一種氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于芯片測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氮氧傳感器芯片制造工藝極其復(fù)雜，氮氧傳感器芯片制造完成后，需要對(duì)其泵電流進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)以判定其是否合格。由于氮氧傳感器芯片屬于新興產(chǎn)品且傳感器芯片的測(cè)試方法比較特殊，目前已有的一些測(cè)試方法是針對(duì)測(cè)試氮氧傳感器芯片的外觀形貌進(jìn)行測(cè)試；或者是針對(duì)氮氧傳感器芯片的電極是否導(dǎo)通進(jìn)行測(cè)試；在氮氧傳感器芯片泵電流方面的測(cè)試方法和測(cè)試裝置尚屬空白，而氮氧傳感器芯片能否正常工作取決于芯片的泵電流是否達(dá)到要求，因此，對(duì)用于氮氧傳感器芯片泵電流測(cè)試的裝置有迫切的實(shí)際需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)氮氧傳感器芯片現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)的缺陷和對(duì)氮氧傳感器芯片泵電流測(cè)試的需求，本實(shí)用新型提供了一種氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置，其目的在于通過(guò)將待測(cè)氮氧傳感器芯片加熱到工作溫度，模擬實(shí)際工況下芯片工作狀態(tài)的變化來(lái)測(cè)試氮氧傳感器芯片反饋的電信號(hào)，以測(cè)試氮氧傳感器芯片的泵電流。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置，包括主控模塊、溫控模塊、測(cè)試電壓控制模塊和電流檢測(cè)模塊；
[0005]其中，溫控模塊的第一輸入端連接主控模塊的第一輸出端，溫控模塊的第二輸入端作為測(cè)溫端，用于連接待測(cè)氮氧傳感器芯片，溫控模塊的第一輸出端作為加熱電壓輸出端，用于連接待測(cè)氮氧傳感器芯片，第二輸出端連接主控模塊的第一輸入端；
[0006]測(cè)試電壓控制模塊的第一輸入端連接主控模塊的第二輸出端；測(cè)試電壓控制模塊的第一輸出端作為測(cè)試電壓輸出端，用于連接待測(cè)氮氧傳感器芯片；測(cè)試電壓控制模塊的第二輸出端連接主控模塊的第二輸入端；
[0007]電流檢測(cè)模塊的第一輸入端連接主控模塊的第三輸出端，電流檢測(cè)模塊的第二輸入端作為測(cè)試電流輸入端，用于連接待測(cè)氮氧傳感器芯片，電流檢測(cè)模塊的輸出端連接主控模塊的第三輸入端；
[0008]其中，主控模塊具有一個(gè)與外部工控機(jī)通訊的接口，用于設(shè)置參數(shù)；溫控模塊在主控模塊的控制下為待測(cè)氮氧傳感器芯片的加熱電極提供加熱電壓，并將待測(cè)氮氧傳感器芯片的溫度反饋到主控模塊；待測(cè)氮氧傳感器芯片的加熱電極在加熱電壓的作用下，使得待測(cè)芯片的功能區(qū)域保持在測(cè)試溫度；
[0009]測(cè)試電壓控制模塊在主控模塊的控制下為待測(cè)氮氧傳感器芯片的功能電極施加可調(diào)的測(cè)試電壓，改變待測(cè)氮氧傳感器芯片的工作狀態(tài)；在施壓過(guò)程中，通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)功能電極上的泵電流，并將泵電流數(shù)據(jù)反饋到主控模塊；以判定待測(cè)芯片各電極的通斷情況，并獲取待測(cè)芯片各電極上泵電流與泵電壓之間的關(guān)系。
[0010]優(yōu)選的，氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置還包括用于固定待測(cè)芯片的芯片夾具，芯片夾具具有N個(gè)觸點(diǎn)，觸點(diǎn)的一端連接所述測(cè)溫端、加熱電壓輸出端、測(cè)試電壓輸出端或測(cè)試電流輸入端，另一端連接待測(cè)芯片的電極，經(jīng)由芯片夾具實(shí)現(xiàn)測(cè)試裝置的端子與待測(cè)芯片的電極之間的穩(wěn)定連接；其中，N為不小于3的正整數(shù)。
