一種氮氧傳感器芯片老化測試裝置及老化測試方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于芯片測試技術領域，更具體地，涉及一種氮氧傳感器芯片老化測試裝置及老化測試方法。
【背景技術】
[0002]隨著世界工業化進程的不斷加速，全球汽車保有量持續快速增長，汽車尾氣排放已成為主要的大氣污染物，由此造成的環境問題日益突出，對環境和人類健康造成極大的威脅。目前，汽車發動機后處理系統通常選用氮氧傳感器來測量尾氣中氮氧化物的濃度，根據此濃度值采取相應的措施，降低氮氧化物的排放，以符合國家標準。
[0003]為了確保氮氧傳感器芯片的使用壽命，在氮氧傳感器芯片出廠前會對其進行加壓老化測試，以篩除有缺陷的芯片。目前國內尚未實現氮氧傳感器芯片的穩定量產，對于氮氧傳感器芯片的老化測試也處于空白狀態。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種氮氧傳感器芯片老化測試裝置，其目的在于通過對氮氧傳感器芯片的加熱電極循環加壓，反復加熱芯片，使得加熱電極有缺陷的芯片在加熱過程中斷裂，由此實現老化，達到淘汰不良品的目的。
[0005]為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種氮氧傳感器芯片老化測試裝置，包括通訊模塊、控制模塊、信號分析模塊、老化電源和采樣電阻；
[0006]其中，通訊模塊用于實現控制模塊與外部工控機之間的數據通訊，其數據端作為與該工控機進行數據交互的數據收發端口 ；控制模塊的第一輸入端連接通訊模塊的第一輸出端，控制模塊的第二輸入端連接信號分析模塊的輸出端；控制模塊的第一輸出端連接通訊模塊的控制端；
[0007]信號分析模塊的輸入端連接采樣電阻，用于根據采樣電阻兩端的電壓獲取待測氮氧傳感器芯片加熱電極上流過的加熱電流，并反饋給控制模塊，由控制模塊辨識相應的加熱電極是否斷裂；老化電源的控制端連接控制模塊的第二輸出端，用于根據控制模塊提供的控制信號調整輸出的老化電壓；采樣電阻的一端連接老化電源的輸出正端，另一端連接待測氮氧傳感器芯片的加熱正極，待測氮氧傳感器芯片的加熱負極連接老化電源的輸出負端；由此，老化電源、采樣電阻與氮氧傳感器芯片構成加熱回路；
[0008]采用該老化測試裝置，通過將老化電壓加載在芯片加熱電極上，實現對待測氮氧傳感器芯片的電極加熱老化，以淘汰經老化測試篩選出的不良品。
[0009]控制模塊用于根據老化目標電壓數據輸出控制信號，控制老化電源輸出的老化電壓；并根據信號分析模塊反饋的加熱電流判斷待測氮氧傳感器芯片的加熱電極在老化過程中是否被燒斷。
[0010]優選的，上述氮氧傳感器芯片老化測試裝置還包括具有彈性接線柱的芯片夾具；由于待測氮氧傳感器芯片電極位于平面上，外電路無法采用便捷有效的方式與待測氮氧傳感器芯片的電極可靠連接；采用芯片夾具，將電纜線連接在芯片夾具的彈性接線柱上，進而實現老化電源與待測氮氧傳感器芯片電極的可靠電連接；老化電壓經由夾具的彈性接線柱加載在芯片的電極上，實現對待測氮氧傳感器芯片的電極加熱老化的目的。
[0011]優選的，所述芯片夾具包括至少一對彈性接線柱；其中一個彈性接線與老化電源正極連接，另一個則與老化電源負極連接；具備多對彈性接線柱，可同時對多個芯片進行老化測試。
[0012]優選的，通訊模塊包括數據處理單元，用于為通訊數據添加校驗位，以避免通訊數據在傳輸過程受到干擾，導致加壓錯誤而損壞待測氮氧傳感器芯片。
[0013]優選的，老化電源為可調開關電源，老化電源的輸出電壓根據控制模塊的控制信號調節；而控制模塊根據預設的目標電壓提供控制信號。
