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用于对MEMS设备进行声学测试的方法和装置与流程

用于对mems设备进行声学测试的方法和装置
技术领域
1.本发明的实施例提供用于对多个mems设备的至少一个mems设备(微机电系统)进行声学测试的方法。进一步实施例涉及用于对多个mems设备的至少一个mems设备进行声学测试的装置。一些实施例涉及对mems进行声学测试。

背景技术：

2.对微机电系统(mems)针对其所欲功能模式进行检查涉及非平凡技术问题。因此，经证明具有完全电气功能的mems可能存在机械性缺陷。反之亦然，能机械性移动、但无电气功能的状况也是可能的，例如电气短路的状况。
3.另外，由于所欲功能中的某些mems结构仅有非常低的电流通过，并且存在相应高电阻/阻抗(mohm或者gohm的范围)，因此纯电气测量可能有问题。结果是，计量方法经常需要较长的积分时间。关于优化的生产线，这些方法似乎并不经济。潜在解决方案是检查mems的电气激发(或者刺激)是否导致机械性移动。如在先前技术中那样，这可以采用光学方式进行，但那样对于多于单一芯片的测量而言，表示复杂度非常高。下方光学器件以及其形状因子是问题的部分。在非常小的mems结构中，需要非常昂贵的测量距离，这由于其模式功能(例如：频闪仪)而也会非常耗时。再者，在当前的先前技术中，不能对受罩覆或者盖住的mems进行内部结构光学测试，结果是无法检验因罩覆/加盖所产生的缺陷。另外，当前正在研究的可以通过硅来曝露结构(即外罩/盖体)的光学系统在其范围方面仍然受到限制，因此无法对更大的芯片进行完整检验。已在生产程序期间存在或者引进的缺陷越晚在供应链中发现，整个制造程序便越昂贵。
4.因此，本发明的基本目的是改良当前的情况。

技术实现要素：

5.实施例提供一种用于对至少一个mems设备进行声学测试的方法。所述方法包括提供至少一个mems设备的步骤。另外，所述方法包括激发所述至少一个mems设备以产生声学振动(或者振荡)的步骤。另外，所述方法包括通过至少一个声音传感器(或者声学传感器)对所述至少一个mems设备的所述声学振动进行检测的步骤。另外，所述方法包括评估通过所述至少一个声音传感器检测的所述至少一个mems设备的所述声学振动，以针对目标功能测试所述至少一个mems设备的步骤。
6.在实施例中，在提供所述至少一个mems设备时，可以提供包括多个mems设备的晶圆，其中在激发所述至少一个mems设备时，所述多个mems设备的至少一个mems设备可以被激发。
7.在实施例中，在切割所述多个mems设备之前，可以在所述晶圆级上测试所述至少一个mems设备。
8.在实施例中，在提供所述至少一个mems设备时，可以提供包括所述至少一个mems设备的集成电路或芯片。
9.在实施例中，在制造所述集成电路或芯片的同时，可以测试所述至少一个mems设备。
10.在实施例中，在所述集成电路或芯片制造结束时，可以测试所述至少一个mems设备。
11.在实施例中，所述方法可以另外包括提供测试装置，并且通过所述测试装置接触所述至少一个mems设备，其中所述至少一个mems设备是通过所述测试装置来激发。
12.在实施例中，所述测试装置可以是探针、探针的一部分或者测试卡。
13.在实施例中，所述测试装置可以包括所述至少一个声音传感器。
14.在实施例中，所述测试装置在相邻于所述至少一个mems设备的区域中可以是至少部分声学透射的，其中所述至少一个声音传感器可以被布置为相邻于所述测试装置的所述至少部分声学透射的区域。
15.在实施例中，所述至少一个mems设备可以是一组mems设备，其中所述测试装置在相邻于所述组mems设备的区域中是至少部分声学透射的，其中所述至少一个声音传感器被布置为相邻于所述测试装置的至少部分声学透射的区域。
16.在实施例中，所述测试装置可以是第一测试装置，所述第一测试装置接触所述至少一个mems设备的第一侧，其中所述方法可以另外包括提供第二测试装置，并且通过所述第二测试装置接触所述至少一个mems设备的与所述第一侧相对的第二侧，所述第二测试装置包括所述至少一个声音传感器。
17.在实施例中，所述第二测试装置可以包括用于所述晶圆的支撑体，所述支撑体在相邻于所述至少一个mems设备的区域中是至少部分声学透射的，其中所述至少一个声音传感器被布置为相邻于所述支撑体的至少部分声学透射的区域。
18.在实施例中，所述至少一个mems设备可以是一组mems设备，其中所述支撑体在相邻于所述组mems设备的区域中是至少部分声学透射的，其中所述至少一个声音传感器被布置为相邻于所述支撑体的至少部分声学透射的区域。
19.在实施例中，所述至少一个mems设备可以是一组mems设备，其中所述组mems设备被激发以产生声学振动，其中所述组mems设备的声学振动是通过所述至少一个声音传感器来检测。
20.在实施例中，所述至少一个声音传感器可以精确地是与所述组mems设备相关联的一个声音传感器。
21.在实施例中，所述至少一个声音传感器可以精确地包括与所述组mems设备相关联的一个声音传感器阵列。
22.在实施例中，所述至少一个声音传感器可以包括多个声音传感器，其中所述多个声音传感器的每一个声音传感器与所述组mems设备的mems设备相关联。
23.在实施例中，所述至少一个声音传感器可以包括多个声音传感器阵列，其中所述多个声音传感器阵列的每一个声音传感器阵列与所述组mems设备的mems设备相关联。
24.在实施例中，所述多个声音传感器或者声音传感器阵列可以相互受声学屏蔽。
