一种测试装置的制作方法

本发明实施例涉及半导体生产技术领域，尤其涉及一种测试装置。

背景技术：

微型机电系统(microelectromechanicalsystems，简称mems)芯片是基于mems技术制造的芯片。随着信息技术(informationtechnology，简称it)的日益发展，mems芯片所占比重越来越大，被广泛应用于移动设备。因此，对mems芯片量产测试也提出了更高的要求。mems芯片晶圆级测试除了常规测试外，主要难点在于其集成的微小电容测试，这部分测试包括两部分：振膜与地之间漏电流测试及不同电压下电容测试。目前，这部分测试主要通过独立仪表完成，其中，漏电流测试通过高压源表完成，电容测试通过高压源表配合lrc测试仪完成。但是通过独立仪表进行漏电流测试及电容测试时，不能在同时对多个mems芯片进行测试，测试效率低。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种测试装置，用于解决现有技术中通过独立仪表进行漏电流测试及电容测试时测试效率低的问题。

本发明实施例提供了一种测试装置，包括：测试机台、测试电路板、待测器件；

所述测试机台，用于为所述测试电路板提供测试电源和测试信号；

所述测试电路板包括多个测试模块，每个测试模块包括电流测试通道和电容测试通道；

所述电流测试通道的一端与所述测试机台电连接，所述电流测试通道的另一端与待测器件电连接，所述电流测试通道用于在所述测试机台的作用下检测所述待测器件的漏电电流；

所述电容测试通道的一端与所述测试机台电连接，所述电容测试通道的另一端与所述待测器件电连接，所述电容测试通道用于在所述测试机台的作用下检测所述待测器件的电容。

可选地，所述测试机台包括电源仪表、信号发生器、信号采集器；

所述电源仪表与所述电流测试通道连接，用于为所述电流测试通道提供测试电源，并通过检测所述电流测试通道中的电流确定所述待测器件的漏电电流；

所述信号发生器与所述电容测试通道连接，用于为所述电容测试通道提供测试信号；

所述信号采集器与所述电容测试通道连接，用于采集所述电容测试通道输出的测试信号，并根据采集的测试信号确定所述待测器件的电容。

可选地，所述电容测试通道包括第一子测试通道和第二子测试通道；

所述第一子测试通道为所述信号发生器与所述信号采集器之间的通路；

所述第一子测试通道，用于采集所述信号发生器产生的测试信号的第一幅度值；

所述第二子测试通道的一端与所述信号发生器电连接，经所述待测器件后，所述第二子测试通道的另一端与所述信号采集器电连接；

所述第二子测试通道，用于在所述测试电路板与所述待测器件连接时采集所述信号发生器产生的测试信号经所述待测器件后的第二幅度值，还用于在所述测试电路板与所述待测器件未连接时采集所述信号发生器产生的测试信号经所述测试电路板的第三幅度值。

