MEMS振荡器在市场上的需求量逐渐的增长,跟普通的石英晶体振荡器相对比,全硅MEMS振荡器不管从生产工艺还是组件设计结构上,都更符合现代电子产品的标准,也是对传统石英产品的升级换代。下面CEOB2B晶振平台讲的是MEMS晶振在国内外的状况。
MEMS晶圆级测试技术
1. 国际现状
国外MEMS振荡器发展非常重视基础技术尤其是测试技术的建设,建立了相应的实验室,如美国的MCNC、SANDIA国家实验室、德国的BOSCH实验室,美国SITIME晶振等。此外,成立于2003年的MEMUNITY是微系统测试技术领域的国际性组织,主要研究微机械产品的计量与测试。通过研究晶圆级测试技术所用的装置,降低MEMS产品生产成本,推动微电子机械系统的商业化。
该组织主要目标是了解下一代微机电系统机械和电性能的测量技术最新进展,讨论晶圆级测试策略和标准化问题。晶圆级测试技术领域取得了多项研究成果。MEMUNITY完成了协同PAR-TEST项目的工作,项目的成果是开发出了一种集成式晶圆级MEMS器件测试系统。该测试系统是一种半自动探测系统(SUSS PA200),具有精确、自动的定位和圆片绘图功能,通过一个静电探针卡驱动膜片,利用一个激光多普勒计测量面外运动。通过测量本征频率可以提取特征参数,所得到的数据结果用于优化器件设计和制造工艺,以及确定好坏的管芯测试。
2. 国内现状
我国MEMS晶圆级测试技术研究始于20世纪90年代初,经过20年的发展,初步形成了几个研究力量比较集中的地区,如京津、华东、东北、西南、西北地区等。由于SITIME硅晶振圆级测试的对象为立体微结构,其测试技术与传统IC晶圆测试相比有很大不同,难点主要体现在3个方面:待测芯片为纯机械结构,无任何电路元件;芯片的信号非常微弱,如电容量仅为aF级,提取困难,抗干扰能力差;测试项目除了静态测试之外,还需要大量动态指标测试,如谐振频率、阻尼系数、带宽等。国内航天新锐的测试技术处于国内领先地位,特别是采用低寄生参数探针、专用微小电容检测电路、检测电路与探卡集成、屏蔽与隔振、寄生参数补偿五种技术减小寄生参数对待测电容的影响,实现微小电容检测。