25.在实施例中，所述组mems设备的mems设备可以相互受声学屏蔽。
26.在实施例中，所述组mems设备可以通过频率不重叠的不同信号来同时激发。
27.在实施例中，所述组mems设备可以通过频率重叠的不同信号来同时激发。
28.在实施例中，所述组mems设备可以通过相同信号来接续激发。
29.在实施例中，所述组mems设备可以同时被激发。
30.在实施例中，所述至少一个mems设备可以是mems扬声器、mems麦克风、mems泵、mems驱动器、mems传输或者基于mems的医学测试装置。
31.在实施例中，所述至少一个声音传感器可以是麦克风或者结构声传感器。
32.进一步实施例提供一种测试装置，用于对布置在晶圆上的多个mems设备的至少一个mems设备进行声学测试，所述测试装置被配置为接触布置在所述晶圆上的所述多个mems设备的至少一个mems设备，所述测试装置被配置为激发所述至少一个mems设备以产生声学振动，所述测试装置包括被配置为对所述至少一个mems设备的所述声学振动进行检测的至少一个声音传感器，所述测试装置被配置为提供至少一个信号，所述至少一个信号取决于通过所述声音传感器检测的所述至少一个mems设备的所述声学振动，所述测试装置是探针或者测试卡。
33.进一步实施例提供一种用于对布置在晶圆上的多个mems设备的至少一个mems设备进行声学测试的装置，所述装置包括第一测试装置以及第二测试装置，所述第一测试装置被配置为接触布置在所述晶圆上的所述多个mems设备的所述至少一个mems设备的第一侧，所述第一测试装置被配置为激发所述至少一个mems设备以产生声学振动，所述第二测试装置被配置为接触所述至少一个mems设备的与所述第一侧相对的第二侧，所述第二测试装置包括被配置为对所述至少一个mems设备的所述声学振动进行检测的至少一个声音传感器，所述装置被配置为评估所述至少一个mems设备通过所述至少一个声音传感器检测的所述声学振动，以针对目标功能测试所述至少一个mems设备。
34.进一步实施例提供用于对微机电系统(mems)进行声学测试以及声学特性化的方法、装置以及计算机程序。
附图说明
35.本发明的实施例将参照附图予以更详细地说明，其中：
36.图1示出根据本发明的实施例的用于对多个mems设备的至少一个mems设备进行声学测试的方法的流程图，
37.图2是根据实施例的用于在晶圆级上对多个mems设备的至少一个mems设备进行声学测试的装置的示意图，
38.图3是根据实施例的用于使用声音传感器在晶圆级上对多个mems设备的mems设备进行声学测试的装置的示意图，
39.图4是根据实施例的用于使用声音传感器阵列在晶圆级上对多个mems设备的mems设备进行声学测试的装置的示意图，
40.图5是根据实施例的用于多个mems设备的一组mems设备的每个mems设备使用一个声音传感器在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
41.图6是根据实施例的用于多个mems设备的一组mems设备的每个mems设备使用一个声音传感器阵列在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
42.图7是根据实施例的用于针对多个mems设备的一组mems设备使用声音传感器在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
43.图8是根据实施例的用于针对多个mems设备的一组mems设备使用声音传感器阵列在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
44.图9是根据实施例的用于使用声音传感器在晶圆级上对多个mems设备的mems设备进行声学测试的装置的示意图，
45.图10是根据实施例的用于使用声音传感器阵列在晶圆级上对数个mems设备的mems设备进行声学测试的装置的示意图，
46.图11是根据实施例的用于多个mems设备的一组mems设备的每个mems设备使用一个声音传感器在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
47.图12是根据实施例的用于多个mems设备的一组mems设备的每个mems设备使用一个声音传感器阵列在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
48.图13是根据实施例的用于针对多个mems设备的一组mems设备使用声音传感器在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
49.图14是根据实施例的用于针对多个mems设备的一组mems设备使用声音传感器阵列在晶圆级上对所述组mems设备进行声学测试的装置的示意图，
50.图15是具有探针的晶圆测试器的示意图，其中可以运用图3至14中所述的实施例，
51.图16是根据实施例的用于在模封/封装至少一个mems设备之后对所述至少一个mems设备进行声学测试的装置的示意图，以及
52.图17是在生产线中以及在生产线末端对至少一个mems设备进行声学检查的示意图。
具体实施方式
53.在本发明的实施例的以下说明中，同等组件或者同等效果的组件将在图式中以同等参考编号提供，以使得其说明具有相互可以交换性。