可选地，所述电流测试通道包括第一开关和第二开关；

所述第一开关的一端与所述电源仪表连接，所述第一开关的另一端与所述待测器件连接，所述第二开关的一端与所述待测器件连接，所述第二开关的另一端接地。

可选地，所述第一子测试通道包括第三开关；所述第二子测试通道包括第四开关、第五开关；

所述第三开关的一端与所述信号发生器连接，所述第三开关的另一端与所述信号采集器连接；

所述第四开关的一端与所述信号发生器连接，所述第四开关的另一端与第一节点电连接，所述第一节点位于所述第一开关与所述待测器件之间；

所述第五开关的一端与所述信号采集器电连接，所述第五开关的另一端与第二节点电连接，所述第二节点位于所述第二开关与所述待测器件之间。

可选地，所述电流测试通道包括第一开关；

所述第一开关的一端与所述电源仪表连接，所述第一开关的另一端与所述待测器件的第一输入端连接，所述待测器件的第一输出端通过所述电流测试通道接地。

可选地，所述第一子测试通道包括第三开关；所述第二子测试通道包括第四开关；

所述第三开关的一端与所述信号发生器连接，所述第三开关的另一端与所述信号采集器连接；

所述第四开关的一端与所述信号发生器连接，所述第四开关的另一端与所述待测器件的第二输入端连接，所述待测器件的第二输出端通过所述第二子测试通道与所述信号采集器连接。

可选地，所述测试电路板通过探针台与所述待测器件电连接。

可选地，所述电容测试通道还包括偏振器；

所述偏振器位于所述所述信号发生器与所述第三开关之间，并与所述电源仪表连接；所述偏振器用于调节所述信号发生器产生的测试信号的电压，以使所述信号采集器根据不同电压的测试信号确定所述待测器件在不同电压下的电容。

可选地，所述第二子测试通道还包括放大电路，所述放大电路位于所述信号采集器与所述待测器件之间。

上述实施例中的测试装置包括：测试机台、测试电路板、待测器件；所述测试机台，用于为所述测试电路板提供测试电源和测试信号；所述测试电路板包括多个测试模块，每个测试模块包括电流测试通道和电容测试通道；所述电流测试通道的一端与所述测试机台电连接，所述电流测试通道的另一端与待测器件电连接，所述电流测试通道用于在所述测试机台的作用下检测所述待测器件的漏电电流；所述电容测试通道的一端与所述测试机台电连接，所述电容测试通道的另一端与所述待测器件电连接，所述电容测试通道用于在所述测试机台的作用下检测所述待测器件的电容。具体地，由于测试电路板中包括多个测试模块，并且每个测试模块均包括电流测试通道和电容测试通道，通过在每个测试模块上连接一个待测器件便能实现同时测量多个待测器件的漏电电流和电容，提高了测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种测试机台的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电容测试通道的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电流测试通道的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种测试模块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种测试模块的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种包含偏振器的测试模块的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种测试装置，如图1所示，包括：测试机台100、测试电路板110、待测器件120；

所述测试机台100用于为所述测试电路板110提供测试电源和测试信号；所述测试电路板110包括多个测试模块，以一个测试模块为例进行说明，测试电路板110中测试模块111包括电流测试通道1111和电容测试通道1112；所述电流测试通道1111的一端与所述测试机台100电连接，所述电流测试通道1111的另一端与待测器件120电连接，所述电流测试通道1111用于在所述测试机台100的作用下检测所述待测器件120的漏电电流；所述电容测试通道1112的一端与所述测试机台100电连接，所述电容测试通道1112的另一端与所述待测器件120电连接，所述电容测试通道1112用于在所述测试机台100的作用下检测所述待测器件120的电容。测试电路板110中其它的测试模块的结构与测试模块111的结构相同，且每个测试模块与一个待测器件相连，连接的方式与测试模块111和待测器件120的连接方式相同，此处不再赘述。待测器件可以是各类芯片，比如mems芯片。由于测试电路板中包括多个测试模块，并且每个测试模块均包括电流测试通道和电容测试通道，通过在每个测试模块上连接一个待测器件便能实现同时测量多个待测器件的漏电电流和电容，提高了测试效率。

具体地，图2示出了一种测试机台的结构示意图，所述测试机台100包括电源仪表101、信号发生器102、信号采集器103；

所述电源仪表101与所述电流测试通道1111连接，用于为所述电流测试通道1111提供测试电源，并通过检测所述电流测试通道1111中的电流确定所述待测器件120的漏电电流。所述信号发生器102与所述电容测试通道1112连接，用于为所述电容测试通道1112提供测试信号；所述信号采集器103与所述电容测试通道1112连接，用于采集所述电容测试通道1112输出的测试信号，并根据采集的测试信号确定所述待测器件120的电容。测试机台100中可以有一个或多个电源仪表、一个或多个信号发生器、一个或多个信号采集器，每个电源仪表对应多个电源通道，每个电源通道均可以与电流测试通道连接。测试机台100中的电源仪表101、信号发生器102、信号采集器103由主控计算机进行控制，可同时向测试电路板中的多个测试模块提供测试电源和测试信号，从而实现对多个待测器件进行并行测试。

