[實(shí)用新型]一種用戶可校準(zhǔn)傳感器結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720924889.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN207636750U
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃海濱;馬輝;尹有杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫思泰迪半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): G01R35/00
• 分類號(hào): G01R35/00;G01R33/02;G01D18/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

本實(shí)用新型涉及傳感器芯片，具體為一種用戶可校準(zhǔn)傳感器結(jié)構(gòu)，能夠在不需要額外管腳的條件下進(jìn)行校正，一種傳感器校準(zhǔn)方法，校準(zhǔn)步驟包括：（1）傳感器芯片工作于測試模式，傳感器芯片的輸出管腳輸出測量值，外部設(shè)備\根據(jù)上述測量值計(jì)算得到校準(zhǔn)值；（2）傳感器芯片工作于編程模式，從輸出管腳輸入步驟（1）中得到的校準(zhǔn)值，并進(jìn)行存儲(chǔ)；（3）傳感器芯片工作于工作模式，輸出經(jīng)過芯片內(nèi)部存儲(chǔ)的校準(zhǔn)值校準(zhǔn)后的測量值，傳感器芯片包括測試模式、編程模式和工作模式三種模式，測試模式下，傳感器芯片的輸出管腳輸出測量值，編程模式下，傳感器芯片的輸出管腳輸入校準(zhǔn)值，工作模式下，傳感器芯片的輸出管腳輸出經(jīng)校準(zhǔn)后的測量值。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及傳感器芯片，更具體的涉及一種通過新的基于集成電路的傳感器校正架構(gòu)來完成量產(chǎn)芯片或客戶使用芯片中的校正，具體為一種用戶可校準(zhǔn)傳感器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

傳感器是那些可以自然信號(hào)（溫度、磁場及壓力等）變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)變化的器件，這些器件由于其工作機(jī)理的不同，可以劃分為溫度傳感器、磁傳感器及壓力傳感器等。由于半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，目前大多數(shù)傳感器已經(jīng)集成到了半導(dǎo)體硅片上，從而成為半導(dǎo)體集成傳感器。

由于半導(dǎo)體器件本身的特性，半導(dǎo)體集成傳感器的測量精度容易受到外界環(huán)境的干擾（如環(huán)境溫度、封裝應(yīng)力），其中影響最大的是封裝應(yīng)力。目前廣泛使用的塑封體封裝方式：將切割好的半導(dǎo)體晶圓用塑封體包裹。這種包裹固然會(huì)對(duì)脆弱的晶圓提供保護(hù)，但也對(duì)晶圓帶來了應(yīng)力的影響，由應(yīng)力帶來的晶圓形變將改變晶圓上器件的特性，從而引發(fā)傳感器的測量誤差。

故此，大部分半導(dǎo)體集成傳感器均需要在封裝完成后進(jìn)行校準(zhǔn)，甚至由于應(yīng)用環(huán)境的要求，在半導(dǎo)體集成傳感器焊接到PCB板后由客戶進(jìn)行校準(zhǔn)。另一方面，由于當(dāng)前電子設(shè)備小型化要求，其PCB板的面積持續(xù)縮小，客戶希望能縮小包括半導(dǎo)體集成傳感器在內(nèi)的芯片面積。基于以上要求，在保持芯片管腳數(shù)量最少的條件下進(jìn)行校準(zhǔn)就成為了半導(dǎo)體集成傳感器芯片的重要特性。

圖1顯示了一種典型的磁傳感器芯片外觀：其中100是傳感器芯片； 103是芯片的接地管腳，102是芯片的電源管腳；101是芯片的檢測信號(hào)輸出管腳，其輸出管腳電壓隨著芯片上集成的磁傳感器感應(yīng)到的周邊磁場大小和極性而變化。

以上所述的磁傳感器，經(jīng)常會(huì)面臨的問題是：

由于封裝應(yīng)力的影響，該磁傳感器芯片的檢測信號(hào)輸出部分可能與標(biāo)準(zhǔn)的輸出電壓產(chǎn)生誤差，如：在S磁場強(qiáng)度下，應(yīng)該會(huì)有A的電壓輸出，但實(shí)際輸出為A+ΔA，其中ΔA為封裝應(yīng)力所引起的誤差；

在特定使用環(huán)境下存在恒定的背景磁場ΔT，客戶希望該磁傳感器敏感的磁場為T，在這樣的使用環(huán)境下，磁傳感器輸出電壓為B+ΔB，其中B與ΔB分別對(duì)應(yīng)T與ΔT。但客戶要求磁傳感器的輸出剔除背景磁場的影響，仍然保持輸出為B；

以上問題都需要對(duì)傳感器芯片進(jìn)行校正，從而消除誤差或進(jìn)行客戶所需要的調(diào)整。目前需要進(jìn)行校正的話需要在芯片上增加額外管腳，導(dǎo)致占用較多的PCB板的面積。

但是，由于傳感器芯片的管腳資源有限，如何在不需要額外管腳的條件下進(jìn)行校正就成為了本實(shí)用新型需要解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種用戶可校準(zhǔn)傳感器結(jié)構(gòu)，其能夠在不需要額外管腳的條件下進(jìn)行校正。

其技術(shù)方案是這樣的：一種用戶可校準(zhǔn)傳感器結(jié)構(gòu)，其包括傳感器芯片，其特征在于，所述傳感器芯片包括測試模式、編程模式和工作模式三種模式，測試模式下，所述傳感器芯片的輸出管腳輸出測量值，編程模式下，所述傳感器芯片的輸出管腳輸入校準(zhǔn)值，工作模式下，所述傳感器芯片的輸出管腳輸出經(jīng)校準(zhǔn)后的測量值。