CN111366837B - 自适应温度芯片量产校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自适应温度芯片量产校准方法及系统，包括：步骤S1：温度芯片在量产时仅测量偏置电压V₁，参考电压V₂，偏置电流I₁，静态工作电流I₂；步骤S2：从预设的自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中；如果没有找到相匹配的数据，则根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁,V₂,I₁,I₂),从而得到温度偏差的校准值ΔT_init。本发明自适应地纠正校准参数保证了系统运行的高效。无论是转塔式还是振动盘式的温度生产测量装置，其测试准确度和效率都得到了提高。

Description

自适应温度芯片量产校准方法及系统

技术领域

本发明涉及半导体温度芯片的量产生产领域，具体地，涉及一种自适应温度芯片量产校准方法及系统。

背景技术

温度传感器芯片的校准涉及1)温度芯片传输到测试站点2)在测试站点稳定的时间3)测试站点温度和外界是否有隔离和温度的对流4)测试站点的校准时长5)芯片校准后温度的测量方式。

专利CN101658355A提出使用一种氧化铝陶瓷发热片的的常温阻值和温度校准电位器的实际阻值。热量的稳定和传递需要一定的时间，会导致工作效率变低；同时采用中央处理器读取ADC采集分压电阻的输出，ADC的精度会对温度的测量有损失和时间上的失配。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自适应温度芯片量产校准方法及系统。

根据本发明提供的一种自适应温度芯片量产校准方法，包括：

步骤S1：温度芯片在量产时仅测量偏置电压V₁，参考电压V₂，偏置电流I₁，静态工作电流I₂；

步骤S2：从预设的自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中；如果没有找到相匹配的数据，则根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁,V₂,I₁,I₂),从而得到温度偏差的校准值ΔT_init；

步骤S3：从N_T颗芯片中，选择一颗芯片传送到温度检验腔室，重新测量V₁,V₂,I₁,I₂以及实际的温度误差ΔT_post，将这5个参数记录到预设的自适应表格中，如果V₁,V₂,I₁,I₂所定位的ΔT_init>ΔT_post,此数据表所对应的温度误差将得到修正。

优选地，所述温度偏差统计函数f(V₁,V₂,I₁,I₂)＝∑f(i)；

计算出参数的平均值，其对应的调节函数是f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i；

k_i表示关于参数i的线性关系的系数；

b_i表示关于参数i的线性关系的偏移。

优选地，所述的温度检验腔室：

是固定的温度点，不受外界的环境影响的密闭腔室，接受外界的已测试的芯片，用于纠正温度的偏差。

优选地，所述自适应的数据表的内容包括：

偏置电压V₁、参考电压V₁₂、偏置电流I₁、静态工作电流I₂以及温度偏差的校准值ΔT_init；

温度腔室测量后添加在自适应的数据表后，在测试站测试出前四个参数后，测试系统将从自适应表中寻找和已测试参数相接近的数据，从而找到ΔT_init的值；

如果没有接近的数据，则使用调节函数是f(i)计算出ΔT_init。

优选地，所述相接近的数据指误差小于预设误差范围。

根据本发明提供的一种自适应温度芯片量产校准系统，包括：

模块S1：温度芯片在量产时仅测量偏置电压V₁，参考电压V₂，偏置电流I₁，静态工作电流I₂；

模块S2：从预设的自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中；如果没有找到相匹配的数据，则根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁,V₂,I₁,I₂),从而得到温度偏差的校准值ΔT_init；

模块S3：从N_T颗芯片中，选择一颗芯片传送到温度检验腔室，重新测量V₁,V₂,I₁,I₂以及实际的温度误差ΔT_post，将这5个参数记录到预设的自适应表格中，如果V₁,V₂,I₁,I₂所定位的ΔT_init>ΔT_post,此数据表所对应的温度误差将得到修正。