下面以具体介绍测试模块中的电流测试通道和电容测试通道，图3示出了一种电容测试通道的结构示意图，电容测试通道1112包括第一子测试通道11121和第二子测试通道11122，所述第一子测试通道11121为所述信号发生器102与所述信号采集器103之间的通路；所述第一子测试通道11121用于采集所述信号发生器102产生的测试信号的第一幅度值。所述第二子测试通道11122的一端与所述信号发生器102电连接，经所述待测器件120后，所述第二子测试通道11122的另一端与所述信号采集器103电连接。所述第二子测试通道11122用于在所述测试电路板110与所述待测器件120连接时采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述待测器件120后的第二幅度值，还用于在所述测试电路板110与所述待测器件120未连接时采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述测试电路板110的第三幅度值。通过设置第一子测试通道11121和第二子测试通道11122分别检测测试信号的第一幅度值、第二幅度值和第三幅度值，根据第一幅度值、第二幅度值和第三幅度值可计算得到待测器件的电容，故不需要引入高压源表和lrc测试仪对待测器件的电容进行测试，降低了成本。

图4示出了一种电流测试通道的结构示意图，电流测试通道1111包括第一开关11111和第二开关11112；所述第一开关11111的一端与所述电源仪表101连接，所述第一开关11111的另一端与所述待测器件120连接，所述第二开关11112的一端与所述待测器件120连接，所述第二开关11112的另一端接地。需要说明的是，电流测试通道1111中也可以只设置第一开关11111，通过控制第一开关11111的断开和闭合实现对漏电电流的测试。通过电流测试通道将电源仪表和待测器件连接，然后电源仪表产生不同的测试电源实现对待测器件漏电电流的测试，故不需要使用引入高压源表，降低了成本

下面以具体的例子介绍测试模块检测待测器件的漏电电流和电容的过程，图5示出了一种测试模块的结构示意图，所述测试模块111中的电流测试通道1111包括第一开关11111和第二开关11112；所述第一开关11111的一端与所述电源仪表101连接，所述第一开关11111的另一端与所述待测器件120连接，所述第二开关11112的一端与所述待测器件120连接，所述第二开关11112的另一端接地。所述测试模块111中的电容测试通道1112包括第一子测试通道11121和第二子测试通道11122，其中第一子测试通道11121包括第三开关11123；所述第二子测试通道11122包括第四开关11124、第五开关11125；所述第三开关11123的一端与所述信号发生器102连接，所述第三开关11123的另一端与所述信号采集器103连接；所述第四开关11124的一端与所述信号发生器连102接，所述第四开关11124的另一端与第一节点电连接，所述第一节点位于第一开关11111与所述待测器件120之间。所述第五开关11125的一端与所述信号采集器103电连接，所述第五开关11125的另一端与第二节点电连接，所述第二节点位于所述第二开关11112与所述待测器件120之间。所述第二子测试通道11122还包括放大电路11126，所述放大电路11126位于所述信号采集器103与所述待测器件120之间。

当第一开关11111和第二开关11112均闭合，第三开关11123、第四开关11124、第五开关11125均断开时，所述电源仪表101产生不同的测试电压，并通过检测不同测试电压下所述电流测试通道1111上的电流确定所述待测器件120在不同测试电压下的漏电电流。

当所述第三开关11123闭合，所述第一开关11111、所述第二开关11112、所述第四开关11124、所述第五开关11125均断开时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号的第一幅度值。

当所述第一开关11111、所述第二开关11112、所述第三开关11123断开，所述第四开关11124和所述第五开关11125均闭合，所述测试电路板110与所述待测器件120连接时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述待测器件120和所述测试电路板110后的第二幅度值。

