多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置、系统及方法，其中，多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置包括：磁场产生器，其受控在预定空间产生磁场H；两轴转台，其放置于所述预定空间内，所述两轴转台包括转盘、第一转轴和第二转轴，其中，所述转盘固定于所述第一转轴的一端，所述第二转轴与所述第一转轴正交，所述第一转轴受控转动时带动所述转盘同步转动；所述第二转轴受控转动时带动所述第一转轴和所述转盘以所述第二转轴为中心轴同步周向运动。与现有技术相比，本发明专利技术可以实现多轴(例如九轴)集成MEMS惯性器件的高效可靠量产测试。靠量产测试。靠量产测试。

【技术实现步骤摘要】
多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置、系统及方法


[0001]本专利技术涉及微机电系统器件的测试
，尤其涉及一种多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置、系统及方法。

技术介绍

[0002]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、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红外热电堆传感器。对于MEMS的IMU(惯性测量器件)，随着智能微机电器件模块集成度的提高，目前已存在一些高度集成的IMU产品，例如三轴加速度计、六轴陀螺仪(三轴加速度计和三轴陀螺仪的集成)、甚至是将三轴磁传感器、三轴陀螺仪及三轴加速度计集成在一起，构成九轴惯性测量器件，集成封装在一个ME本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置，其特征在于，其包括：磁场产生器，其受控在预定空间产生磁场H；两轴转台，其放置于所述预定空间内，所述两轴转台包括转盘、第一转轴和第二转轴，其中，所述转盘固定于所述第一转轴的一端，所述第二转轴与所述第一转轴正交，所述第一转轴受控转动时带动所述转盘同步转动；所述第二转轴受控转动时带动所述第一转轴和所述转盘以所述第二转轴为中心轴同步周向运动。2.根据权利要求1所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置，其特征在于，所述磁场产生器包括一对单轴线圈，所述一对单轴线圈相对且平行放置，所述一对单轴线圈之间的空间为所述预定空间；所述两轴转台位于所述一对单轴线圈之间。3.一种多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，其包括测试板和如权利要求1
‑
2任一所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试装置，所述测试板固定于所述转盘上，且所述测试板的表面与所述第一转轴垂直；所述测试板用于放置若干待测惯性器件。4.根据权利要求3所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，所述测试板上设置有插座，所述插座用于可拆卸地插接所述待测惯性器件，当所述待测惯性器件插接在所述插座中时，所述待测惯性器件和所述测试板产生电连接。5.根据权利要求3所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，其还包括上位机，所述上位机与所述两轴转台和磁场产生器通信连接，以控制所述第一转轴、第二转轴和磁场产生器有序动作；所述上位机还与所述测试板通信连接，当所述第一转轴、第二转轴和磁场产生器受控有序动作时，所述上位机还实时读取所述测试板上的若干待测惯性器件的实测数据；所述上位机对所述待测惯性器件的实测数据进行分析处理，以评判各个待测惯性器件的良率。6.根据权利要求5所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，所述待测惯性器件包括三轴磁传感器和/或三轴陀螺仪和/或三轴加速度计；所述待测惯性器件的实测数据包括三轴磁传感器在XYZ轴方向的实测磁场数据和/或三轴陀螺仪在XYZ轴方向的实测角速度数据和/或三轴加速度计在XYZ轴方向的实测加速度数据。7.根据权利要求6所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，在所述测试板上建立一个参考坐标系，X轴和Y轴相互垂直并且定义了固定于所述转盘上的所述测试板所在的平面，Z轴垂直于X轴和Y轴所定义的平面，其中，X轴、Y轴和Z轴相对于所述测试板的方位不变；所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H的方向沿水平方向；所述待测惯性器件内的三轴磁传感器、三轴陀螺仪、三轴加速度计的方向为所述参考坐标系方向。8.根据权利要求7所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使固定于所述转盘上的所述测
试板的Z轴正方向竖直向上或竖直向下，且所述上位机设定所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为0Gauss时，所述上位机与所述测试板通信，以读取所述待测惯性器件内加速度计的Z轴负方向的实测加速度ACCZ
‑
或Z轴正方向的实测加速度ACCZ
+
