本發(fā)明涉及磁傳感芯片檢測領(lǐng)域，具體地涉及一種磁傳感芯片靈敏度溫漂測試裝置以及一種磁傳感芯片靈敏度溫漂測試方法。

背景技術(shù)：

1、線性磁敏傳感芯片如霍爾芯片、隧穿磁阻芯片等，通過測量磁場可以間接測量位置、角度和電流等多種物理量，在電動汽車、光伏逆變器、工業(yè)控制和智能儀表等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。霍爾芯片的磁場敏感部分一般由半導(dǎo)體材料制作而成，其磁場測量原理基于半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)。當(dāng)溫度變化時，半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率、載流子遷移率等物理參數(shù)會發(fā)生變化，進而影響霍爾效應(yīng)的強度，使得霍爾芯片的磁場靈敏度產(chǎn)生溫漂。隧穿磁阻芯片中敏感材料的物理特性也會受溫度變化影響，進而影響磁隧道結(jié)的電阻狀態(tài)，從而導(dǎo)致隧穿磁阻效應(yīng)產(chǎn)生溫漂。此外，芯片封裝和制造工藝等環(huán)節(jié)也會給磁敏傳感芯片引入額外的溫度依賴性。

2、在工程應(yīng)用中，靈敏度溫漂是限制霍爾芯片和隧穿磁阻芯片等磁敏傳感芯片實際性能的重要因素之一，可以通過溫漂補償方法來降低其影響。溫漂補償時，首先需要對磁敏傳感芯片的靈敏度溫漂特性進行測試，獲取溫漂曲線和溫漂系數(shù)。常用的方法是利用線圈產(chǎn)生測試磁場，再將線圈和測試樣品放置在高低溫箱中實現(xiàn)靈敏度溫漂測試。由于線圈體積和重量較大，需要內(nèi)部空間較大的溫箱，且對溫箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的承重能力要求較高。此外，線圈工作時需要通入較大電流以產(chǎn)生足夠強度的磁場，使得線圈自身產(chǎn)熱較大，在高溫(如125℃～150℃)測試時，線圈內(nèi)部熱量不易散出，會不斷積累，無法長時間持續(xù)輸出磁場?，F(xiàn)有的靈敏度溫漂測試裝置，受溫箱內(nèi)部空間大小限制，線圈體積不能過大；高溫測試時，熱量累積問題又使得線圈的電流不能過大。線圈體積和電流的限制，使得高溫測試下線圈產(chǎn)生的磁場強度不會很大，高溫測試有效持續(xù)時間也不能過長，導(dǎo)致無法對磁敏傳感芯片進行大量程的靈敏度溫漂直接測試，只能通過相對小量程的靈敏度溫漂測試結(jié)果間接推算大量程的靈敏度溫漂特性，而大量程下和小量程下的溫漂特性不一定完全一致，這種間接推算方法存在偏差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種磁傳感芯片靈敏度溫漂測試裝置及測試方法。

2、本發(fā)明一方面提供一種磁傳感芯片靈敏度溫漂測試裝置，包括：溫箱、溫漂測試模塊及信號采集模塊，所述溫箱內(nèi)的溫度可調(diào)節(jié)，所述溫漂測試模塊設(shè)置在所述溫箱內(nèi)，所述信號采集模塊與所述溫漂測試模塊連接；

3、所述溫漂測試模塊包括m個磁場發(fā)生模塊，每一個磁場發(fā)生模塊包括永磁體卡座及多個永磁體，所述永磁體卡座設(shè)有用于容納待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的通孔，多個永磁體置于所述通孔兩側(cè)的永磁體卡座內(nèi)；

4、所述信號采集模塊具有m個通道，用于同時采集m個磁場發(fā)生模塊對應(yīng)的待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的輸出信號，其中，m為大于或等于1的正整數(shù)。

5、本發(fā)明實施例中，每一個磁場發(fā)生模塊的永磁體卡座的通孔內(nèi)可容納至少一個待測磁傳感芯片以及一個標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片；

6、所述標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片是經(jīng)過標(biāo)定和校準(zhǔn)的磁傳感芯片。

