[发明专利]一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法及装置

说明书

本申请公开了一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法及装置，用以解决现有的MEMS加速度传感器芯片在加工完成后，不能初步判断MEMS加速度传感器芯片是否正常的技术问题。方法包括：将可变直流电压以及将预设频率的交流电压加在MEMS加速度传感器芯片的第一极板与第二极板，以获得第一极板与第二极板之间的基础电容值和加压电容值；基于获得的基础电容值和加压电容值，确定转折电压、电容变化值以及C‑V特性曲线；根据第一极板与第二极板的基础电容值、转折电压、电容变化值以及C‑V特性曲线，判断MEMS加速度传感器芯片是否正常。本申请通过上述方法实现了对加工完成后MEMS加速度传感器芯片的检测，极大的节约了成本。

技术领域

本申请涉及传感器性能分析技术领域，尤其涉及一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法及装置。

背景技术

微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)利用微纳米加工技术，在硅片上实现微型机械结构，大幅缩减了器件体积、降低了能耗并提高了可靠性。由于采用硅微加工技术和半导体集成电路工艺，易于实现批量生产，成本低。MEMS因其微型化、可集成、成本低、功耗低等优点广泛应用在消费电子、汽车电子、生物医疗等领域，MEMS加速度传感器便是其中一种。

MEMS加速度传感器芯片在设计、加工完成后，需要对其性能进行测试分析，以确定其是否满足设计要求、能否正常工作。由于MEMS芯片封装成本往往占整个MEMS加速度传感器元件成本的70～80％。因此，在MEMS加速度传感器芯片加工完成后对MEMS加速度传感器芯片性能进行初步测试，排除不能正常工作的芯片，筛选出性能良好的MEMS加速度传感器芯片进行封装，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法及装置，用以解决现有的MEMS加速度传感器芯片在加工完成后，不能初步排除非正常工作的MEMS加速度传感器芯片而导致成本高的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法，其特征在于，方法包括：将可变直流电压加在MEMS加速度传感器芯片的第一极板与第二极板，以使第二极板朝着第一极板的方向移动；其中，第一极板是固定极板，第二极板是可动极板；将预设频率的交流电压加在第一极板与第二极板，以获得第一极板与第二极板之间的基础电容值和加压电容值；其中，基础电容值为直流电压的电压值为零时，第一极板与第二极板之间的电容值，加压电容值为直流电压的电压值不为零时，第一极板与第二极板之间的电容值；基于获得的第一极板与第二极板之间的基础电容值和加压电容值，确定MEMS加速度传感器芯片第一极板与第二极板之间的电压-电容特性曲线、转折电压以及电容变化值；根据第一极板与第二极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线，判断MEMS加速度传感器芯片是否正常。

本申请实施例提供的一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法，通过测量不同直流电压值下两极板间的电容值得到MEMS加速度传感器芯片的基础电容值、转折电压、电容变化值。通过得到的基础电容值、转折电压、电容变化值分析MEMS加速度传感器在加工过程中是否存在问题，以及确定存在哪些操作或工艺方面的问题，以便后续改进。

在本申请的一种实现方式中，方法还包括：确定MEMS加速度传感器芯片第二极板与第三极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线；将MEMS加速度传感器芯片第二极板与第三极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线与MEMS加速度传感器芯片第二极板与第三极板之间对应的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线的理论设计值进行对比，判断MEMS加速度传感器芯片是否正常。

在本申请的一种实现方式中，将可变直流电压加在MEMS加速度传感器芯片的第一极板与第二极板，以使第二极板朝着第一极板的方向移动，具体包括：将可变直流电压加在MEMS加速度传感器芯片的第一极板与第二极板；基于预设的步进电压值，调整直流电压值，以使第二极板朝着第一极板的方向移动；其中，第二极板的移动距离由当前直流电压值决定。