CN111721444B - 校准温度传感器芯片的量产方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种校准温度传感器芯片的量产方法及系统，一种校准温度传感器芯片的量产方法，包括：放置步骤：将一块待测芯片以及一块或多块标样芯片共同放置在测试座的测试位上；导热步骤：对测试座进行导热，监控待测芯片和标样芯片的温度响应曲线，得到待测芯片和标样芯片的温度差；校准步骤：在所述温度差稳定后，读取多对待测芯片和标样芯片的温度，并做差值，得到多个温度差数据依次放入数组，取数组中最后多个温度差数据，用最小均方根法拟合直线，当直线的斜率k小于阈值Q时，判定温度达已达到平衡，以最后一个温度差数据作为校准目标对待测芯片进行校准。本发明能够用于实际高精度温度传感器芯片的量产检测，产出品质稳定。

Description

校准温度传感器芯片的量产方法及系统
技术领域
本发明涉及芯片测试领域，具体地，涉及校准温度传感器芯片的量产方法及系统。
背景技术
温度传感器芯片是进行温度测量时所需的核心元器件，在生产制造完成后需要进行校准测试。
专利文献CN 106017742A公开了一种在真空环境中用标样传感器校准温度传感器的方法，没有给出校准精度的效果，结构复杂，适用于单温度传感器校准，不适用于传感器芯片的量产。专利文献CN205449333U公开了将恒温箱体便携化，集成得到便携式的温度校准仪，同样也没有解决高精度量产的问题。目前没有搜索到涉及解决量产高精度温度传感器芯片的方法。
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校准温度传感器芯片的量产方法及系统。
根据本发明提供的一种校准温度传感器芯片的量产方法，包括：
放置步骤：将一块待测芯片以及一块或多块标样芯片共同放置在测试座的测试位上；
导热步骤：对测试座进行导热，监控待测芯片和标样芯片的温度响应曲线，得到待测芯片和标样芯片的温度差；
校准步骤：在所述温度差稳定后，读取多对待测芯片和标样芯片的温度，并做差值，得到多个温度差数据依次放入数组，取数组中最后多个温度差数据，用最小均方根法拟合直线，当直线的斜率k小于阈值Q时，判定温度达已达到平衡，以最后一个温度差数据作为校准目标对待测芯片进行校准。
优选地，所述测试座包括底座和顶盖，所述顶盖可旋转连接在所述底座上；
所述测试位设置于所述底座的顶面，且所述测试位采用非导热材质制成；
所述顶盖采用导热材质制成，在所述顶盖合拢在所述底座的顶面时，通过所述顶盖将温度传导至所述待测芯片和所述标样芯片。
优选地，所述待测芯片和所述标样芯片均通过弹簧探针连接到所述测试位。
优选地，所述直线包括：y＝kx+b，y轴为温度，x轴为时间，k为斜率，b为截距。
优选地，所述校准步骤中，若温度在预设时间内还未达到平衡，则判定待测芯片失效。
根据本发明提供的一种校准温度传感器芯片的量产系统，包括：
放置模块：将一块待测芯片以及一块或多块标样芯片共同放置在测试座的测试位上；
导热模块：对测试座进行导热，监控待测芯片和标样芯片的温度响应曲线，得到待测芯片和标样芯片的温度差；
校准模块：在所述温度差稳定后，读取多对待测芯片和标样芯片的温度，并做差值，得到多个温度差数据依次放入数组，取数组中最后多个温度差数据，用最小均方根法拟合直线，当直线的斜率k小于阈值Q时，判定温度达已达到平衡，以最后一个温度差数据作为校准目标对待测芯片进行校准。
优选地，所述测试座包括底座和顶盖，所述顶盖可旋转连接在所述底座上；
所述测试位设置于所述底座的顶面，且所述测试位采用非导热材质制成；
所述顶盖采用导热材质制成，在所述顶盖合拢在所述底座的顶面时，通过所述顶盖将温度传导至所述待测芯片和所述标样芯片。
优选地，所述待测芯片和所述标样芯片均通过弹簧探针连接到所述测试位。
优选地，所述直线包括：y＝kx+b，y轴为温度，x轴为时间，k为斜率，b为截距。
优选地，所述校准模块包括，若温度在预设时间内还未达到平衡，则判定待测芯片失效。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够用于实际高精度温度传感器芯片的量产检测，产出品质稳定。
2、待测芯片和标样芯片同时设置在测试位上，使得温度检测结果的比较更可靠。
3、通过顶盖进行导热，而底座的测试位不导热，从而隔绝了其他导热路径，使得导热温度的控制更加准确。
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为本发明的工作流程图；
图2为本发明测试座的结构示意图；
图3为本发明实施例的标样芯片的温度响应曲线图；
图4为本发明实施例的待测芯片的温度响应曲线图；
图5为本发明实施例的温度差响应曲线图。
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。
如图1所示，本发明提供的一种校准温度传感器芯片的量产方法，包括：
放置步骤：将一块待测芯片以及一块或多块标样芯片共同放置在测试座的测试位上。
导热步骤：对测试座进行导热，监控待测芯片和标样芯片的温度响应曲线，得到待测芯片和标样芯片的温度差。
校准步骤：在温度差稳定后，读取多对待测芯片和标样芯片的温度，并做差值，得到多个温度差数据依次放入数组，取数组中最后多个温度差数据(如最后1s或2s内芯片采集到的温度差数据)，用最小均方根法拟合直线，直线包括：y＝kx+b，y轴为温度，x轴为时间，k为斜率，b为截距。
当直线的斜率k小于阈值Q时，判定温度达已达到平衡，以最后一个温度差数据作为校准目标对待测芯片进行校准。若温度在预设时间内还未达到平衡，则判定待测芯片失效。
如图2所示，测试座包括底座2和顶盖1，顶盖1可旋转连接在底座2上。测试位设置于底座的顶面，且测试位采用非导热材质制成；顶盖采用导热材质制成，包括金属、不锈钢、导热塑料等导热性能好的材料。在顶盖合拢在底座的顶面时，通过顶盖将温度传导至待测芯片和标样芯片。待测芯片和标样芯片均通过弹簧探针连接到测试位。
底座2和顶盖1之间设置有弹簧，在导热结束后，顶盖在弹簧恢复力的作用下自动打开，以便于取出待测芯片和标样芯片。
工作原理：
将待测芯片和标样芯片放入测试位后，盖下顶盖，标样芯片与待测芯片通过顶盖进行导热，最终达到温度差稳定。标样芯片和待测芯片的温度响应曲线如图3。温度传感器量产校准算法会在一定时间内监控标样芯片和待测芯片的温度差，待温度差稳定后，程序校准待测芯片的温度。
校准程序会先读取P秒待测芯片温度和标样芯片温度，并作差值，得到N*P个温度差数据放入数组，N为每秒读取的次数。温度完成一次转换后，程序读取一次待测芯片温度和标样芯片温度，作温度差添加到数组尾端。取数组最后M个温度差值，用最小均方根法拟合直线y＝kx+b(x轴为时间s，y轴为温度m℃)，当k<Q，认为温度已平衡，以温度差数组的最后一个温度值作为校准目标。若T秒内温度都没有达到平衡，则放弃，将该芯片判为Fail。
如图3所示的为标样芯片的温度响应曲线图，图4所示的是同时刻下的待测芯片的温度响应曲线图，根据两个温度响应曲线图最终得到图5所示的温度差响应曲线图。
在上述一种校准温度传感器芯片的量产方法的基础上，本发明还提供一种校准温度传感器芯片的量产系统，包括：
放置模块：将一块待测芯片以及一块或多块标样芯片共同放置在测试座的测试位上。
导热模块：对测试座进行导热，监控待测芯片和标样芯片的温度响应曲线，得到待测芯片和标样芯片的温度差。
校准模块：在所述温度差稳定后，读取多对待测芯片和标样芯片的温度，并做差值，得到多个温度差数据依次放入数组，取数组中最后多个温度差数据，用最小均方根法拟合直线，当直线的斜率k小于阈值Q时，判定温度达已达到平衡，以最后一个温度差数据作为校准目标对待测芯片进行校准。
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及其各个装置、模块、单元以外，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及其各个装置、模块、单元以逻辑门、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功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元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功能的装置、模块、单元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装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
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。
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)

