分所述立體器件，得到相應(yīng)尺寸的立方體單元，構(gòu)建適合應(yīng)用場景需求的溫度環(huán)境。

圖3A至圖3C為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的平面示意圖，其中圖3A為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的左視圖，圖3B為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的主視圖，圖3C為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的俯視圖，圖4為圖1的立體器件內(nèi)鉑電阻及芯片插座的放置位置的三維示意圖，以及八只鉑電阻構(gòu)成的立方體單元單元的三維示意圖，如圖3A至圖3C、以及圖4所示，*表示所述溫度傳感器芯片，·表示鉑電阻，所述立體器件選擇溫箱，被分割為多個立方體單元，在每個立方體單元的各頂點放置鉑電阻，且相鄰的立方體單元之間的面互相重合，且重合的面各頂點上只放置一個鉑電阻，在每個立方體單元的幾何中心放置一個所述溫度傳感器芯片。

圖5為本實用新型實施例的控制模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實用新型所述的控制模塊依據(jù)所述溫度傳感器芯片特點，包括：

上機檢測單元、溫度控制單元、校準(zhǔn)前溫度參考點測試單元、預(yù)燒錄單元、熔絲校準(zhǔn)鎖定單元、全溫區(qū)測試單元和數(shù)據(jù)處理單元。

所述控制模塊通過上機檢測單元檢測鉑電阻和所述溫度傳感器芯片之間的電氣連接是否正常；在確定所有鉑電阻和待測溫度傳感器芯片電氣連接均正常后，開啟溫度控制單元，對溫箱腔體內(nèi)溫度進(jìn)行控制和監(jiān)測，溫箱設(shè)備響應(yīng)控制模塊的控制和監(jiān)測，根據(jù)控制模塊的指令進(jìn)行對應(yīng)的調(diào)整；待控制模塊監(jiān)測到溫箱內(nèi)溫度達(dá)到穩(wěn)定后，開啟校準(zhǔn)前溫度參考點測試單元，測試鉑電阻和溫度傳感器芯片的溫度數(shù)據(jù)，記錄為校準(zhǔn)前溫度數(shù)據(jù)；繼而開啟預(yù)燒錄單元對所測得數(shù)據(jù)進(jìn)行算法分析和計算，并將計算得出的數(shù)據(jù)寫入到所述溫度傳感器芯片中進(jìn)行模擬校準(zhǔn)，并進(jìn)一步驗證模擬校準(zhǔn)是否能夠使所述溫度傳感器芯片達(dá)到理想狀態(tài)，所述理想狀態(tài)是指所述溫度傳感器芯片測得溫度值與鉑電阻測得溫度值的差值不大于±0.5℃；待前一步確認(rèn)無誤后，通過熔絲校準(zhǔn)及鎖定單元對所述溫度傳感器芯片進(jìn)行熔絲校準(zhǔn)和校準(zhǔn)位鎖定；待校準(zhǔn)位鎖定后，開啟校準(zhǔn)后全溫區(qū)測試單元，對校準(zhǔn)后的所述溫度傳感器芯片的溫度進(jìn)行測試，并將測得數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理單元；數(shù)據(jù)處理單元對測試校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，生成測試校準(zhǔn)報告。

所述溫度測試校準(zhǔn)組件為測試溫度傳感器芯片提供必備場景和載體，所述控制模塊主導(dǎo)測試和校準(zhǔn)流程，與溫度測試校準(zhǔn)組件相互配合，實現(xiàn)對溫度傳感器芯片的精準(zhǔn)修調(diào)，減少人為誤差，提升芯片合格率，加速試驗以及批產(chǎn)進(jìn)程。

以上，通過本實用新型實施例提供的溫度傳感器芯片的測試校準(zhǔn)系統(tǒng)，克服當(dāng)前立體器件溫度精度低、測試校準(zhǔn)流程繁雜等缺點，實現(xiàn)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化測試校準(zhǔn)，提高測試校準(zhǔn)效率，滿足快速精準(zhǔn)試驗及批量生產(chǎn)的要求。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。