54.图1示出根据本发明的实施例的用于对多个mems设备的至少一个mems设备进行声学测试的方法100的流程图。方法100包括提供至少一个mems设备的步骤102。另外，方法100包括激发所述至少一个mems设备以产生声学振动的步骤104。另外，方法100包括通过至少一个声音传感器对所述至少一个mems设备的所述声学振动进行检测的步骤106。另外，方法100包括评估所述至少一个mems设备通过所述至少一个声音传感器检测的所述声学振动，以针对目标功能测试所述至少一个mems设备的步骤108。
55.在实施例中，在步骤102中，可以提供包括多个mems设备的晶圆，其中，在步骤104中，所述多个mems设备的至少一个mems设备被激发以产生声学振动。当然，在步骤104中，所述多个mems设备的更多个(举例而言，如真子集)或者全部可以被激发以产成声学振动，也即，一个接着一个、成组或者同时被激发。因此，有可能在切割多个mems设备之前，例如针对目标功能，在晶圆级上测试多个mems设备的至少一个、更多个或者全部。
56.在实施例中，在步骤102中，当然也可以提供并且激发个别或者数个已切割mems设备以产生声学振动，在步骤104中，用以例如在封装之前和/或之后针对目标功能测试mems设备。
57.另外，在实施例中，在步骤102中，可以提供包括至少一个mems设备的一部分产品或者最终产品，并且在步骤104中，激发所述部分产品或者最终产品以产生声学振动，以针
对目标功能测试所述部分产品或者最终产品。因此，有可能在制造包括至少一个mems设备的产品期间(即线内)或者紧接制造所述产品之后(即线尾)测试所述产品。
58.本发明的实施例允许在制造至少一个mems设备期间或者之后、在封装所述至少一个mems设备之前或者之后、或者在产品中整合所述至少一个mems设备期间或者之后，测试所述至少一个mems设备。
59.随后，将更详细地说明图1所示方法100以及用于执行方法100的计算机程序、以及对应装置的详细实施例。
60.实施例允许例如在半导体制造领域中、以及在生产线或者产品价值链领域中的手动、半自动或者全自动实作方面中对一个或多个mems设备进行声学测试和/或声学特性化。因此，实施例可以涉及整个生产程序或者其一部分的生产线内的价值链的各步骤。因此，各个实施例可以包括一个或多个子方面，下文将有简要说明。
61.在实施例中，半导体制造领域中一个或多个mems设备的声学测试和/或声学特性化另外还包括晶圆测试，例如通过使用探针的手动或者半自动测试(探针测试)、或者将探针卡用于所述晶圆的全自动测试(晶圆探针卡测试)，以及组装期间的测试(组装测试)，如模封/封装后的测试以及其他适合的或者特定于半导体的制造步骤。
62.在实施例中，半导体制造、生产线或者产品价值链领域中一个或多个mems设备的声学测试和/或声学特性化包括制造(线内测试)期间链中可能的任何测试，如印刷电路板组装期间的测试(pcb组装测试或者内电路测试)或者温度步进后的测试(后温度测试)或者应力测试，以及对应产品制造后的测试(线尾测试)或者产品子步骤。
63.声学测试以及声学特性化的实施例涉及一个或多个dut(dut＝被测设备)，其中，在半导体制造领域中，dut是指芯片或者芯片的子结构，在生产线领域中，是指具有整合式mems的产品或者子产品，其是通过电气或者机械性或者机电激发/启动/信号针对电气和/或机械性参数予以检查，并且从所定义和/或所制定声学测试的观点评估这些功能。
64.例如，可以通过以下评估将dut分类成四个组：1.)dut呈现完整声学功能(例如，特性化绿)，2.)dut呈现受限声学功能，但在定义的声学限制范围内(例如，特性化黄)，3.)dut呈现受限声学功能，但在定义的声学限制范围外(例如，特性化橙)以及4.)dut未呈现声学功能(红)。在实施例中，当然也可以通过评估将dut分类成不同数量的组，如两个组，例如：1.)dut功能性以及2.)dut非功能性。
65.为了评估dut，可以例如使用下文所述的声学测试以及例如定义dut的声学限制。
66.在实施例中，个别有缺陷的dut的时效辨识可以通过许多dut使用可以区别刺激的窄波段同时激发来进行。
67.在实施例中，针对所取得声压位准测试个别dut可以通过宽波段激发来进行。
68.在实施例中，可以进行以「摩擦和蜂鸣」原理为依据的声学检验。可以专门搜寻由松动或者太紧的设备所造成的刮擦声或者嘎嘎声。例如，缺陷产生窄波段激发，其导致宽波段频谱。在这里，可以进行环境噪声的绝缘或者补偿。
69.在实施例中，可以针对共振频率、互调变失真、多音调失真、总谐波失真和/或相位响应/延迟测试dut。
70.在实施例中，使用麦克风阵列允许例如经由干涉或者云纹效应来辨识以及定义个别dut的发射特性。另外，可以非常快速地辨识晶圆上的缺陷区域。这举例而言，可以当作短
期测试，用以在早期阶段辨识致命的生产错误。另外，在考虑时间延迟的同时，任何dut的平行测量均可以通过带有脉冲的测量来实现。
71.在实施例中，可以对dut进行声学应力测试。
72.在实施例中，用于容纳mems或者dut的装置、探针和/或用于声学检查的进一步装置或者设备是通过下文所述的特定设置来扩充和/或补充。这里的主要动作是将声音传感器(举例而言，如麦克风或者结构声传感器)或者声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列或者结构声传感器阵列)置放在声学可感测位置处，举例而言，置放在dut的出音孔上面，直接贴近于一个或多个dut。因此，取决于mems的生产方法以及测试变化，半导体制造中采用可感测方式置放探针是通过晶圆或者芯片上面或者下面的位置来表示。这在生产线中可以有相当大的变化，并且仅与前述主要点连贯。次要点是确保一个或多个dut的电气、机械性或者机电驱动正确。在半导体生产中以及在生产线中，电气驱动都可以使用如微观针或者销的适合电气触点来进行，举例而言，通过对应于应用情境的接触压力来进行。若有必要，举例而言，机械性驱动可以使用如扬声器的适合致动器来实现。