当所述第一开关11111、所述第二开关11112、所述第三开关11123断开，所述第四开关11124和所述第五开关11125均闭合，所述测试电路板110与所述待测器件120未连接时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述测试电路板110的第三幅度值。

所述信号采集器103根据所述第一幅度值、所述第三幅度值以及所述放大电路11126的放大倍数确定第一电容，所述第一电容为所述测试模块111的等效电容；所述信号采集器103根据所述第一幅度值、所述第二幅度值以及所述放大电路11126的放大倍数确定第二电容，所述第二电容为所述测试模块111、和所述待测器件120的等效电容，所述信号采集器103根据所述第一电容和所述第二电容确定所述待测器件120的电容。本发明实施例中，通过控制测试模块中的开关，在只需要与待测器件两个端口连接的情况下便实现了对待测器件的漏电电流和电容的测试，且漏电电流和电容的测量互不影响，不但简单高效地测试了待测器件的漏电电流和电容，同时简化了待测器件的结构。另外通过将多个测试模块集成后可同时测量多个待测器件的漏电电流和电容，既提高了测试效率，同时降低了成本。

本发明实施例中，测试模块的结构并不仅限于上述一种，下面提供另一种测试模块测试待测器件的漏电电流和电容的实施例，图6示出了另一种测试模块的结构示意图，测试模块111中的电流测试通道1111包括第一开关11111；所述第一开关11111的一端与所述电源仪表101连接，所述第一开关11111的另一端与所述待测器件120的第一输入端1201连接，所述待测器件的第一输出端1202通过所述电流测试通道1111接地。所述测试模块111中的电容测试通道1112包括第一子测试通道11121和第二子测试通道11122，其中第一子测试通道11121包括第三开关11123；所述第二子测试通道11122包括第四开关11124。所述第三开关11123的一端与所述信号发生器102连接，所述第三开关11123的另一端与所述信号采集器103连接。所述第四开关11124的一端与所述信号发生器102连接，所述第四开关11124的另一端与所述待测器件120的第二输入端1203连接，所述待测器件120的第二输出端1204通过所述第二子测试通道11122与所述信号采集器103连接。所述第二子测试通道11122还包括放大电路11126，所述放大电路11126位于所述信号采集器103与所述待测器件120之间。

当第一开关11111闭合时，所述电源仪表101产生不同的测试电压，并通过检测不同测试电压下所述电流测试通道1111上的电流确定所述待测器件120在不同测试电压下的漏电电流。

当所述第三开关11123闭合，所述第四开关11124断开时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号的第一幅度值。

当所述第三开关11123断开，所述第四开关11124闭合时，所述测试电路板110与所述待测器件120中的第二输入端1203和第二输出端1204连接时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述待测器件120和所述测试电路板110后的第二幅度值。

当所述第三开关11123断开，所述第四开关11124闭合，所述测试电路板110与所述待测器件120中的第二输入端1203和第二输出端1204未连接时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述测试电路板110的第三幅度值。

所述信号采集器103根据所述第一幅度值、所述第三幅度值以及所述放大电路11126的放大倍数确定第一电容，所述第一电容为所述测试模块111的等效电容。所述信号采集器103根据所述第一幅度值、所述第二幅度值以及所述放大电路11126的放大倍数确定第二电容，所述第二电容为所述测试模块111、和所述待测器件120的等效电容，所述信号采集器103根据所述第一电容和所述第二电容确定所述待测器件120的电容。本发明实施例中电流测试通道和电容测试通道为两个独立的测试通道，互不影响，故测试模块能够同时对一个待测器件中的漏电电流和电容进行测试，进一步提高了测试效率。另外本发明实施例中的测试模块也可集成在一个测试电路板中，实现多个待测器件的并行测试，既提高了测试效率，同时不需要引入高压源表和lrc测试仪等仪器，降低了成本。

具体实施中，测试电路板通过探针台与所述待测器件电连接，探针台可以集成在测试测试电路板中，也可以独立与测试电路板，探针台上可以同时将多个测试模块和多个待测器件对应连接。