优选地，所述温度偏差统计函数f(V₁,V₂,I₁,I₂)＝∑f(i)；

计算出参数的平均值，其对应的调节函数是f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i；

k_i表示关于参数i的线性关系的系数；

b_i表示关于参数i的线性关系的偏移。

优选地，所述的温度检验腔室：

是固定的温度点，不受外界的环境影响的密闭腔室，接受外界的已测试的芯片，用于纠正温度的偏差。

优选地，所述自适应的数据表的内容包括：

偏置电压V₁、参考电压V₂、偏置电流I₁、静态工作电流I₂以及温度偏差的校准值ΔT_init；

温度腔室测量后添加在自适应的数据表后，在测试站测试出前四个参数后，测试系统将从自适应表中寻找和已测试参数相接近的数据，从而找到ΔT_init的值；

如果没有接近的数据，则使用调节函数是f(i)计算出ΔT_init。

优选地，所述相接近的数据指误差小于预设误差范围。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明自适应地纠正校准参数保证了系统运行的高效，无论是转塔式还是振动盘式的温度生产测量装置，其测试准确度和效率都得到了提高。

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，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的自适应温度芯片量产校准方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种自适应温度芯片量产校准方法，包括：

步骤S1：温度芯片在量产时仅测量偏置电压V₁，参考电压V₂，偏置电流I₁，静态工作电流I₂；

步骤S2：从预设的自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中；如果没有找到相匹配的数据，则根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁,V₂,I₁,I₂),从而得到温度偏差的校准值ΔT_init；

步骤S3：从N_T颗芯片中，选择一颗芯片传送到温度检验腔室，重新测量V₁,V₂,I₁,I₂以及实际的温度误差ΔT_post，将这5个参数记录到预设的自适应的数据表中，如果 V₁,V₂,I₁,I₂所定位的ΔT_init>ΔT_post,此数据表所对应的温度误差将得到修正。

具体地，所述温度偏差统计函数f(V₁,V₂,I₁,I₂)＝∑f(i)；

计算出参数的平均值，其对应的调节函数是f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i；

k_i表示关于参数i的线性关系的系数；

b_i表示关于参数i的线性关系的偏移。

具体地，所述的温度检验腔室：

是固定的温度点，不受外界的环境影响的密闭腔室，接受外界的已测试的芯片，用于纠正温度的偏差。

具体地，所述自适应的数据表的内容包括：

偏置电压V₁、参考电压V₂、偏置电流I₁、静态工作电流I₂以及温度偏差的校准值ΔT_init；

温度腔室测量后添加在自适应的数据表后，在测试站测试出前四个参数后，测试系统将从自适应表中寻找和已测试参数相接近的数据，从而找到ΔT_init的值；

如果没有接近的数据，则使用调节函数是f(i)计算出ΔT_init。

具体地，所述相接近的数据指误差小于预设误差范围。

本发明提供的自适应温度芯片量产校准系统，可以通过本发明给的自适应温度芯片量产校准方法的步骤流程实现。本领域技术人员可以将所述自适应温度芯片量产校准方法，理解为所述自适应温度芯片量产校准系统的一个优选例。

根据本发明提供的一种自适应温度芯片量产校准系统，包括：

模块S1：温度芯片在量产时仅测量偏置电压V₁，参考电压V₂，偏置电流I₁，静态工作电流I₂；

模块S2：从预设的自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中；如果没有找到相匹配的数据，则根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁,V₂,I₁,I₂),从而得到温度偏差的校准值ΔT_init；

模块S3：从N_T颗芯片中，选择一颗芯片传送到温度检验腔室，重新测量V₁,V₂,I₁,I₂以及实际的温度误差ΔT_post，将这5个参数记录到预设的自适应的数据表中，如果 V₁,V₂,I₁,I₂所定位的ΔT_init>ΔT_post,此数据表所对应的温度误差将得到修正。