73.下面将说明本发明的特定实施例。
74.1.晶圆测试
75.在实施例中，(一个或多个mems的)声学检查和/或声学特性化可以在完成具有仍然纯净的mems ic(ic＝集成电路)的晶圆后才进行。
76.1.1声学探针测试
77.图2根据实施例，展示用于在晶圆级上对多个mems设备的至少一个mems设备7进行声学测试的装置11的示意图。
78.装置11可以包括容纳设备1，用于容纳(并且举例而言，用于安置)具有多个mems设备的晶圆2。另外，装置11可以包括测试装置10(举例而言，如探针卡、探针或者探针的部分)，其被配置为接触至少一个mems设备7，并且例如以机械或者电气方式激发至少一个mems设备7以产生声学振动，举例而言，通过与至少一个mems设备7的触点6接触的测试针5来激发。测试装置10可以另外包括被配置为对至少一个mems设备7的声学振动进行检测的至少一个声音传感器8(如麦克风)。
79.在这里，可以将至少一个声音传感器8布置为相邻于至少一个mems设备7，举例而言，布置在至少一个mems设备7的声学振动的发射角(举例而言，如主发射角)的区域中，如介于与至少一个mems设备7接触的测试针5之间(或者与之相邻)的区域中，和/或布置为相邻于至少一个mems设备7、以及是至少部分声学透射的(例如通过音孔透射)的测试装置10的区域14上面。装置11(举例而言，如测试装置10)可以任选地包括(举例而言，若有必要)声学屏蔽设备13(如噪声防御)，其被配置为屏蔽至少一个声音传感器8免受环境和/或多个mems设备的其他mems设备影响。
80.如图2所示例如，测试装置10可以是探针卡或者装置11的探针3的部分。探针3举例而言，可以包括用于探针卡10的设备4以及例如板材9，板材9具有评估单元，并且如果适用，还具有与测试器的连接。
81.换句话说，图2根据实施例，展示用于声学探针测试的装置的示意图，其中个别dut(mems设备)是通过单声音传感器(例如：麦克风)来测试。
82.在图2所示的实施例中，虽然是例如假设多个mems设备的单mems设备7是通过单声
音传感器8来测试，但仍指出本发明并不受限于此类实施例。反而，在实施例中，可以对多个mems设备的单mems设备、一组mems设备或者所有mems设备进行声学测试。在这里，可以每个mems设备各将一个声音传感器或者声音传感器阵列、或者可以将一个声音传感器或者声音传感器阵列用于多个mems设备的数个mems设备(如具有至少两个mems设备的一组mems设备)或者所有mems设备。下文将参照图3至14简要地论述这些不同实作方面。
83.图3根据实施例，展示用于使用声音传感器8在晶圆级上对多个mems设备的mems设备7进行声学测试的装置11的示意图。模拟于图2所示的实施例，测试装置10可以包括布置为相邻于多个mems设备的一个mems设备7的声音传感器8。换句话说，图3展示通过单声音传感器(举例而言，如麦克风)进行的所谓的单一dut测试(mems设备测试)。
84.图4根据实施例，展示用于使用声音传感器阵列8在晶圆级上对多个mems设备的mems设备7进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图3所示的实施例时，在图4所示的实施例中，可以使用声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)8代替单声音传感器来对mems设备7进行声学测试。换句话说，图4展示通过声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)进行的所谓的单一dut(mems设备)测试。
85.图5根据实施例，展示用于多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3的每个mems设备7_1至7_3使用一个声音传感器8_1至8_3在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图3所示的实施例时，在图5所示的实施例中，可以测试一组30mems设备7_1至7_3，其中一个声音传感器8_1至8_3各与所述组30mems设备7_1至7_3的各mems设备相关联。在这里，可以将声音传感器8_1至8_3布置为相邻于所述组30mems设备7_1至7_3的相应mems设备7_1至7_3处，如在介于接触相应mems设备7_1至7_3的测试针之间(或者与之相邻)的区域中、和/或布置为相邻于相应mems设备7_1至7_3、以及能够至少部分声学透射的(例如通过音孔透射)的测试装置10的相应区域14_1至14_3上面。换句话说，图5展示每个dut通过单声音传感器(举例而言，如麦克风)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
86.图6根据实施例，展示用于多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3的每个mems设备7_1至7_3使用声音传感器阵列8_1至8_3在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图5所示的实施例时，在图6所示的实施例中，代替每个mems设备一个声音传感器，所述组30mems设备7_1至7_3每个mems设备7_1至7_3可以使用一个声音传感器阵列8_1至8_3。换句话说，图6展示每个dut通过一个声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
