CN210230705U - 一种芯片级的霍尔器件测试分选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及霍尔器件性能测试设备技术领域，具体涉及一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，旨在解决现有技术中霍尔器件的测试分选需要在芯片封装成器件之后完成，存在测试成本大、测试周期长的问题，其技术要点在于包括探针台，用于连接霍尔器件的四个引脚，并对输出不合格的霍尔器件进行标定；电磁铁，设置于所述自动探针台上，用于给所述霍尔器件提供恒定磁场；电流源，与所述霍尔器件的两个引脚连接，作为输入端；万用表，与所述霍尔器件的另外两个引脚连接，作为输出端以测试霍尔电压。本实用新型有效减小了封装成本，缩短了测试周期。

Description

一种芯片级的霍尔器件测试分选装置

技术领域

本实用新型涉及霍尔器件性能测试设备技术领域，具体涉及一种芯片级的霍尔器件测试分选装置。

背景技术

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。霍尔器件具有很多优点，目前多被用作霍尔电流传感器、霍尔功率传感器、霍尔速度传感器等。

霍尔电压是评定霍尔器件性能优劣的一个重要参数。目前市场上的霍尔器件多采用四引脚对称结构，霍尔电压测试方法主要是将封装好的霍尔器件放在磁场环境下，在不相邻的两个引脚上施加输入电流/电压，在另外两个不相邻的引脚上测试输出霍尔电压。该方法虽然能有效测出霍尔电压，完成器件分选，但是必须在芯片封装成器件之后进行测试，增加了测试成本以及测试周期。

因此，需要一种芯片级的霍尔器件测试分选装置。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中霍尔器件的测试分选需要在芯片封装成器件之后完成，存在测试成本大、测试周期长的缺陷，从而提供一种芯片级的霍尔器件测试分选装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，包括：

探针台，用于连接霍尔器件的四个引脚，并对输出不合格的霍尔器件进行标定；

电磁铁，设置于所述探针台上，用于给所述霍尔器件提供恒定磁场；

电流源，与所述霍尔器件的两个引脚连接，作为输入端；

万用表，与所述霍尔器件的另外两个引脚连接，作为输出端以测试霍尔电压。

可选地，所述探针台包括探针台主体，所述探针台主体的顶部设有显微镜，所述显微镜的正下方设有承片台，所述承片台的两侧设有探针装置和打点器装置。

可选地，所述探针装置包括安装于所述探针台主体上的探针架，所述探针架靠近承片台一侧设有探针，并且所述探针架上分布有固定锁钮、前后调节钮、左右调节钮及上下调节钮。

可选地，所述打点器装置包括安装于所述探针台主体上的打点器支架，所述打点器支架靠近承片台一侧设有打点线，所述打点线连接有墨盒，并且所述打点器支架上分布有顶紧螺钉、限位螺母及定位螺母。

可选地，所述电磁铁、电流源、万用表均连接有控制端，所述控制端包括至少一台个人计算机及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器通信连接，用以实现数据同步。

可选地，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

可选地，所述控制端与所述电磁铁、电流源、万用表通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

本实用新型的芯片级的霍尔器件测试分选装置，通过施加在电磁铁上的电流大小控制磁场强度，给霍尔器件直接提供可控的恒定磁场，再利用探针台将霍尔器件对应的两个引脚连接到电流源上作为输入端，其另外两个引脚连接到万用表上作为输出端，以此测试霍尔电压，且在测试的同时凭借探针台可以对输出不合格的霍尔器件进行标定，有效减小了封装成本，缩短了测试周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种实施方式的芯片级的霍尔器件测试分选装置的模块示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式的芯片级的霍尔器件测试分选装置的结构示意图；