1.一种校准温度传感器芯片的量产方法，其特征在于，包括：
放置步骤：将一块待测芯片以及一块或多块标样芯片共同放置在测试座的测试位上；
导热步骤：对测试座进行导热，监控待测芯片和标样芯片的温度响应曲线，得到待测芯片和标样芯片的温度差；
校准步骤：在所述温度差稳定后，读取多对待测芯片和标样芯片的温度，并做差值，得到多个温度差数据依次放入数组，取数组中最后2s内芯片采集到的多个温度差数据，用最小均方根法拟合直线，当直线的斜率k小于阈值Q时，判定温度已达到平衡，以最后一个温度差数据作为校准目标对待测芯片进行校准；
所述直线为：y＝kx+b，y轴为温度差，x轴为时间，k为斜率，b为截距。
2.根据权利要求1所述的校准温度传感器芯片的量产方法，其特征在于，所述测试座包括底座和顶盖，所述顶盖可旋转连接在所述底座上；
所述测试位设置于所述底座的顶面，且所述测试位采用非导热材质制成；
所述顶盖采用导热材质制成，在所述顶盖合拢在所述底座的顶面时，通过所述顶盖将温度传导至所述待测芯片和所述标样芯片。
3.根据权利要求1所述的校准温度传感器芯片的量产方法，其特征在于，所述待测芯片和所述标样芯片均通过弹簧探针连接到所述测试位。
4.根据权利要求1所述的校准温度传感器芯片的量产方法，其特征在于，所述校准步骤中，若温度在预设时间内还未达到平衡，则判定待测芯片失效。
5.一种校准温度传感器芯片的量产系统，其特征在于，包括：
放置模块：将一块待测芯片以及一块或多块标样芯片共同放置在测试座的测试位上；
导热模块：对测试座进行导热，监控待测芯片和标样芯片的温度响应曲线，得到待测芯片和标样芯片的温度差；
校准模块：在所述温度差稳定后，读取多对待测芯片和标样芯片的温度，并做差值，得到多个温度差数据依次放入数组，取数组中最后2s内芯片采集到的多个温度差数据，用最小均方根法拟合直线，当直线的斜率k小于阈值Q时，判定温度已达到平衡，以最后一个温度差数据作为校准目标对待测芯片进行校准；
所述直线为：y＝kx+b，y轴为温度差，x轴为时间，k为斜率，b为截距。
6.根据权利要求5所述的校准温度传感器芯片的量产系统，其特征在于，所述测试座包括底座和顶盖，所述顶盖可旋转连接在所述底座上；
所述测试位设置于所述底座的顶面，且所述测试位采用非导热材质制成；
所述顶盖采用导热材质制成，在所述顶盖合拢在所述底座的顶面时，通过所述顶盖将温度传导至所述待测芯片和所述标样芯片。
7.根据权利要求5所述的校准温度传感器芯片的量产系统，其特征在于，所述待测芯片和所述标样芯片均通过弹簧探针连接到所述测试位。
8.根据权利要求5所述的校准温度传感器芯片的量产系统，其特征在于，所述校准模块包括，若温度在预设时间内还未达到平衡，则判定待测芯片失效。
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