7、本發(fā)明實施例中，多個永磁體構(gòu)成的連線穿過所述永磁體卡座的通孔內(nèi)的磁傳感芯片的磁敏感區(qū)域。

8、本發(fā)明實施例中，所述永磁體的充磁方向垂直于所述永磁體卡座的平面。

9、本發(fā)明實施例中，所述永磁體卡座設(shè)有多個永磁體卡槽，多個永磁體分別置于多個永磁體卡槽內(nèi)。

10、本發(fā)明實施例中，所述永磁體的形狀為圓形或方形，所述永磁體卡槽的形狀與所述永磁體的形狀相匹配。

11、本發(fā)明實施例中，所述永磁體的材料為低溫度系數(shù)的永磁材料，所述永磁體的材料的溫度系數(shù)絕對值不超過0.05％/℃。

12、本發(fā)明實施例中，所述溫漂測試模塊還包括：電路板；

13、所述電路板上設(shè)有多個用于安裝磁傳感芯片的芯片底座；

14、所述芯片底座與永磁體卡座的通孔對應(yīng)，以使芯片底座上的磁傳感芯片處于所述通孔內(nèi)。

15、本發(fā)明實施例中，所述電路板上設(shè)有信號接口；

16、所述信號接口具有對應(yīng)信號采集模塊的多個通道的多個引腳，所述芯片底座的輸出引腳與所述信號接口的引腳連接。

17、本發(fā)明實施例中，所述電路板上設(shè)有電源接口，所述電源接口與溫箱外部的電源連接；所述芯片底座的電源引腳與所述電源接口連接。

18、本發(fā)明實施例中，所述磁場發(fā)生模塊通過第一螺柱固定于電路板上。

19、本發(fā)明實施例中，所述電路板通過第二螺柱固定于溫箱內(nèi)的支撐板上。

20、本發(fā)明另一方面提供一種磁傳感芯片靈敏度溫漂測試方法，該方法基于上述的磁傳感芯片靈敏度溫漂測試裝置，該方法包括：

21、將合理數(shù)量的永磁體置于永磁體卡座內(nèi)，使得永磁體卡座的通孔內(nèi)的待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片所在區(qū)域為滿磁狀態(tài)；分別設(shè)置溫箱的目標(biāo)溫度為基準(zhǔn)溫度、低溫點溫度、高溫點溫度，使待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片處于基準(zhǔn)溫度、低溫點溫度、高溫點溫度的測試環(huán)境中，并記錄信號采集模塊的各采集通道對應(yīng)的待測磁傳感芯片的輸出電壓值及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的輸出電壓值；

22、將永磁體卡座內(nèi)的永磁體取出，使得永磁體卡座的通孔內(nèi)的待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片所在區(qū)域為零磁狀態(tài)；分別設(shè)置溫箱的目標(biāo)溫度為基準(zhǔn)溫度、低溫點溫度、高溫點溫度，使待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片處于基準(zhǔn)溫度、低溫點溫度、高溫點溫度的測試環(huán)境中，并記錄信號采集模塊的各采集通道對應(yīng)的待測磁傳感芯片的輸出電壓值及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的輸出電壓值；

23、根據(jù)待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片在基準(zhǔn)溫度、低溫點溫度、高溫點溫度的測試環(huán)境中的輸出電壓值，計算待測磁傳感芯片的靈敏度溫漂。

24、本發(fā)明實施例中，設(shè)置溫箱的目標(biāo)溫度為基準(zhǔn)溫度、低溫點溫度或高溫點溫度后，當(dāng)溫箱達到設(shè)定溫度后至少等待10分鐘，以使待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片與溫箱內(nèi)部達到熱平衡狀態(tài)。

25、本發(fā)明實施例中，根據(jù)待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片在基準(zhǔn)溫度、低溫點溫度、高溫點溫度的測試環(huán)境中的輸出電壓值，計算待測磁傳感芯片的靈敏度溫漂，包括：

26、設(shè)基準(zhǔn)溫度為t1、低溫點溫度為t2、高溫點溫度為t3，在基準(zhǔn)溫度t1、低溫點溫度t2、高溫點溫度t3環(huán)境中，待測磁傳感芯片的靈敏度分別為k1、k2、k3，標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的靈敏度為k'；

27、滿磁狀態(tài)時，在基準(zhǔn)溫度t1、低溫點溫度t2、高溫點溫度t3環(huán)境中，待測磁傳感芯片的輸出電壓值分別為u1、u2、u3，標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的輸出電壓值分別為u1'、u2'、u3'；

28、零磁狀態(tài)時，在基準(zhǔn)溫度t1、低溫點溫度t2、高溫點溫度t3環(huán)境中，待測磁傳感芯片的輸出電壓值分別為v1、v2、v3，標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的輸出電壓值分別為v1'、v2'、v3'；

29、在基準(zhǔn)溫度t1、低溫點溫度t2、高溫點溫度t3環(huán)境中，磁場發(fā)生模塊產(chǎn)生的滿磁場和零磁場的磁場差值分別為δb1、δb2、δb3，則有：

30、

31、在基準(zhǔn)溫度t1、低溫點溫度t2、高溫點溫度t3環(huán)境中，待測磁傳感芯片的靈敏度k1、k2、k3表示為：

32、

33、在低溫點溫度t2至基準(zhǔn)溫度t1的溫度區(qū)間，待測磁傳感芯片的靈敏度溫漂系數(shù)為：

34、

35、基準(zhǔn)溫度t1至高溫點溫度t3的溫度區(qū)間，待測磁傳感芯片的靈敏度溫漂系數(shù)為：

36、

37、本發(fā)明通過永磁體卡座及永磁體卡座內(nèi)的多個永磁體構(gòu)成磁場發(fā)生模塊，并在永磁體卡座設(shè)置可容納待測磁傳感芯片及標(biāo)準(zhǔn)磁傳感芯片的通孔，通過合理配置永磁體的數(shù)量和間距，可以在磁傳感芯片的磁場敏感區(qū)生成寬幅變化的高強度磁場，低溫漂的永磁體產(chǎn)生的磁場強度不受溫箱內(nèi)的高溫影響，高溫測試持續(xù)時間不受限制，可以對磁傳感芯片進行大量程的靈敏度溫漂測試。

38、此外，本發(fā)明通過永磁體卡座及永磁體構(gòu)成的多個磁場發(fā)生模塊的體積尺寸較小，可以在小空間內(nèi)生成高強度磁場；多個磁場發(fā)生模塊結(jié)合多通道的信號采集模塊，可以同時對多個磁傳感芯片進行靈敏度溫漂測試，提高了測試效率。

39、本發(fā)明技術(shù)方案的其它特征和優(yōu)點將在下文的具體實施方式部分予以詳細說明。