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標(biāo)題: MEMS晶圓片自動測試系統(tǒng) [打印本頁]

作者: Acery 時間: 2015-1-5 14:58
標(biāo)題: MEMS晶圓片自動測試系統(tǒng)
概述

微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-MechanicalSystems，MEMS)是微機(jī)電與微電子的有機(jī)結(jié)合，它包括信號處理電路和控制電路，具有大批量生產(chǎn)、成本低、功耗小等優(yōu)點(diǎn)，是真正意義上的單片集成系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事、無線通信等領(lǐng)域。

隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，MEMS主導(dǎo)產(chǎn)品現(xiàn)在大致分為壓力傳感器、加速度計(jì)、微陀螺、磁盤硬頭、麥克風(fēng)、RF MEMS等。MEMS主要經(jīng)歷了如表所示的幾個發(fā)展階段。

年代	發(fā)展
20世紀(jì)70年代末80年代初	大型蝕刻硅片結(jié)構(gòu)和背蝕刻膜片制作壓力傳感器；電容感應(yīng)移動質(zhì)量加速計(jì)，用于觸發(fā)汽車安全氣囊和定位陀螺儀
20世紀(jì)90年代	主要圍繞PC和信息技術(shù)的興起
世紀(jì)之交	微光學(xué)器件
未來	3C產(chǎn)品、汽車電子、醫(yī)療電子等產(chǎn)品

MEMS自動測試的挑戰(zhàn)
MEMS系統(tǒng)是集成了光、機(jī)、電的系統(tǒng)，目前MEMS自動測試系統(tǒng)剛剛起步，MEMS自動測試系統(tǒng)主要面臨以下問題：
MEMS產(chǎn)品種類多，隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出新的產(chǎn)品和新的技術(shù)，這就要求測試系統(tǒng)有很好的靈活性和可擴(kuò)充性，不斷滿足新產(chǎn)品研發(fā)測試與生產(chǎn)測試的需求；
MEMS測試產(chǎn)品多樣性與測試系統(tǒng)專用性的矛盾，MEMS產(chǎn)品需要測試多個參數(shù)，如電容、導(dǎo)通電阻、電壓、品質(zhì)因數(shù)及帶寬參數(shù)，測試參數(shù)的信號非常微弱，需要不同的適配器對測試信號進(jìn)行放大處理后進(jìn)入測試系統(tǒng)，增加了測試系統(tǒng)的復(fù)雜性。
Acery自動測試系統(tǒng)解決方案

Acery基于Keysight儀器研制了一套自動測試系統(tǒng)，完成流量計(jì)、壓阻、陀螺、加表、壓力傳感器等產(chǎn)品的導(dǎo)通電阻、絕緣電阻、電容、電壓靜態(tài)參數(shù)的測試和品質(zhì)因數(shù)、損耗因子、帶寬等動態(tài)參數(shù)的測試，動態(tài)參數(shù)測試時顯示測試曲線。

Acery自動測試系統(tǒng)特點(diǎn)

測試通道靈活

測試產(chǎn)品覆蓋流量計(jì)、壓阻、陀螺、加表、壓力傳感器等多種產(chǎn)品，每種產(chǎn)品的測試參數(shù)及測試管腳定義都不相同，增加了開關(guān)矩陣的設(shè)計(jì)難度，同時測試產(chǎn)品的通道是復(fù)用的，通道既可以測試導(dǎo)通電阻，也可以測試電容，既可以作為電壓參數(shù)測試時的加電端，也可以作為電壓參數(shù)測試時的測量端，測試時的通道切換是任意的，通過Keysight的E5250A及Acery的LM4453A的組合，形成了復(fù)雜的開關(guān)矩陣組合，滿足了靈活的通道切換。