87.图7根据实施例，展示用于针对多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3使用声音传感器8在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图5所示的实施例时，在图7所示的实施例中，可以使用单声音传感器8对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试，而不是每个mems设备使用一个声音传感器进行声学测试。换句话说，图7展示通过单声音传感器(举例而言，如麦克风)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
88.图8根据实施例，展示用于针对多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3使用声音传感器阵列8在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图7所示的实施例时，在图8所示的实施例中，可以使用声音传感器阵列8对所
述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试，而不是使用单声音传感器进行声学测试。换句话说，图8展示通过单声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
89.图9根据实施例，展示用于使用声音传感器8在晶圆级上对多个mems设备的mems设备7进行声学测试的装置11的示意图。装置11可以包括第一测试装置10(探针卡、探针或者探针的部分)，其被配置为接触至少一个mems设备7的第一侧32，并且例如以机械或者电气方式激发至少一个mems设备7以产生声学振动，举例而言，通过与至少一个mems设备7的触点6接触的测试针5来激发。另外，装置11可以包括第二测试装置34，其被配置为接触mems设备7的第二侧36，其中第二测试装置34可以包括被配置为对至少一个mems设备7的声学振动进行检测的至少一个声音传感器8(举例而言，如麦克风)。
90.在这里，可以将至少一个声音传感器8布置为相邻于至少一个mems设备7，举例而言，在至少一个mems设备7的声学振动的(背面)发射角(如主发射角)的区域中，举例而言，在布置为相邻于至少一个mems设备7、以及是至少部分声学透射的(举例而言，通过音孔透射)的测试装置10的区域14下面。替代地(或者另外)，也可以将声音传感器布置在介于接触mems设备7的检查针之间(或者与之相邻)的第一测试装置10的区域中，如图7所指。装置11(举例而言，如第二测试装置34)可以任选地(举例而言，若有必要)包括声学屏蔽设备13(如噪声防御)，其被配置为屏蔽至少一个声音传感器8免受环境和/或多个mems设备的其他mems设备影响。
91.如图9中例如所示，第二测试装置34可以是容纳装置1的部分，用于容纳(并且举例而言，安置)晶圆2。
92.换句话说，图9展示通过单声音传感器(麦克风8)进行的所谓的单一dut(mems设备)测试。
93.图10根据实施例，展示用于使用声音传感器阵列8在晶圆级上对多个mems设备的mems设备7进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图9所示的实施例时，在图10所示的实施例中，可以使用声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)8对mems设备7进行声学测试，而不是使用单声音传感器来进行声学测试。换句话说，图10展示通过声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)进行的所谓的单一dut(mems设备)测试。
94.图11根据实施例，展示用于多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3的每个mems设备7_1至7_3使用声音传感器8_1至8_3在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图10所示的实施例时，在图11所示的实施例中，可以测试一组30mems设备7_1至7_3，其中一个声音传感器8_1至8_3各与所述组30mems设备7_1至7_3的各mems设备7_1至7_3相关联。在这里，可以将各声音传感器8_1至8_3布置为相邻于所述组30mems设备7_1至7_3的相应mems设备7_1至7_3处，如在布置为相邻于相应mems设备7_1至7_3处、以及是至少部分声学透射的(例如通过音孔透射)的第二测试装置34的相应区域14_1-14_3下面。替代地(或者另外)，也可以将相应声音传感器分别布置在介于接触相应mems设备7_1至7_3的探针之间(或者与之相邻)的第一测试装置10的区域中，如图11所指。换句话说，图11展示每个dut通过单声音传感器(举例而言，如麦克风)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
95.图12根据实施例，展示用于多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3的每个mems
