一種新型溫度傳感芯片測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種芯片測試裝置，特別是一種溫度傳感芯片測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 溫度傳感器芯片主要是由溫度感知電路、片內(nèi)Sigma-DeltaADC和一些接口電路 共同組成。該芯片需要在不同溫度下進(jìn)行測試才能判斷其優(yōu)劣。傳統(tǒng)的溫度傳感器芯片性 能的測試，測試電路復(fù)雜，而且需要工作人員手動進(jìn)行測試，自動化程度不高。
[0003]LabVIEW是美國國家儀器公司（NationalInstruments)開發(fā)的一種虛擬儀器平 臺，它是一種用圖標(biāo)代碼來代替文本式編程語言創(chuàng)建應(yīng)用程序的開發(fā)工具。LabVIEW功能強(qiáng) 大，提供了豐富的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲庫函數(shù)以及包括DAQ，GPIB，PXI，VXI，RS232 / 485 在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)。利用LabVIEW設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可模 擬采集各種信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種新型溫度傳感芯片測試裝置，本實(shí)用新型能在不同 溫度下，給被測芯片提供所需要的時(shí)序，從而對芯片的參數(shù)進(jìn)行測試。
[0005] 本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在 于：包括一FPGA模塊、一搭載模塊、一數(shù)據(jù)采集模塊、一數(shù)據(jù)處理模塊、一溫箱及一自動溫 控模塊；所述搭載模塊的輸入端接所述FPGA模塊一輸出端；待測芯片搭載于搭載模塊上； 所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端接搭載模塊的輸出端；所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端接所述數(shù)據(jù) 處理模塊的輸入端；所述自動溫控模塊的輸入端接所述FPGA模塊的另一輸出端；所述FPGA 模塊、搭載模塊及自動溫控模塊設(shè)置于溫箱內(nèi)，所述數(shù)據(jù)采集模塊及數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)置于 溫箱外。
[0006] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊為一labview模塊。在本實(shí)用新型 一實(shí)施例中，所述搭載模塊包括搭載板及一降壓電路；所述搭載板上設(shè)有一插座，待測芯片 插入所述插座；所述降壓電路的輸入接所述FPGA的電源輸出，所述降壓電路的輸出接待測 芯片的供電端。
[0007] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述自動溫控模塊包括一溫度傳感器，所述溫度傳感 器安裝于所述待測芯片旁。
[0008] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊為NiUSB-6343系列采集卡。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：投入設(shè)備少，搭建簡單，可拓展性強(qiáng)。 對于不同的待測芯片只需簡單的硬件搭載平臺的搭建就能完成測試；實(shí)現(xiàn)了環(huán)境溫度測試 過程中的自動化，大大減少了人力。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的待測芯片所需時(shí)序示意圖。
[0012] 圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例電路原理圖。
[0013] 圖4為labview模塊對采集到的數(shù)據(jù)處理流程圖。
[0014]圖5為本發(fā)明一具體實(shí)施例自動測溫流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0016] 一種新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在于：包括一FPGA模塊、一搭載模塊、一 數(shù)據(jù)采集模塊、一數(shù)據(jù)處理模塊、一溫箱及一自動溫控模塊；所述搭載模塊的輸入端接所述 FPGA模塊一輸出端；待測芯片搭載于搭載模塊上；所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端接搭載模塊 的輸出端；所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端接所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端；所述自動溫控模塊 的輸入端接所述FPGA模塊的另一輸出端；所述FPGA模塊、搭載模塊及自動溫控模塊設(shè)置于 溫箱內(nèi)，所述數(shù)據(jù)采集模塊及數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)置于溫箱外。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖的結(jié) 構(gòu)示意圖參見圖1。FPGA模塊向待測芯片提供時(shí)序信號和激勵(lì)信號。
[0017] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述搭載模塊包括搭載板及一降壓電路；所述搭載板 上設(shè)有一插座，待測芯片插入所述插座；所述降壓電路的輸入接所述FPGA的電源輸出，所 述降壓電路的輸出接待測芯片的供電端。
[0018] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊為NiUSB-6343系列采集卡。
[0019] 在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，待測芯片所需的時(shí)序圖如圖2所示，時(shí)序圖的信 號端口和功能說明見表1。由FPGA模塊產(chǎn)生的時(shí)序信號比用51單片機(jī)或者STM32更精確， 誤差在幾ns的等級；相比于更精確的用邏輯分析儀產(chǎn)生時(shí)序信號則FPGA產(chǎn)生更加方便簡 單，精度更高。首先引入一個(gè)100MHZ的時(shí)鐘源，因?yàn)榇郎y芯片時(shí)序要求的最小時(shí)間單位是 0. 5us所以將時(shí)鐘進(jìn)行50分頻處理，把時(shí)鐘源分頻為2MHZ(0. 5us)。時(shí)序的周期為200us， 所以在2MHZ的時(shí)鐘下定義一個(gè)參數(shù)count，當(dāng)時(shí)鐘上升沿時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，記滿399 (0-399就 是400次計(jì)數(shù)）個(gè)數(shù)清零，就實(shí)現(xiàn)了周期為200us。接著只要根據(jù)待測芯片要求的時(shí)序，判 斷count的值對時(shí)序上的各個(gè)值賦1或者置0就可以按照時(shí)序圖輸出波形。其中RST比較 特殊，只需要在第一個(gè)周期復(fù)位一次，所以在第一個(gè)周期后應(yīng)該直接賦值0。激勵(lì)信號是為 了給待測芯片一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號源，比較其輸出的信號和標(biāo)準(zhǔn)信號即可得出芯片的相關(guān) 參數(shù)。正弦信號是通過FPGA讀取事先定義好的ROM里面的正弦波量化參數(shù)，再經(jīng)過外部高 精度DAC以及一個(gè)低通濾波器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。