方便的系統(tǒng)連接

通過開關(guān)矩陣將測試產(chǎn)品的通道擴(kuò)展到24個或者更多，測試時，只需要將開關(guān)矩陣的通道與測試產(chǎn)品的通道相連，根據(jù)通道配置文件，自動測試每一個通道的測試參數(shù)。當(dāng)產(chǎn)品需要測試動態(tài)參數(shù)測試時，測試過程不需要更換測試電纜，保證了全參數(shù)的自動測試，保證測試的連貫性，同時減少了電纜更換錯誤的可能性。

多通道校準(zhǔn)功能保證了測試精度

電容測試之前首先校準(zhǔn)每一個電容測試通道，并保存每一個通道的校準(zhǔn)文件，當(dāng)測試電容時，軟件自動調(diào)用每個通道的校準(zhǔn)文件，這樣消除了由于測試電纜、開關(guān)引入的寄生電容的影響，保證了電容測試的精度和準(zhǔn)確性。

導(dǎo)通電阻測試之前進(jìn)行通道補(bǔ)償，測試開關(guān)、電纜引入的通道電阻值，并從最后的測試結(jié)果中扣除通道電阻值，保證了導(dǎo)通電阻測試精度和準(zhǔn)確性。

靈活的測試流程

測試系統(tǒng)提供了靈活的測試流程，可以從任意位置開始測試，當(dāng)由于測試過程中出現(xiàn)異常而導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確時，可以重新測試此區(qū)域，測試將覆蓋異常的測試結(jié)果。

當(dāng)由于某種原因?qū)е聹y試中斷時，續(xù)測功能保證測試從測試中斷點(diǎn)繼續(xù)測試，并將測試數(shù)據(jù)結(jié)果保存在中斷之前的數(shù)據(jù)文件中。

強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)功能

測試系統(tǒng)軟件提供了強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)功能，不僅提供了測試過程中統(tǒng)計(jì)還提供了事后統(tǒng)計(jì)功能。測試過程中統(tǒng)計(jì)可以統(tǒng)計(jì)當(dāng)前測試條件下一個或幾個參數(shù)的合格情況，事后統(tǒng)計(jì)功能可以修改參數(shù)的判據(jù)，重新生成參數(shù)合格分布情況。

真正定制化的自動系統(tǒng)

隨著客戶研制產(chǎn)品種類的增加，客戶會不斷提出新的測試需求，測試系統(tǒng)硬件考慮了產(chǎn)品擴(kuò)展的需求，留有足夠的測試通道，測試系統(tǒng)軟件可以按照客戶需求不定期的升級，真正實(shí)現(xiàn)測試系統(tǒng)的自動化。

測試信號微弱

測試品質(zhì)因數(shù)或帶寬等動態(tài)參數(shù)時，測試產(chǎn)品的振動產(chǎn)生的電流/電壓信號是微弱的，產(chǎn)生的微弱的電流/電壓信號很容易被測試通道的噪聲干擾，給測試帶來誤差。測試動態(tài)參數(shù)時，測試系統(tǒng)接入了放大器，放大產(chǎn)品產(chǎn)生的電流/電壓信號，同時通過精確的濾波算法，濾除噪聲信號的干擾，因而保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確。

系統(tǒng)配置

序號	型號	儀器	廠商
1	E4980A	LCR表	Keysight
2	34411A	數(shù)字萬用表	Keysight
3	E3631A	電源	Keysight
4	2400	高壓源表	Keithley
5	35670A	動態(tài)信號分析儀	Keysigh t
6	LM4453A	多功能模塊	Acery
7	E5250A	低泄漏開關(guān)主機(jī)箱	Keysight
7.1	E5252A	低泄漏開關(guān)矩陣	Keysight
8	82357B	USB-GPIB	Keysight
8.1	10833A	GPIB電纜	Keysight
9	EasyMEMS	MEMS自動測試軟件	Acery
10	LS1100-CAB	測試電纜套件	Acery
11	LS1100-Kit	測試附件	Acery
12	LS1100-COM	系統(tǒng)主計(jì)算機(jī)	研華

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作者: bak715 時間: 2018-1-8 16:02
好的，謝謝

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