；当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使所述测试板上的Y轴正方向竖直向上或竖直向下，且设定所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为0Gauss时，所述上位机与测试板通信，以读取所述待测惯性器件内加速度计的Y轴负方向的实测加速度ACCY
‑
或Y轴正方向的实测加速度ACCY
+
；当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使所述测试板上的X轴正方向竖直向上或竖直向下，且设定所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为0Gauss时，所述上位机与测试板通信，以读取所述待测惯性器件内加速度计的X轴负方向的实测加速度ACCX
‑
或X轴正方向的实测加速度ACCX
+
；当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使所述测试板上的Y轴方向与所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H的方向平行，且设定所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为正向或负向的预定磁场值时，所述上位机与测试板通信，以读取所述待测惯性器件内磁传感器的Y轴正向实测磁场值Mag
Y+
或Y轴负向的实测磁场值Mag
Y
‑
；当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使所述测试板上的X轴方向与所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H方向平行，且设定所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为正向或负向的预定磁场值时，所述上位机与测试板通信，以读取所述待测惯性器件内磁传感器的X轴正向的实测磁场值Mag
X+
或X轴负向的实测磁场值Mag
X
‑
；当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使所述测试板上的Z轴方向与所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H的方向平行，且设定所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为正向或负向的预定磁场值时，所述上位机与测试板通信，以读取所述待测惯性器件内磁传感器的Z轴正向实测磁场值Mag
Z+
或Z轴负向实测磁场值Mag
Z
‑
；和/或当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使所述测试板上的Z轴沿竖直方向，所述上位机设定所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为0Gauss，且所述上位机控制所述第一转轴以设定角速度ω顺时针或逆时针旋转时，所述上位机与测试板通信，以读取所述待测惯性器件内陀螺仪的Z轴正向实测角速度GyroZ
+ω
或Z轴负向实测角速度GyroZ
‑
ω
；当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以使所述测试板上的X轴与第二转轴相平行，所述上位机控制所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为0Guass，且所述上位机控制所述第二转轴以设定角速度ω顺时针或逆时针旋转时，所述上位机与测试板通信，以读取所述待测惯性器件内陀螺仪的X轴正向实测角速度GyroX
+ω
或X轴负向实测角速度GyroX
‑
ω
；当所述上位机通过控制第一转轴和/或第二转轴转动以将所述测试板上的Y轴与第二转轴相平行，所述上位机控制所述磁场产生器在预定空间产生的磁场H为0Guass，且所述上位机控制所述第二转轴以设定角速度ω顺时针或逆时针旋转时，所述上位机与测试板通信，以读取所述测试板上的待测惯性器件内陀螺仪的Y轴正向实测角速度GyroY
+ω
或Y轴负向实测角速度GyroY
‑
ω
。9.根据权利要求5所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，所述测试板还用于放置参考惯性器件，当所述上位机实时读取所述测试板上的若干待测惯性器件的实测数据时，所述上位机同时读取所述测试板上的参考惯性器件的实测数据，
所述参考惯性器件为所述待测惯性器件提供旋转时的角速度参考。10.根据权利要求9所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，所述上位机根据所述参考惯性器件的曲线特性来提取所述待测惯性器件的实测数据的平稳区间数据，并对所述平稳区间数据进行分析处理，以评判各个干待测惯性器件的良率。11.根据权利要求5所述的多轴集成的微机电系统惯性器件测试系统，其特征在于，其还包括待测样品圆片和良品载带，所述待测样品圆片的基板上粘合有若干个待测惯性器件，所述测试板接收从所述待测样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：林武，柯亮，李妍君，储莉玲，
申请(专利权)人：美新半导体天津有限公司，
类型：发明
国别省市：