图3为本实用新型的一种实施方式的芯片级的霍尔器件测试分选装置中探针装置的结构示意图；

图4为本实用新型的一种实施方式的芯片级的霍尔器件测试分选装置中打点器装置的结构示意图。

附图标记说明：

01、霍尔器件；1、探针台；11、探针台主体；12、显微镜；13、承片台；14、探针装置；141、探针架；142、探针；143、固定锁钮；144、前后调节钮； 145、左右调节钮；146、上下调节钮；15、打点器装置；151、打点器支架；152、打点线；153、墨盒；154、顶紧螺钉；155、限位螺母；156、定位螺母；2、电磁铁；3、电流源；4、万用表；5、控制端；51、个人计算机；52、可编程逻辑控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，如图1所示，包括探针台1、电磁铁2、电流源3及万用表4，其中探针台1用于连接霍尔器件01的四个引脚，并对输出不合格的霍尔器件01进行标定，电磁铁2设置在探针台1上，用于给霍尔器件01提供恒定磁场，另外，电流源3与霍尔器件01的两个引脚连接，作为输入端，万用表4与霍尔器件01的另外两个引脚连接，作为输出端以测试霍尔电压。因此，将两块相同的电磁铁2固定在支架(图中未标示)上，并调整两块电磁铁2的间距，使之可以放入探针台1上下两侧，从而通过施加在电磁铁2上的电流大小控制磁场强度，给霍尔器件01直接提供可控的恒定磁场，再利用探针台1将霍尔器件01对应的两个引脚连接到电流源3上作为输入端，其另外两个引脚连接到万用表4上作为输出端，以此测试霍尔电压，且在测试的同时凭借探针台1可以对输出不合格的霍尔器件01进行标定，有效减小了封装成本，缩短了测试周期。在本实用新型此实施例中，电流源3可以提供-105mA-105mA范围的电流，且输出电流较为稳定；万用表可以测试电流、电压、电阻，且测试精度可达到10E-4数量级。

如图1和图2所示，探针台1包括探针台主体11，该探针台主体11的顶部设置有显微镜12，显微镜12的正下方设置有承片台13，承片台13的两侧设置有探针装置14和打点器装置15。在本实用新型此实施例中，探针装置14使用四根探针，同时连接霍尔器件01的四个引脚，从而实现两引脚接输入，两引脚接输出的设计要求，从而将霍尔器件01放置于承片台13上，在显微镜12 下校对探针位置，使之对准在霍尔器件01相应的焊点上，确保针尖的高度一致，同时检查测试连线使之接好，在测试结束后，由打点器装置15直接对不合格的样品打点标记，完成分选。

如图3所示，探针装置14包括安装在探针台主体11上的探针架141，探针架141靠近承片台13一侧设置有探针142，并且探针架141上分布有固定锁钮143、前后调节钮144、左右调节钮145及上下调节钮146。其中，固定锁钮 143是固定探针架141，将探针架141定位，而前后调节钮144、左右调节钮145、上下调节钮146都是微调节作用，可以将探针架141准确的定位在显微镜12 下，使霍尔器件01得到更准确的测试效果。

如图4所示，打点器装置15包括安装在探针台主体11上的打点器支架151，打点器支架151靠近承片台13一侧设置有打点线152，打点线152连接有墨盒 153，并且打点器支架151上分布有顶紧螺钉154、限位螺母155及定位螺母156。此结构配合探针装置14具有三维调节功能，可以自动且准确无误地对不合格的样品进行打点标记。

如图1所示，电磁铁2、电流源3、万用表4均连接有控制端5，从而可以远程调控电磁铁2的磁场值，电流源3的输入电流，万用表4的测试模式，进一步提高自动化程度，具体地，控制端5包括至少一台个人计算机51及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器52，可编程逻辑控制器52 中设有数据库，个人计算机51具有可视化操作界面，个人计算机51与可编程逻辑控制器52之间通信连接，使操作人员可通过个人计算机51对可编程逻辑控制器52进行控制操作，同时，实现了个人计算机51及可编程逻辑控制器52 之间进行数据同步，但是，在本实施方式中，可编程逻辑控制器52的数据库其存储数据量较小,因此采用堆栈算法临时存储数据，而个人计算机51采用硬盘存储，其存储数据量较大，可编程逻辑控制器52接收新的预设信息后即同步至个人计算机51进行存储，以防止数据丢失，同时其自身实现了数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧，以实现数据的迭代。

如图1所示，为了提高***的稳定性，在本实施方式中，控制端5与电磁铁2、电流源3、万用表4之间通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，在控制端5每次启动时给电磁铁2、电流源3、万用表4一个信号，其再反馈一个信号给控制端5，该反馈信号包括各电磁铁2、电流源3、万用表4的ID信息，控制端5对反馈的信号与数据库中的对应ID信息进行比对判断，在电磁铁 2、电流源3、万用表4存在问题时，或出现某种症状需要处理但暂时不会影响正常运行时，以及传感器的变化在误差范围内时候，做出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

