一种芯片结构和芯片制造方法以及芯片测试方法与流程

本申请涉及芯片封测，尤其是涉及一种芯片结构和芯片制造方法以及芯片测试方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，芯片领域应运而生且应用领域日趋全面，人们对于芯片的功能要求不断提高，其中气味芯片是近两年较为火热的一款。

2、在当前的技术手段中，市场上多是以单一气体芯片为主，通常由敏感层、传感器阵列、信号处理器和数据输出等部分组成，在检测过程中，待检测气体通过敏感层进入传感器阵列，传感器阵列会感受到气体并产生对应的信号，随后信号处理器会将信号转化为数字信号并进行处理，最终输出稳定的气体浓度数值。

3、针对上述技术方案，市场上的气体芯片无法同时测多种气体，而现实生活中测量目标成分多是混合气体，气体芯片无法做到全方位多维度监测，此外对于芯片的性能测试以电子方向为主，缺乏具体应用性能的气体校核测试。

技术实现思路

1、为了改善气体芯片无法做到全方位多维度监测气体和缺乏气体检测校核的问题，本申请提供一种芯片结构和芯片制造方法以及芯片测试方法。

2、本申请提供的一种芯片结构和芯片制造方法以及芯片测试方法，采用如下的技术方案。

3、一种芯片结构，包括硅片、电路板和传感器阵列模组，所述硅片设置在所述电路板上，还包括封装外壳，所述传感器阵列模组设置在所述电路板远离所述硅片的一端，所述封装外壳套设在所述传感器阵列模组，并与所述电路板焊接；所述传感器阵列模组包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块均设置有用于检测不同气味的纳米气敏材料。

4、作为优选方案，所述第一模块和所述第二模块的纳米气敏材料在所述电路板上呈阵列式排布。

5、作为优选方案，所述封装外壳设置有朝向所述传感器阵列模组的进气通孔。

6、一种芯片制造方法，包括以下步骤：

7、步骤1、利用化学气相沉积将不同的纳米气敏材料阵列式排布涂布在硅片表面后，通过mems封装技术对具备不同纳米气敏材料的硅片进行封装。

8、步骤2、利用layout设计对电路板的电路进行底层设计，在电路板上完成各个器件和元件之间布局和布线规则。

9、步骤3、利用smt贴片技术将短引线表面组装的硅片和各类元器件安装在电路板的表面，通过流焊或浸焊等方法加以焊接进行组装。

10、一种芯片测试方法，基于该芯片利用芯片测试机台做电子测试。

11、作为优选方案，所述电子检测包括电路连接是否正常、pin脚开短路测试、电平电压测试、uart口通信测试功能正常、模块功耗测量以及电路是否超流或过流的检测。

12、作为优选方案，基于该芯片利用芯片测试机台做化学测试。

13、作为优选方案，所述化学检测包括芯片对零气的响应和对特定标气的响应，检测芯片的测量下限、重复性、零点漂移，具体步骤和计算如下：

14、测量下限：将气体通入设备中，待芯片稳定后记录一个值记录为ri，连续测量获得数据，再根据公式计算得出测量下限，，loq=12s0，其中，s0为标准偏差，r为测量值的平均值，ri为第i次测量值，n为记录数据个数，loq为测量下限。

15、重复性：芯片稳定后通入气体，待数值稳定后记录数值ai，重复测量，再根据公式计算得出重复性，，其中，sr为重复性，a为测量值的平均值，ai为第i次测量值，n为记录数据个数。

16、零点漂移：通入零气或除烃空气，待仪器稳定后，记录仪器显示值 zb。通入浓度为100 mg/m3的异丁烯标准气体，待仪器稳定后撤去标准气体，再通入零点气，待仪器稳定后记录仪器显示值 za，通过计算，其中，zb为通入标气前零气稳定值，za为通入标气后零气稳定值，△z为零点漂移值。

17、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

18、1.多气体监测。传感器阵列模组设置在电路板上，传感器阵列模组包括第一模块和第二模块，在第一模块和第二模块上设置有用于检测不同气味的纳米气敏材料，从而让芯片实现纳米气敏材料集于一体，达到多气体同时测试区分的效果。

19、2.精准度高。基于该芯片利用芯片测试机台做电子测试和化学测试，电子测试包括电子检测包括电路连接是否正常、pin脚开短路测试、电平电压测试、uart口通信测试功能正常、模块功耗测量以及电路是否超流或过流的检测；化学测试包括检测芯片的测量下限、重复性、零点漂移；通过气体校核测试来检测芯片，改善缺乏气体检测校核的问题，让芯片的精准度进一步提升。

技术特征：

1.一种芯片结构，包括硅片(1)、电路板(2)和传感器阵列模组(3)，所述硅片(1)设置在所述电路板(2)上，其特征在于，还包括封装外壳(4)，所述传感器阵列模组(3)设置在所述电路板(2)远离所述硅片(1)的一端，所述封装外壳(4)套设在所述传感器阵列模组(3)，并与所述电路板(2)焊接；所述传感器阵列模组(3)包括第一模块(31)和第二模块(32)，所述第一模块(31)和所述第二模块(32)均设置有用于检测不同气味的纳米气敏材料。

2.根据权利要求1所述的一种芯片结构，其特征在于，所述第一模块(31)和所述第二模块(32)的纳米气敏材料在所述电路板(2)上呈阵列式排布。

3.根据权利要求1所述的一种芯片结构，其特征在于，所述封装外壳(4)设置有朝向所述传感器阵列模组(3)的进气通孔(41)。

4.一种芯片制造方法，包括以下步骤：

5.一种芯片测试方法，其特征在于，基于该芯片利用芯片测试机台做电子测试。

6.根据权利要求5所述的一种芯片测试方法，其特征在于，所述电子检测包括电路连接是否正常、pin脚开短路测试、电平电压测试、uart口通信测试功能正常、模块功耗测量以及电路是否超流或过流的检测。

7.根据权利要求5所述的一种芯片测试方法，其特征在于，基于该芯片利用芯片测试机台做化学测试。

8.根据权利要求5所述的一种芯片测试方法，其特征在于，所述化学检测包括芯片对零气的响应和对特定标气的响应，检测芯片的测量下限、重复性、零点漂移，具体步骤和计算如下：

技术总结本发明涉及一种芯片结构，包括硅片、电路板和传感器阵列模组组成的芯片结构，传感器阵列模组包括第一模块和第二模块，在第一模块和第二模块内设置有检测不同气味的纳米气敏材料，将纳米气敏材料集于一体，实现多气体同时测试区分；本发明涉及一种芯片制造方法，包括运用MEMS封装技术、Layout设计对电路板设计、SMT贴片技术将硅片和其他元器件焊接进行组装在电路板上；本发明还涉及一种芯片测试方法，通过芯片测试机台对芯片做电子测试以及化学测试来检测，改善芯片检测的精准度。技术研发人员：请求不公布姓名受保护的技术使用者：深圳先闻科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14