[0020] 表1待測芯片所需時(shí)序的信號端口和功能說明

[0022l-搭載模塊與FPGA模塊通過排針和母座銜接。所述搭載模塊包括搭載板及一降壓 電路；所述搭載板上設(shè)有待測芯片插座，所述降壓電路將FPGA的5V電壓進(jìn)行降壓至1. 8V 后向待測芯片供電。具體電路原理圖如圖3所示。
[0023] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊為一labview模塊。Labview模塊讀 取數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)，在實(shí)時(shí)獲得采集到數(shù)據(jù)的同時(shí)能通過Labview模塊自身的 數(shù)據(jù)處理功能馬上計(jì)算得出偏移量（OFFSET)、信噪比（SNR)、增益（GAIN)、信號與噪聲失 真之比（SINAD)、總諧波失真（THD)等等的參數(shù)，而且還能實(shí)時(shí)觀察采集到的數(shù)據(jù)波形。 Labview的數(shù)據(jù)采集及處理流程圖如圖4所示。其中Labview的數(shù)據(jù)采集及處理流程非本 實(shí)用新型要保護(hù)的內(nèi)容。
[0024] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述自動溫控模塊包括一溫度傳感器，所述溫度傳感 器安裝于所述待測芯片旁。由于溫箱內(nèi)部的體積一般比較大，因此該傳感器測量得到的溫 度值比溫箱標(biāo)稱值精確。較佳的，可以利用溫箱的RS232接口與FPGA模塊通訊。
[0025] 為便于本領(lǐng)域技術(shù)人對本實(shí)用的理解，以下簡要闡述自動溫控模塊的自動測溫主 要流程，該流程非本實(shí)用新型要保護(hù)的內(nèi)容。
[0026] 所述自動溫控模塊的自動測溫包括以下步驟：步驟S1:預(yù)先設(shè)定一初始溫度；步 驟S2 :溫度傳感器對溫箱進(jìn)行測溫，將溫度傳感器感測到的溫度和溫度設(shè)定值進(jìn)行比對， 若兩者不同，則相應(yīng)地控制溫箱進(jìn)行升溫或者降溫，直到溫度傳感器測得的溫度值達(dá)到溫 度設(shè)定值；步驟S3 :檢測到的溫度穩(wěn)定一定時(shí)間后，對待測芯片進(jìn)行測試，由所述數(shù)據(jù)采集 模塊采集被測芯片數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)傳送至所述數(shù)據(jù)處理模塊；步驟S4 :由FPGA控制， 改變溫箱溫度設(shè)定值，若溫度設(shè)定值大于最高耐受溫度則結(jié)束自動測溫程序，否則返回步 驟S2。本實(shí)用新型一實(shí)施例的具體流程圖參見圖5。其中所述初始溫度為-40°C，所述最高 耐受溫度為80°C，在測試過程中要求溫度從-40°C到80°C每間隔5°C測試一次。
[0027] 較佳的，所述數(shù)據(jù)采集模塊為NiUSB-6343系列采集卡。
[0028] 采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案投入設(shè)備少，搭建簡單，可拓展性強(qiáng)。對于不同的待測 芯片只需簡單的硬件搭載平臺的搭建就能完成測試；實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度測試過程中的自動化， 大大減少了人力的輸出。
[0029] 以上所述僅為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的 均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在于：包括一FPGA模塊、一搭載模塊、一數(shù) 據(jù)采集模塊、一數(shù)據(jù)處理模塊、一溫箱及一自動溫控模塊； 所述搭載模塊的輸入端接所述FPGA模塊一輸出端；待測芯片搭載于所述搭載模塊上； 所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端接搭載模塊的輸出端；所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端接所述數(shù)據(jù) 處理模塊的輸入端；所述自動溫控模塊的輸入端接所述FPGA模塊的另一輸出端；所述FPGA 模塊、搭載模塊及自動溫控模塊設(shè)置于溫箱內(nèi)，所述數(shù)據(jù)采集模塊及數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)置于 溫箱外。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模 塊為一Iabview模塊。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在于：所述搭載模塊包 括搭載板及一降壓電路；所述搭載板上設(shè)有一插座，待測芯片插入所述插座；所述降壓電 路的輸入接所述FPGA的電源輸出，所述降壓電路的輸出接待測芯片的供電端。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在于：所述自動溫控模 塊包括一溫度傳感器，所述溫度傳感器安裝于所述待測芯片旁。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模 塊為NiUSB-6343系列采集卡。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種新型溫度傳感芯片測試裝置，其特征在于：包括一FPGA模塊、一搭載模塊、一數(shù)據(jù)采集模塊、一數(shù)據(jù)處理模塊、一溫箱及一自動溫控模塊；所述搭載模塊的輸入端接所述FPGA模塊一輸出端；待測芯片搭載于搭載模塊上；數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端接搭載模塊的輸出端；數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端接所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端；自動溫控模塊的輸入端接所述FPGA模塊的另一輸出端；所述FPGA模塊、搭載模塊及自動溫控模塊設(shè)置于溫箱內(nèi)，所述數(shù)據(jù)采集模塊及數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)置于溫箱外。該裝置能實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度測試過程中的自動化且投入設(shè)備少，搭建簡單，可拓展性強(qiáng)，對于不同的待測芯片只需簡單的硬件搭載平臺的搭建就能完成測試。
【IPC分類】G01K15/00
【公開號】CN204630679
【申請?zhí)枴緾N201520292719
【發(fā)明人】魏榕山, 劉德鑫, 林心禹, 蘇海姬, 于靜, 何明華
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月8日