晶圆级陀螺仪微机电系统器件的测试装置的制作方法

【】本技术涉及微机电系统器件的测试，尤其涉及一种晶圆级陀螺仪微机电系统器件的测试装置。

背景技术

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背景技术：

1、mems器件，是指具有微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)，且尺寸仅有几毫米乃至更小的高科技电子机械器件，其加工工艺融合了光刻、腐蚀、薄膜、liga、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工技术。目前，mems器件应用领域相当广泛，常见的产品例如mems加速度计、mems麦克风、微马达、微泵、微振子、mems光学传感器、mems压力传感器、mems陀螺仪、mems湿度传感器、mems气体传感器，mems器件的生产良率一定程度上依赖于工艺设计值和实际值的匹配程度。

2、对于陀螺仪mems器件，谐振频率(resonant frequency,fre)是一个重要的指标，其对产品的灵敏度温度特性(sensitivity tc)及偏差温度特性(offset tc)影响较大，现有技术一般只考虑对封装好的器件的单轴的谐振频率进行量产阶段的ft(final test)测试来进行良品筛选，在晶圆测试(即cp(chip probing)测试)阶段，现有技术难以对整张圆片进行谐振频率测试，导致后期ft测试阶段无法判断有缺陷的样本的圆片位置来源，不利于陀螺仪mems器件的工艺改进及生产流程的优化。此外，大量有缺陷的陀螺仪mems器件在cp阶段未被检出，最终流入ft阶段，降低了产品出厂的良品率，同时也带来庞大且不必要的封测成本。

3、因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本实用新型的目的之一在于提供一种晶圆级陀螺仪微机电系统器件的测试装置，其用于cp测试(chip probing测试，即晶圆测试)阶段，整体测试系统结构简单、自动化水平较高，能够有效地指导陀螺仪mems器件的生产工艺改进，对企业来说可以节约大量封测成本。

2、根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种晶圆级陀螺仪微机电系统器件的测试装置，其包括：测试台，其用于承载待测试的晶圆，所述晶圆包括若干陀螺仪mems器件，所述陀螺仪mems器件包括与外部电性连接的若干信号焊盘；针卡单元，其包括植针部和信号采集单元，所述植针部包括若干探针，所述探针和所述mems陀螺仪上的信号焊盘可控制的电连接；所述信号采集单元包括激励信号端口和反馈信号端口，所述激励信号端口和所述反馈信号端口均与所述探针电连接；信号处理单元，其与所述信号采集单元的激励信号端口和反馈信号端口相连，所述信号处理单元用于生成频率激励源信号，并将所述频率激励源信号通过所述激励信号端口和所述探针提供给所述陀螺仪mems器件，通过所述探针和所述反馈信号端口采集所述陀螺仪mems器件基于接收到的所述频率激励源信号产生的反馈信号，解析所述反馈信号的幅值，并将所述频率激励源信号及反馈信号幅值信息汇总成所述陀螺仪mems器件的频率特性数据。

3、与现有技术相比，本实用新型用于cp测试(chip probing测试，即晶圆测试)阶段，整体测试系统结构简单、自动化水平较高，能够有效地指导陀螺仪mems器件的生产工艺改进，对企业来说可以节约大量封测成本。

技术特征：

1.一种晶圆级陀螺仪微机电系统器件的测试装置，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，其还包括上位机，所述上位机与所述测试台、针卡单元和信号处理单元相连，

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，

6.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，

7.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，

9.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，

11.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，

技术总结
本技术提供一种晶圆级陀螺仪微机电系统器件的测试装置，其包括：测试台，其用于承载待测试的晶圆，所述晶圆包括若干陀螺仪MEMS器件；针卡单元，其包括植针部和信号采集单元，所述植针部包括若干探针，所述探针和所述MEMS陀螺仪上的信号焊盘可控制的电连接；所述信号采集单元包括与所述探针电连接的激励信号端口和反馈信号端口；信号处理单元，用于将频率激励源信号通过所述激励信号端口和所述探针提供给所述陀螺仪MEMS器件，采集所述陀螺仪MEMS器件基于接收到的所述频率激励源信号产生的反馈信号，解析所述反馈信号的幅值，并将所述频率激励源信号及反馈信号幅值信息汇总成所述陀螺仪MEMS器件的频率特性数据。

技术研发人员：林武,李妍君,柯亮,张曦军
受保护的技术使用者：美新半导体（无锡）有限公司
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/11