具体地，所述温度偏差统计函数f(V₁,V₂,I₁,I₂)＝∑f(i)；

计算出参数的平均值，其对应的调节函数是f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i；

k_i表示关于参数i的线性关系的系数；

b_i表示关于参数i的线性关系的偏移。

具体地，所述的温度检验腔室：

是固定的温度点，不受外界的环境影响的密闭腔室，接受外界的已测试的芯片，用于纠正温度的偏差。

具体地，所述自适应的数据表的内容包括：

偏置电压V₁、参考电压V₂、偏置电流I₁、静态工作电流I₂以及温度偏差的校准值ΔT_init；

温度腔室测量后添加在自适应的数据表后，在测试站测试出前四个参数后，测试系统将从自适应表中寻找和已测试参数相接近的数据，从而找到ΔT_init的值；

如果没有接近的数据，则使用调节函数是f(i)计算出ΔT_init。

具体地，所述相接近的数据指误差小于预设误差范围。

下面通过优选例，对本发明进行更为具体地说明。

优选例1：

本发明提供了一种自适应温度芯片量产校准系统和装置，温度芯片在量产生产时通过调节相对应的工艺和电压参数，将初始的温度和标准的温度差值控制在ΔT_init度范围了，在前端测试之前无需任何原片级测试和筛选。测试前，将预先测试数颗芯片的校准参数P_j和校准值TrimT设置在系统的自适应表中。在测试时，每N_T颗芯片测试装置将抽取一个芯片传送到温度检验腔室，系统将记录此芯片经过系统校准过的温度传感器的芯片的温度T_i，得到dT＝T_ref-T_i。在存储参数{P_j}的自适应表中如果可以找到参数相近的已有数据，那么就将TrimT的值加dT；如果找不到参数相近的数据，就添加在此表格中。从而保证之后的N_T颗的芯片的校准后温度准确度是适应性修正的，即ΔT＜ΔT_init。温度腔室的设计无需人工的抽取，保证了系统的正确性和稳定性。系统自适应地纠正校准参数保证了系统运行的高效。无论是转塔式还是振动盘式的温度生产测量装置，其测试准确度和效率都得到了提高。

一种自适应温度芯片量产校准系统和装置的实例结合TO-92的封装的芯片和常用的震动盘测试机，如图1所示，其具体的实施如下：

1、震动盘将芯片从先排序，经过温度芯片传送带，运送到芯片测试站点。

2、在芯片测试站点，测试出偏置电压(V₁)，参考电压(V₂)。电流参数的特征值是偏置电流(I₁)，静态工作电流(I₂)。

3、测试系统从自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中。

4、测试系统如果不能找到相匹配的数据，则使用调节函数是f(i)，首先计算出各项的平均值Avg(V₁)，Avg(V₂)，Avg(I₁)，Avg(I₂)。f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i， f(V₁,V₂,I₁,I₂)＝∑f(i)。其中

5、测试系统每隔1000个芯片将一个芯片传送到温度检验腔室。测试其温度显示值，根据检验腔的参考温度，计算出dT＝T_ref-T_i，在自适应表中如果可以找到参数相近的已有数据，那么就将TrimT的值加dT。如果没有找到，就在自适应表中添加此数据；

T_ref表示检验腔中的设定温度；

T_i表示抽检芯片进入检验腔中的测试温度。

优选例2：

一种自适应温度芯片量产校准系统和装置，其特征在于：温度芯片在量产时仅测量电压参数1(V₁)，电压参数2(V₂)，电流参数1(I₁)，电流参数2(I₂)，根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁,V₂,I₁,I₂),从而得到温度偏差的校准值而无需直接测量温度。装置将从N_T颗芯片中，选择一颗芯片传送到温度检验腔室，重新测量 V₁,V₂,I₁,I₂以及实际的温度误差ΔT_post。系统将这5个参数记录到自适应的数据表中，如果V₁,V₂,I₁,I₂所定位的ΔT_init>ΔT_post,此数据表所对应的温度误差将得到修正。

所述的电压参数和电流参数，电压参数的特征是：偏置电压(V₁)，参考电压(V₂)。电流参数的特征值是偏置电流(I₁)，静态工作电流(I₂)。

所述的温度偏差统计函数f(V₁,V₂,I₁,I₂)，其特征在于，计算出参数的平均值，其对应的调节函数是f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i。从而，f(V₁,V₂,I₁,I₂)＝∑f(i)；

k_i表示关于参数i的线性关系的系数；

b_i表示关于参数i的线性关系的偏移。

所述的温度检验腔室，其特征是固定的温度点，不受外界的环境影响的密闭腔室，可以接受外界的已测试的芯片，用于纠正温度的偏差。

所述的自适应的数据表，结构如下所示

温度腔室测量后添加在此表格后，在测试站测试出前四个参数后，测试系统将从自适应表中寻找和已测试参数相接近的数据，从而找到TrimT的值；如果没有接近的将使用调节函数是f(i)计算出TrimT。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种自适应温度芯片量产校准方法，其特征在于，包括：