[0011]優(yōu)選的，芯片夾具的觸點(diǎn)數(shù)N為8，測(cè)試電壓控制模塊具有五個(gè)測(cè)試電壓輸出端，電流檢測(cè)模塊具有五個(gè)測(cè)試電流輸入端，溫控模塊具有測(cè)溫端、加熱電壓正端和加熱電壓負(fù)端；
[0012]芯片夾具的第一觸點(diǎn)一端連接主電極，另一端連接第一測(cè)試電壓輸出端和第一測(cè)試電流輸入端；第二觸點(diǎn)一端連接定氧電極，另一端連接第二測(cè)試電壓輸出端和第二測(cè)試電流輸入端；第三觸點(diǎn)一端連接比較電極，另一端連接第三測(cè)試電壓輸出端和第三測(cè)試電流輸入端；第四觸點(diǎn)一端連接測(cè)量電極，另一端連接第四測(cè)試電壓輸出端和第四測(cè)試電流輸入端；第五觸點(diǎn)一端連接參考電極，另一端連接第五測(cè)試電壓輸出端和第五測(cè)試電流輸入端；第六觸點(diǎn)連接一端連接測(cè)溫電極，另一端連接溫控模塊的測(cè)溫端；第七觸點(diǎn)一端連接加熱正極，另一端連接加熱電壓正端；第八觸點(diǎn)一端連接加熱負(fù)極，另一端連接加熱電壓負(fù)端；經(jīng)由芯片夾具實(shí)現(xiàn)了待測(cè)芯片電極與測(cè)試裝置的各端子之間的穩(wěn)定連接。
[0013]優(yōu)選的，氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置還包括測(cè)試完成指示燈，工作指示燈和電源指示燈；
[0014]測(cè)試完成指示燈與主控模塊的第四輸出端連接，工作指示燈與主控模塊的第五輸出端連接，電源指示燈與主控模塊的電源開(kāi)關(guān)連接；
[0015]測(cè)試完成指示燈在芯片測(cè)試結(jié)束后點(diǎn)亮；工作指示燈在啟動(dòng)測(cè)試后點(diǎn)亮，電源指示燈在所述測(cè)試裝置上電后點(diǎn)亮。
[0016]采用本發(fā)明提供的氮氧傳感器芯片的泵電流測(cè)試裝置對(duì)氮氧傳感器芯片進(jìn)行泵電流測(cè)試的步驟具體如下:
[0017](I)將待測(cè)氮氧傳感器芯片的加熱電極阻值Rt作為目標(biāo)阻值，不斷調(diào)節(jié)加熱電壓使得加熱電極阻值增加，直到待測(cè)氮氧傳感器芯片溫度達(dá)到測(cè)試溫度，并將其溫度維持在測(cè)試溫度；
[0018](2)當(dāng)待測(cè)氮氧傳感器芯片的溫度達(dá)到測(cè)試溫度后，在主電極、定氧電極、比較電極、參考電極和測(cè)量電極上均施加測(cè)試電壓，并以相同的步長(zhǎng)均勻增加測(cè)試電壓，使得加載在所述各電極上的測(cè)試電壓從OV升高到目標(biāo)電壓；一般將測(cè)試電壓的調(diào)整步長(zhǎng)設(shè)為0.1V，調(diào)整間隔設(shè)為100ms，目標(biāo)電壓設(shè)為2.5V ;
[0019]本步驟中，通過(guò)緩慢均勻增加加熱電壓的方式控制待測(cè)氮氧傳感器芯片的加熱溫度，可以有效在避免氮氧傳感器芯片泵電流測(cè)試過(guò)程中因加熱電極阻值誤差所導(dǎo)致的芯片加熱溫度不準(zhǔn)確的問(wèn)題，在準(zhǔn)確測(cè)試芯片泵電流的同時(shí)避免芯片損傷；
[0020]在施加測(cè)試電壓的過(guò)程中，獲取主電極、定氧電極、比較電極、參考電極和測(cè)量電極上的泵電流，獲取所述各電極上泵電流與泵電壓之間的關(guān)系；同時(shí)，根據(jù)各電極上的電流，還可以判定各電極的通斷情況。
[0021]總體而言，通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0022](I)本實(shí)用新型提供的氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置，采用芯片夾具固定待測(cè)氮氧傳感器芯片，在使待測(cè)芯片的各個(gè)電極與芯片夾具的觸點(diǎn)穩(wěn)定接觸的同時(shí)，起到保護(hù)待測(cè)氮氧傳感器芯片電極的作用，減少對(duì)待測(cè)氮氧傳感器芯片電極的磨損；