为了测试不同电压下的待测器件的电容，电容测试通道还包括偏振器，如图7所示；所述偏振器11127位于所述所述信号发生器102与所述第三开关11123之间，并与所述电源仪表101连接；所述偏振器11127用于调节所述信号发生器102产生的测试信号的电压，以使所述信号采集器103根据不同电压的测试信号确定所述待测器件120在不同电压下的电容。需要说明的是，图7是在图5的基础上加入偏振器后得到的结构图，用于调节测试信号的电压，按照同样的方法，图6示出的结构也可以加入偏振器来调节测试信号的电压，此处不再赘述。

为了更清楚地介绍上述测试装置，本发明实施例提供另一种测试装置的示例，如图8所示，包括：测试机台100、测试电路板110、待测器件120、探针台130；

所述测试机台100包括电源仪表101、信号发生器102、信号采集器103；所述测试电路板110包括多个测试模块，以一个测试模块为例，测试模块111包括电流测试通道1111和电容测试通道1112。电流测试通道1111包括第一开关11111和第二开关11112，所述电容测试通道1112包括第一子测试通道11121和第二子测试通道11122，第一子测试通道11121包括第三开关11123、偏振器11127；所述第二子测试通道11122包括偏振器11127、放大电路11126、第四开关11124、第五开关11125。

所述电流测试通道1111的一端与所述电源仪表101电连接，所述电流测试通道1111的另一端通过探针台130与待测器件120电连接，所述电流测试通道1111用于在所述电源仪表101的作用下检测所述待测器件120的漏电电流，具体为：当电流测试通道1111中的第一开关11111和第二开关11112闭合，第三开关11123、第四开关11124、第五开关11125均断开时，所述电源仪表101为所述电流测试通道1111提供测试电源，并通过检测所述电流测试通道1111中的电流确定所述待测器件120的漏电电流，其中测试电源可以为测试电压。通过改变所述电源仪表101提供的测试电压能够得到所述待测器件120在不同测试电压下的漏电电流。

所述电容测试通道1112的一端与所述测试机台100电连接，所述电容测试通道1112的另一端通过探针台与所述待测器件120电连接，所述电容测试通道1112用于在所述测试机台100的作用下检测所述待测器件120的电容，具体为：所述第一子测试通道11121的一端与所述信号发生器102和所述电源仪表101连接，所述第一子测试通道11121的另一端与所述信号采集器103连接。所述电源仪表101和所述信号发生器102在偏振器11127的作用下为所述第一子测试通道11121提供测试信号，测试信号的电压由所述电源仪表101确定。所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号的第一幅度值。所述第二子测试通道11122的一端与所述信号发生器102和所述电源仪表101连接，经所述待测器件120后，所述第二子测试通道11122的另一端与所述信号采集器103电连接。所述电源仪表101和所述信号发生器102在偏振器11127的作用下为所述第二子测试通道11122提供测试信号，测试信号的电压由所述电源仪表101确定。在所述探针台130与所述待测器件120连接时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述待测器件120后的第二幅度值。在所述探针台130与所述待测器件120断开时，所述信号采集器103采集所述信号发生器102产生的测试信号经所述测试电路板110的第三幅度值。所述信号采集器103根据所述第一幅度值、所述第三幅度值以及所述放大电路11126的放大倍数确定第一电容，所述第一电容为所述测试模块111的等效电容；所述信号采集器103根据所述第一幅度值、所述第二幅度值以及所述放大电路11126的放大倍数确定第二电容，所述第二电容为所述测试模块111和所述待测器件120的等效电容，所述信号采集器103根据所述第一电容和所述第二电容确定所述待测器件120的电容。由于测试电路板中包括多个测试模块，并且每个测试模块均包括电流测试通道和电容测试通道，通过在每个测试模块上连接一个待测器件便能实现同时测量多个待测器件的漏电电流和电容，提高了测试效率。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。