步骤S1：温度芯片在量产时仅测量偏置电压V₁，参考电压V₂，偏置电流I₁，静态工作电流I₂；

步骤S2：从预设的自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中；如果没有找到相匹配的数据，则根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁，V₂，I₁，I₂)，从而得到温度偏差的校准值ΔT_init；

步骤S3：从N_T颗芯片中，选择一颗芯片传送到温度检验腔室，重新测量V₁，V₂，I₁，I₂以及实际的温度误差ΔT_post，将这5个参数记录到预设的自适应表格中，如果V₁，V₂，I₁，I₂所定位的ΔT_init＞ΔT_post，此数据表所对应的温度误差将得到修正；

所述温度偏差统计函数f(V₁，V₂，I₁，I₂)＝∑f(i)；

计算出参数的平均值，其对应的调节函数是f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i；

k_i表示关于参数i的线性关系的系数；

b_i表示关于参数i的线性关系的偏移。

2.根据权利要求1所述的自适应温度芯片量产校准方法，其特征在于，所述的温度检验腔室：

是固定的温度点，不受外界的环境影响的密闭腔室，接受外界的已测试的芯片，用于纠正温度的偏差。

3.根据权利要求1所述的自适应温度芯片量产校准方法，其特征在于，所述自适应的数据表的内容包括：

偏置电压V₁、参考电压V₂、偏置电流I₁、静态工作电流I₂以及温度偏差的校准值ΔT_init；

温度腔室测量后添加在自适应的数据表后，在测试站测试出前四个参数后，测试系统将从自适应表中寻找和已测试参数相接近的数据，从而找到ΔT_init的值；

如果没有接近的数据，则使用调节函数f(i)计算出ΔT_init。

4.根据权利要求3所述的自适应温度芯片量产校准方法，其特征在于，所述相接近的数据指误差小于预设误差范围。

5.一种自适应温度芯片量产校准系统，其特征在于，包括：

模块S1：温度芯片在量产时仅测量偏置电压V₁，参考电压V₂，偏置电流I₁，静态工作电流I₂；

模块S2：从预设的自适应表格中寻找相匹配的数据，得到温度的校准值TrimT，同时将此值写入温度芯片中；如果没有找到相匹配的数据，则根据相同工艺条件下对应的温度偏差统计ΔT_init＝f(V₁，V₂，I₁，I₂)，从而得到温度偏差的校准值ΔT_init；

模块S3：从N_T颗芯片中，选择一颗芯片传送到温度检验腔室，重新测量V₁，V₂，I₁，I₂以及实际的温度误差ΔT_post，将这5个参数记录到预设的自适应表格中，如果V₁，V₂，I₁，I₂所定位的ΔT_init＞ΔT_post，此数据表所对应的温度误差将得到修正；

所述温度偏差统计函数f(V₁，V₂，I₁，I₂)＝∑f(i)；

计算出参数的平均值，其对应的调节函数是f(i)＝k_i*{Avg(i)-i}+b_i；

k_i表示关于参数i的线性关系的系数；

b_i表示关于参数i的线性关系的偏移。

6.根据权利要求5所述的自适应温度芯片量产校准系统，其特征在于，所述的温度检验腔室：

是固定的温度点，不受外界的环境影响的密闭腔室，接受外界的已测试的芯片，用于纠正温度的偏差。

7.根据权利要求5所述的自适应温度芯片量产校准系统，其特征在于，所述自适应的数据表的内容包括：

偏置电压V₁、参考电压V₂、偏置电流I₁、静态工作电流I₂以及温度偏差的校准值ΔT_init；

温度腔室测量后添加在自适应的数据表后，在测试站测试出前四个参数后，测试系统将从自适应表中寻找和已测试参数相接近的数据，从而找到ΔT_init的值；

如果没有接近的数据，则使用调节函数f(i)计算出ΔT_init。

8.根据权利要求7所述的自适应温度芯片量产校准系统，其特征在于，所述相接近的数据指误差小于预设误差范围。

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