[发明专利]一种MEMS惯性器件敏感结构频率测试装置及方法有效

专利信息
申请号: 202010678991.4 申请日: 2020-07-15
公开(公告)号: CN111964691B 公开(公告)日: 2022-07-08
发明(设计)人: 车一卓;苏翼;王汝弢;王永胜;盛洁 申请(专利权)人: 北京自动化控制设备研究所
主分类号: G01C25/00 分类号: G01C25/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100074 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 mems 惯性 器件 敏感 结构 频率 测试 装置 方法
【说明书】:

发明公开了一种MEMS惯性器件敏感结构频率测试装置及方法,包括电动XY轴移动台(4)、承片台(2)、压电陶瓷(3),所述压电陶瓷(3)刚性连接在承片台(2)下方,承片台(2)固定在电动XY轴移动台(4)上。通过信号发生器和功放装置驱动压电陶瓷(3)振动,按照wafer基片敏感结构上的顺序使多普勒测量仪对准其中一支敏感结构的驱动端位置,获得扫频周期内驱动端振动幅值最大点,所对应的频率即为该敏感结构的驱动谐振频率。本发明效率高、成本低。

技术领域

本发明属于MEMS惯性器件敏感结构技术领域,具体涉及MEMS惯性器件敏感结构驱动频率、检测频率等参数测试的方法。

背景技术

MEMS惯性器件敏感结构的驱动频率、检测频率等参数对评价器件性能具有重要意义。为了准确测量得到这些参数数值,传统测试方法一般都要将敏感结构进行封装并且连接功能电路激发后才可测试。

测试后会根据参数测量结果对产品进行筛选,剔除频率超差的不合格产品。此类测试方法存在时间滞后、资源浪费等缺点,急需改进。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种效率高、成本低的MEMS惯性器件敏感结构驱动频率、检测频率等频率参数的测试装置及方法。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于多普勒原理的惯性器件敏感结构频率测试装置,采取技术方案如下:

所述MEMS惯性器件敏感结构频率测试装置,包括电动XY轴移动台和压电陶瓷扫频装置;所述压电陶瓷扫频装置包括承片台、压电陶瓷、金属压片,所述压电陶瓷刚性连接在承片台下方,承片台固定在电动XY轴移动台上;所述压电陶瓷谐振频率大于敏感结构的频率区间。

本发明基于上述装置,提供了一种MEMS惯性器件敏感结构频率测试方法,包括如下步骤:

步骤1:将待测wafer基片用刚性金属压片压紧固定在承片台上;

步骤2:通过信号发生器和功放装置驱动压电陶瓷振动,实现在敏感结构待测频率参数的有效范围内以规定的频率分辨率进行循环扫频;

步骤3:移动电动XY轴移动台,按照wafer基片敏感结构上的顺序使多普勒测量仪对准其中一支敏感结构的驱动端位置,获得扫频周期内驱动端的振动幅值,捕获振动幅值最大点,此时所对应的频率即为该敏感结构的驱动谐振频率;

步骤4:在保持步骤2不变的情况下,重复步骤3过程,依次完成wafer基片上所有敏感结构的测试,即可依次获得wafer基片上所有敏感结构的频率数值。

本发明提供的一种简单可靠地在前道微加生产过程中进行的wafer级片上在线测试方法,可准确测量驱动频率、检测频率等频率参数,具有以下突出优点和效果:

1)本发明解决了封装前单个敏感结构频率参数的测量问题,克服了传统测量方法必须将敏感结构封装引线后才能测量频率参数的缺陷,缩减了生产周期,避免了资源浪费;

2)解决了wafer级敏感结构频率参数的在线测量问题,克服了传统测量方法只能通过裂片实现单个敏感结构频率测试的缺陷,提高了效率。

附图说明

图1是本发明MEMS惯性器件敏感结构频率测试装置设计原理图;

图例说明

1.wafer基片 2.承片台 3.压电陶瓷 4.电动XY轴移动台 5.金属压片 6.定位螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

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