设备7_1至7_3使用声音传感器阵列8_1至8_3在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图11所示的实施例时，在图12所示的实施例中，所述组30mems设备7_1至7_3的每个mems设备7_1至7_3可以使用一个声音传感器阵列8_1至8_3，而不是每个mems设备使用单声音传感器。换句话说，图12展示每个dut通过一个声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
96.图13根据实施例，展示用于针对多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3使用声音传感器8在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图11所示的实施例时，在图13所示的实施例中，可以使用单声音传感器8对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试，而不是每个mems设备使用一个声音传感器进行声学测试。换句话说，图13展示通过单声音传感器(举例而言，如麦克风)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
97.图14根据实施例，展示用于针对多个mems设备的一组30mems设备7_1至7_3使用声音传感器阵列8在晶圆级上对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试的装置11的示意图。当相较于图13所示的实施例时，在图8所示的实施例中，可以使用声音传感器阵列8对所述组30mems设备7_1至7_3进行声学测试，而不是使用单声音传感器进行声学测试。换句话说，图14展示通过单声音传感器阵列(举例而言，如麦克风阵列)进行的所谓的多重dut(mems设备)测试。
98.在实施例中，可以在手动或者半自动程序中使用所谓的声学探针测试。在这里，在将晶圆2带到经定义位置的装置1中引进被测晶圆2。在晶圆2上面(取决于设置)施用包括相应设备4的探针3。与dut 7的个别mems-ic的微观小型触点6相连的电气连接是通过施用至探针3上的测试针5来施作。随应用状况(请参照图3至8以及图9至14)而有不同安置的麦克风8或者麦克风阵列(例如，请参照图3)被安置于测试针阵列内。在经定义位置处将测试针5以及麦克风8或者麦克风阵列8装配至探针3。位置结果取决于被测mems或者dut 7的类型以及复杂度。以经定义位置以及经定义接触压力在晶圆2处施用探针3。探测器9初始化电气、机械性或者机电信号、进行上述声学检验/测试，并且产生mems-ic或者dut 7的个别声学特性化，其确定将个别mems-ic或者dut 7分配到哪个功能类别。
99.1.2声学晶圆探针卡测试
100.图15展示晶圆探测器的示意图，其具有探针17、用于探针的设备18、探测器卡10以及用于晶圆的容纳设备16(晶圆卡盘)，其中可以在所述晶圆探测器中使用之前在图3至14所述的实施例。特别的是，图3以及8中所述的测试装置10可以例如在探针17与晶圆2之间采用探针卡10的形式用于对晶圆2的至少一个mems设备进行声学测试。当然，也可以使用图9至14中所述的测试装置10以及34，其中可以例如在探针17与晶圆2之间采用探针卡10的形式使用第一装置10，并且其中可以在晶圆2与晶圆卡盘16之间或者采用(扩充式)晶圆卡盘16的形式使用第二测试装置34。换句话说，图15展示所谓的晶圆探测器，其具有所谓的声学晶圆探针测试探针。
101.在实施例中，在全自动程序中，可以使用所谓的声学晶圆探针卡测试。在这里，在晶圆卡盘16上的设备15中引进被测晶圆2。包括相应设备18在内，晶圆2上面施用的探针17(例如，在探针18与探针卡10之间)包括与探针卡10的接口，晶圆2是使用所述接口来测试。附接至探针卡10的测试针5与个别mems ic或者dut 7(比照图2)的微观小型触点6(比照图
2)进行电气接触。在测试针阵列中，存在不同安置的麦克风或者麦克风阵列8(比照图2)，端视应用状况(请参照图2至14)而定。在探针卡的经定义位置处施用测试针以及麦克风或者麦克风阵列。位置导致取决于被测mems或者dut 7的类型以及复杂度。因此，探针卡的尺寸定义mems或者dut的可能最大数量。以经定义位置以及经定义接触压力对晶圆施用具有探针卡的探针。探测器19初始化电气、机械性或者机电信号、进行上述声学检查/测试，并且产生mems ic或者dut的个别声学特性化，其确定将个别mems ic或者dut分配到哪个功能类别。另外，探测器20可以使用探测器使当前被测的mems ic或者dut经受进一步电气测试。测试程序可以通过视场22来检查。机器的状态可以通过信号灯21来辨识。在这里，举例而言，颜编码可以如下：红-程序流中的错误或者机器中的功能错误、黄-用于当前程序流的警告或者用于机器功能的警告、绿-程序或者机器功能成功完成。所有子单元都连接至线路(如缆线束)23。
102.2.组装测试/组装期间的测试
103.图16根据实施例，展示用于在模封/封装至少一个mems设备7之后对所述至少一个mems设备进行声学测试的装置11的示意图。
104.装置11可以包括用于容纳(并且举例而言，用于安置)至少一个mems设备的容纳设备25，如具有至少一个mems设备的集成电路。另外，装置11可以包括测试装置10(如探针卡或者探针的部分)，其被配置为接触至少一个mems设备7，并且通过例如与至少一个mems设备7的触点6接触的测试针5，例如以机械或者电气方式激发至少一个mems设备7以产生声学振动。测试装置10可以另外包括被配置为对至少一个mems设备7的声学振动进行检测的至少一个声音传感器8(如麦克风)。
