基于嵌入式的晶圓類型測試系統(tǒng)研制.pdf

1、目前，晶圓導(dǎo)電類型測試設(shè)備大多為模擬式，可視化程度較低，不便于后續(xù)開發(fā)，并且功能上局限于對導(dǎo)電類型的區(qū)分。針對這一現(xiàn)狀研制了一種采用冷熱探針法基于32位ARM處理器的晶圓類型測試系統(tǒng)，在測量導(dǎo)電類型的基礎(chǔ)之上擴(kuò)展了不同晶圓溫差電流隨溫差變化規(guī)律的測試和在相同條件下區(qū)分同種摻雜類型不同摻雜濃度的晶圓兩個(gè)功能。
　　測試系統(tǒng)硬件主要包括主控模塊、溫差電流檢測模塊、熱探針溫度測控模塊、顯示模塊、電源模塊、參考電壓模塊等幾個(gè)部分。選用32

2、位ARM處理器STM32F103ZET6作為主控芯片，通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍電路，芯片的內(nèi)部資源ADC、定時(shí)器、PWM等得到了充分利用，有效降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度；溫差電流檢測模塊以高精度的儀表放大器INA114為核心器件進(jìn)行放大電路的設(shè)計(jì)，經(jīng)過測試校準(zhǔn)后溫差電流檢測模塊的有效檢測范圍為-130nA至+160nA，并且在-96nA至+117nA之間具有良好的線性；熱探針的溫度檢測部分采用Pt1000熱敏電阻作為溫度傳感器，可測控?zé)崽结樀膬?nèi)部溫

3、度達(dá)到了170℃，采用經(jīng)典的PID算法實(shí)現(xiàn)對熱探針的溫度控制，在設(shè)置針尖溫度60℃時(shí)（內(nèi)部145℃），可以在五分鐘左右達(dá)到穩(wěn)定，穩(wěn)定后的溫度波動(dòng)在0.5℃以內(nèi)。
　　軟件方面通過模塊化方式進(jìn)行處理，使用C語言進(jìn)行程序的編寫并實(shí)現(xiàn)了10.4寸液晶顯示屏的控制、觸摸屏的輸入、內(nèi)部AD操作、串口通信、溫差電流的采集、熱探針溫度的采集、冷探針溫度的采集等功能。在調(diào)試好各模塊的程序后，通過主程序完成整個(gè)測試系統(tǒng)的邏輯功能和對各個(gè)子程序的分時(shí)