[0023](2)采用本實(shí)用新型提供的氮氧傳感器芯片泵電流的裝置，進(jìn)行氮氧傳感器芯片的泵電流測(cè)試，無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)加熱溫度，也無(wú)需手動(dòng)調(diào)整測(cè)試電壓；因此，采用本實(shí)用新型提供的裝置和方法，可實(shí)現(xiàn)氮氧傳感器芯片泵電流批量化檢測(cè)，具有檢測(cè)速度快、檢測(cè)方便的特點(diǎn)，同時(shí)具有可重復(fù)性；
[0024](3)采用本實(shí)用新型提供的氮氧傳感器芯片泵電流的裝置，可通過(guò)測(cè)試溫度獲取目標(biāo)阻值，并通過(guò)調(diào)節(jié)加熱電壓來(lái)達(dá)到該目標(biāo)阻值，進(jìn)而達(dá)到將芯片溫度準(zhǔn)確加熱到測(cè)試溫度的目的；充分考慮了各芯片個(gè)體在加熱電極電阻上的差異，與現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)驗(yàn)式的對(duì)每個(gè)芯片都施加相同加熱電壓相比，可以適應(yīng)所有的氮氧傳感器芯片的自動(dòng)加熱控制，并且使得實(shí)際芯片溫度與測(cè)試溫度保持一致。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的系統(tǒng)示意圖；
[0026]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1是主控模塊，2是溫控模塊，3是測(cè)試電壓控制模塊，4是電流檢測(cè)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0028]本實(shí)用新型提供的一種氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置，包括芯片夾具、主控模塊、溫控模塊、測(cè)試電壓控制模塊和電流檢測(cè)模塊；
[0029]應(yīng)用于氮氧傳感器芯片的泵電流測(cè)試時(shí)，將待測(cè)氮氧傳感器芯片置于芯片夾具內(nèi)，待測(cè)芯片的各個(gè)電極與芯片夾具的各觸點(diǎn)穩(wěn)定接觸；測(cè)試裝置的加熱端、測(cè)溫端、測(cè)試電壓輸出端與測(cè)試電流輸入端與待測(cè)芯片電極之間經(jīng)由芯片夾具通過(guò)導(dǎo)線連接；向待測(cè)氮氧傳感器芯片的主電極、定氧電極、比較電極、參考電極和測(cè)量電極等5個(gè)功能電極施加測(cè)試電壓，以測(cè)試待測(cè)氮氧傳感器芯片定氧電極、比較電極、參考電極和測(cè)量電極在測(cè)試電壓下的泵電流。
[0030]本實(shí)用新型提供的氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試方法及裝置，用于測(cè)試氮氧傳感器芯片這種敏感芯片的泵電流性能，尤其是在650°C下，測(cè)試氮氧傳感器芯片電極的泵電流。
[0031]以下結(jié)合實(shí)施例1以及圖1，具體闡述本實(shí)用新型提供的一種氮氧傳感器芯片泵電流的測(cè)試裝置:
[0032]在實(shí)施例1里，氮氧傳感器泵電流的測(cè)試裝置的主控模塊I采用51單片機(jī)，單片機(jī)應(yīng)具有至少8K的系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器、256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和32位的讀寫(xiě)接口 ；本實(shí)施例采用STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)；
[0033]溫控模塊2的控制信號(hào)輸入端連接主控模塊I的第一輸出端，第二輸入端連接待測(cè)氮氧傳感器芯片的測(cè)溫電極；溫控模塊2的輸出端連接待測(cè)氮氧傳感器芯片的加熱電極；溫控模塊2的溫度反饋端連接主控模塊第一輸入端；溫控模塊采用TLC5618芯片，該芯片具有兩路O?5V模擬量輸出，其中A路輸出為測(cè)試電壓控制模塊提供輸出電壓，其輸出滿足測(cè)