105.在这里，可以将至少一个声音传感器8布置为相邻于至少一个mems设备7处，举例而言，布置在至少一个mems设备7的声学振动的发射角(如主发射角)的区域中，如介于与至少一个mems设备7接触的测试针5之间(或者与之相邻)的区域中，和/或布置为相邻于至少一个mems设备7处、以及是至少部分声学透射的(例如通过音孔透射)的测试装置10的区域14上面。装置11(例如：测试装置10)可以任选地(举例而言，若有必要)包括声学屏蔽设备13(如噪声防御)，其被配置为屏蔽至少一个声音传感器8免受环境和/或多个mems设备的其他mems设备影响。
106.如图16所示，例如，测试装置10可以是探针卡或者装置11的探针27的部分。探针27可以例如包括用于探针卡10的设备24以及例如电子组件12，并且如果适用，包括与评估单元的连接26，以及如果适用，包括与探测器的连接。
107.换句话说，图16展示所谓的组装测试或者在使用所谓的声学后模封/封装测试进行组装期间的测试的实施例。
108.在实施例中，在将个别mems(ic)或者dut嵌埋于环氧树脂中的模封/封装程序之后，举例而言，可以在随后的最终半导体测试中
–
所谓的声学后模封/封装测试中，使完成的个别化mems(ic)或者dut经受声学测试以及声学特性化。测试台包括用于安置以及固定mems ic或者dut 7的设备24以及25，端视封装而定。其容纳mems ic或者dut 7。探针27包括声学测试单元28，取决于应用状况而具有不同设置(请参照图2至14的实施例)，是安置于mems ic或者dut 7上面，并且经由触点6进行经定义连接。探测器19(请参照图15)初始化电气、机械性或者机电信号、进行上述声学检查/测试，并且产生mems ic或者dut的个别声学
特性化，其确定将个别mems ic或者dut分配到哪个功能类别。再者，探测器20(请参照图15)可以使用探测器使当前被测的mems ic或者dut 7经受进一步电气测试。
109.3.生产线测试
110.3.1声学线内测试
111.所谓的声学线内测试说明一种程序，其中子产品在个别产品制造步骤之间经受声学测试以及声学特性化，如图17所示。
112.详细来讲，图17展示在生产线中(线内)以及在生产线的末端处(线尾)对至少一个mems设备进行声学测试的示意图。换句话说，图17针对通过具有特殊探针设备的特殊容纳设备进行的所谓的生产线测试，即所谓的声学线内测试以及所谓的声学线尾测试，展示位置。
113.特定于应用状况的容纳设备30持有dut。具有声学测试单元28(请参照图16)的探针27(请参照图16)是安置于dut上面。探测器19(请参照图15)初始化电气、机械性或者机电信号、进行上述声学检查/测试，并且产生dut的个别声学特性化，其确定dut是否适合继续生产、要予以修理或者予以拒绝。这项实施例的另一方面是进行分类直到识别个别芯片的可能性。为了辨识目的，可以凭借此方法新增位于mems上的标记，以使芯片与生产的位置以及时间相关联。
114.3.2声学线尾测试
115.所谓的声学线尾测试说明一种程序，其使最终产品在一条或者数条生产链的末端处经受声学测试以及声学特性化。特定于应用状况的容纳设备30持有dut。具有声学测试单元28(请参照图16)的探针27(请参照图16)是安置于dut上面。探测器19(请参照图15)初始化电气或者机械性或者机电信号以及进行上述声学检查/测试，并且产生dut的个别声学特性化，其确定dut是否符合经定义质量要求或者其是否遭拒绝。
116.3.3mems的最终应用的操作
117.当mems在最终应用中于操作期间受监测、特性化且驱动受到追踪时，使用之前作为子方面所述的所有方法。在这里，使用通过计算机程序进行的信号处理，其使用系统中转换的能量进行驱动。通过馈入来自前述实施例的数据，行为被使用之前实现的参数来评估，不用进行连续声学特性化，并且驱动被调整至mems状态。
118.4.进一步实施例
119.使用本文中所述的实施例，存在一种对mems所接收电能的转换进行声学评估的方式。在价值链的一个、更多个或者各步骤中，可以例如(例如，通过计算机程序)对设备将涉及预定参数、以及针对是否可以从经济观点感测其进一步处理起作用的概率进行分配。从电能转换成热能以及声能(如大气噪声)的能量类型可以用于评估。在进一步实施例中，电磁波可以使用所述布置结构来检测。
120.虽然本文中所述的实施例中，是通过声音传感器直接检测通过mems设备所产生的声学振动，仍要指出的是，在实施例中，也可以在声音路径中提供滤声器。另外，要指出的是，在驱动时，可以提供放大器或者信号处理设备。
121.在实施例中，可以检测并且例如评估mems中的能量分布。
122.在实施例中(例如，使用计算机程序)，可以进行声学特性化，用于评估通过声音传感器(举例而言，如麦克风)所发射以及测量的能量的信号或者信号类别。在这里，可以运用
用于补偿非线性行为的方法。
123.要指出的是，也要将尺寸缩减的mems设备理解是mems设备，如nems(奈米机电系统)设备或者甚至进一步小型化机电系统。
124.虽然已以装置为背景说明一些方面，清楚可知的是，这些方面也表示对应方法的说明，使得装置的程序块或者设备对应于对应方法步骤或者方法步骤的特征。类似的是，以方法步骤为背景或者作为方法步骤所述的方面也表示对应程序块或者对应装置的项目或者特征的说明。举例而言，方法步骤中有一些或者全部可以通过(或者使用)硬件设备来执行，如微处理器、可编程计算机或者电子电路。在一些实施例中，最重要的方法步骤中有一些或者多种可以通过此装置来执行。