[0014]優選的，采樣電阻的阻值為0.1歐姆?0.5歐姆，其串聯入加熱回路中的作用在于:通過采集采樣電阻兩端電壓以獲取待測氮氧傳感器芯片加熱電極上的電流，阻值過大會影響芯片加熱的效果，阻值過小則會影響電流的測量精度。
[0015]根據本發明的另一方面，提供一種對氮氧傳感器芯片進行老化測試的方法，基于上述老化測試裝置，將老化電壓采用漸進的方式逐步升高至老化目標電壓并在一段時間內循環加壓，具體如下:
[0016](1)0?第30秒:穩定加載初始老化電壓，以在待測氮氧傳感器芯片的加熱電極上形成較低的老化溫度，預熱待測氮氧傳感器芯片；
[0017](2)第30秒?第90秒:均勾升壓，每t秒升壓一次，每次升壓量為S/N，在第90秒達到老化目標電壓；其中，S為老化目標電壓減去初始老化電壓獲得的值；N為本步驟60秒內老化電壓升壓次數為60/N ;
[0018](3)第90秒?第240秒:將老化電壓穩定在老化目標電壓，持續老化；
[0019](4)第240秒?第360秒:老化電壓為OV ；
[0020](5)在5個小時內重復上述漸進加壓步驟(I)?(4) 40?60次，完成對待測氮氧傳感器芯片的循環加壓；然后分析待測氮氧傳感器芯片的加熱電極在老化過程中是否被燒斷，以剔除不良品，完成對待測氮氧傳感器芯片的老化測試。
[0021]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案，能取得下列有益效果:
[0022](I)本發明提供的氮氧傳感器芯片老化測試裝置，用于實現對待測氮氧傳感器芯片進行循環加熱老化；使加熱電極有缺陷的待測氮氧傳感器芯片在加熱過程中斷裂，實現老化，達到淘汰不良品的目的；
[0023](2)本發明提供的氮氧傳感器芯片老化測試裝置，控制模塊可實時獲取加熱電極上的電流，便于隨時調整老化目標電壓，避免對對氮氧傳感器芯片造成損傷；
[0024](3)本發明提供的一種氮氧傳感器芯片老化測試方法，采用漸進的方式逐步升高加熱電壓至老化目標電壓，并循環加壓；既對待測氮氧傳感器芯片進行了充分的老化，又避免了因為老化電壓過大、升壓過快對氮氧傳感器芯片造成損傷。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明實施例1的結構示意圖；
[0026]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構:A1是第一彈性接線柱，A2是第二彈性接線柱，A3是第三彈性接線柱，A4是第四彈性接線柱，A39是第三十九彈性接線柱，A40是第四十彈性接線柱。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0028]本發明提供的一種氮氧傳感器芯片老化測試裝置，包括通訊模塊、控制模塊、信號分析模塊、老化電源和采樣電阻；
[0029]通訊模塊的數據端作為與老化測試裝置外的工控機進行數據交互的數據收發端口 ；控制模塊的第一輸入端連接通訊模塊的第一輸出端，第一輸出端連接通訊模塊的控制端；信號分析模塊的輸入端連接采樣電阻，輸出端連接控制模塊的第二輸入端；老化電源的控制端連接控制模塊的第二輸出端；采樣電阻的一端連接老化電源的輸出正端，氮氧傳感器芯片加熱正極連接采樣電阻的另一端；氮氧傳感器芯片加熱負極連接老化電源的輸出負端；由此，老化電源、采樣電阻與待測氮氧傳感器芯片的加熱電極構成加熱回路；
[0030]本發明提供的這種老化測試裝置，通過測量氮氧傳感器芯片加熱電極的電阻，以確定老化目標電壓；然后采用漸進的方式逐步升高老化電壓至老化目標電壓并循環加壓，達到老化測試氮氧傳感器芯片的目的，且降低了因老化電壓過大、升壓過快對氮氧傳感器芯片造成損傷的風險。
[0031]以下結合