如图1所示，为了防止信息丢失，在本实施方式中，个人计算机51与可编程逻辑控制器52通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。即设定可编程逻辑控制器52及个人计算机51在预设时间内相互收不到对方信号时，则判断个人计算机51或可编程逻辑控制器52宕机，在个人计算机51或可编程逻辑控制器52其中一方宕机的情况下，***停止运行，等待处于宕机状态的个人计算机51或可编程逻辑控制器52重启，或***继续运行，但数据直接存入正常工作的个人计算机51或可编程逻辑控制器52，待宕机方重启后，再将数据传输至宕机方。其中，判断个人计算机51或可编程逻辑控制器52是否正常的预设时间不大于1分钟。

本芯片级的霍尔器件测试分选装置的工作原理：根据待测霍尔器件01 单元图形情况选择需要的探针装置14(探针142为四个)，然后将探针架141 安装在探针台主体11上，并通过固定锁钮143、前后调节钮144、左右调节钮145及上下调节钮146锁紧固定，紧接着将霍尔器件01放在承片台13上，在显微镜12下校对探针142的位置，随之将探针台1的四根探针142针头依次连接到霍尔器件01四个焊点上，针尖的高度一致，同时检查测试连线使之接好，另外，打点器支架151通过顶紧螺钉154、限位螺母155及定位螺母 156安装在探针台主体11上，并对位在同一个芯片单元图形内。

测试时，将连接霍尔器件01焊点的探针142引线连接到电流源3上，将连接霍尔器件01焊点的探针142引线连接到万用表4上，将电磁铁2通电，通过控制端5调节输入电流的大小，改变磁场值，并利用高斯计校准磁场值，电流源3调至电流档，并设置输入10mA电流；万用表4调至电压测试模式，观察读数，判断器件是否合格，若合格，则自动进入下一个单元测试，若不合格，打点器装置15自动打点在该芯片单元上，之后自动进入下一个单元测试。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，其特征在于，包括：

探针台(1)，用于连接霍尔器件(01)的四个引脚，并对输出不合格的霍尔器件(01)进行标定；

电磁铁(2)，设置于所述探针台(1)上，用于给所述霍尔器件(01)提供恒定磁场；

电流源(3)，与所述霍尔器件(01)的两个引脚连接，作为输入端；

万用表(4)，与所述霍尔器件(01)的另外两个引脚连接，作为输出端以测试霍尔电压。

2.根据权利要求1所述的一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，其特征在于，所述探针台(1)包括探针台主体(11)，所述探针台主体(11)的顶部设有显微镜(12)，所述显微镜(12)的正下方设有承片台(13)，所述承片台(13)的两侧设有探针装置(14)和打点器装置(15)。

3.根据权利要求2所述的一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，其特征在于，所述探针装置(14)包括安装于所述探针台主体(11)上的探针架(141)，所述探针架(141)靠近承片台(13)一侧设有探针(142)，并且所述探针架(141)上分布有固定锁钮(143)、前后调节钮(144)、左右调节钮(145)及上下调节钮(146)。

4.根据权利要求3所述的一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，其特征在于，所述打点器装置(15)包括安装于所述探针台主体(11)上的打点器支架(151)，所述打点器支架(151)靠近承片台(13)一侧设有打点线(152)，所述打点线(152)连接有墨盒(153)，并且所述打点器支架(151)上分布有顶紧螺钉(154)、限位螺母(155)及定位螺母(156)。

5.根据权利要求1所述的一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，其特征在于，所述电磁铁(2)、电流源(3)、万用表(4)均连接有控制端(5)，所述控制端(5)包括至少一台个人计算机(51)及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器(52)，所述个人计算机(51)与所述可编程逻辑控制器(52)通信连接，用以实现数据同步。

6.根据权利要求5所述的一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，其特征在于，所述个人计算机(51)与所述可编程逻辑控制器(52)通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

7.根据权利要求5所述的一种芯片级的霍尔器件测试分选装置，其特征在于，所述控制端(5)与所述电磁铁(2)、电流源(3)、万用表(4)通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

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