125.取决于某些实作方面要求，本发明的实施例可以实施成硬件或者软件。实作方面可以使用上有存储电子可读控制信号的数字存储介质来进行，例如软式磁盘、dvd、蓝光光盘、cd、rom、prom、eprom、eeprom或者闪存、硬盘机或者另一磁性或者光学内存，电子可读控制信号与可编程计算机系统相配合或者能够相配合而得以进行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读。
126.根据本发明的一些实施例包括数据载体，所述数据载体包括电子可读控制信号，所述电子可读控制信号能够与可编程计算机系统相配合而得以进行本文中所述方法之一。
127.一般而言，本发明的实施例可以实施成具有程序代码的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上执行时，所述程序代码是操作来进行方法之一。
128.所述程序代码举例而言，可以存储在机器可读载体上。
129.其他实施例包括用于进行本文中所述方法之一的计算机程序，其中所述计算机程序是存储在机器可读载体上。
130.换句话说，本发明方法的实施例因此是计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码是用于进行本文中所述方法之一。
131.本发明方法的再一实施例因此是数据载体(或者数字存储介质、或者计算机可读媒体)，其包括、上有记录用于进行本文中所述方法之一的计算机程序。数据载体、数字存储介质或者计算机可读媒体典型是有形和/或非暂时性或者非依电性。
132.本发明方法的再一实施例因此是数据流或者信号序列，其表示用于进行本文中所述方法之一的计算机程序。数据流或者信号序列举例而言，可以被配置为经由数据通信连接来转移，例如经由因特网转移。
133.再一实施例包括例如计算机的处理手段、或者可编程逻辑器件，其被配置为以调适用于执行本文中所述方法之一。
134.再一实施例包括计算机，所述计算机具有安装于其上用于进行本文中所述方法之一的计算机程序。
135.根据本发明的再一实施例包括装置或者系统，其被配置为将用于进行本文中所述其中至少一种方法的计算机程序转移至接收器。传输举例而言，可以采用电子方式或者采用光学方式来进行。接收器举例而言，可以是计算机、移动设备、内存设备或者类似物。所述装置或者系统举例而言，可以包括用于转移此计算机程序至此接收器的文件服务器。
136.在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如：现场可编程门阵列，简称fpga)可以用于进行本文中所述方法的功能的一些或者全部。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与
微处理器相配合，以便进行本文中所述方法之一。一般而言，在一些实施例中，方法是通过任何硬件设备来进行。这可以是通用适用硬件，诸如计算机处理器(cpu)，也可以是所述方法专用硬件，诸如asic。
137.本文中所述的装置举例而言，可以使用硬件设备、或者使用计算机、或者使用硬件设备与计算机的组合来实施。
138.本文中所述的装置、或者本文中所述装置的任何组件可以予以至少部分实施成硬件和/或软件(计算机程序)。
139.本文中所述的方法举例而言，可以使用硬件设备、或者使用计算机、或者使用硬件设备与计算机的组合来实施。
140.本文中所述的方法、或者本文中所述方法的任何组件可以予以至少部分通过硬件和/或通过软件来执行。
141.上述实施例对于本发明的原理而言只具有说明性。据了解，本文中所述布置结构与细节的修改以及变例对于所属技术领域普通技术人员将会显而易见。因此，意图使本发明仅受限于随附专利权利要求的范畴，并不受限于通过本文中实施例的说明以及解释所介绍的特定细节。

技术特征：

1.一种用于对至少一个mems设备(7)进行声学测试的方法(100)：提供(102)至少一个mems设备(7)，激发(104)所述至少一个mems设备(7)以产生声学振动，通过至少一个声音传感器(8)检测(106)所述至少一个mems设备(7)的声学振动，评估(108)所述至少一个mems设备(7)的声学振动，通过所述至少一个声音传感器(8)进行检测，以针对目标功能测试所述至少一个mems设备(7)。2.根据前一权利要求所述的方法(100)，其中在提供所述至少一个mems设备(7)时，提供包括多个mems设备(7_1-7_3)的晶圆(2)，其中在激发所述至少一个mems设备时，所述多个mems设备(7_1-7_3)的至少一个mems设备(7_2)被激发。3.根据前一权利要求所述的方法(100)，其中在切割所述多个mems设备(7_1-7_3)之前，在晶圆级上测试所述至少一个mems设备(7_2)。4.根据权利要求1所述的方法(100)，其中在提供所述至少一个mems设备(7)时，提供包括所述至少一个mems设备的集成电路或芯片。5.根据权利要求4所述的方法(100)，其中在制造所述集成电路或芯片的同时，测试所述至少一个mems设备(7)，和/或其中在制造所述集成电路或芯片结束时，测试所述至少一个mems设备(7)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中所述方法(100)进一步包括：提供测试装置(10)，并且通过所述测试装置(10)接触所述至少一个mems设备(7)，其中经由所述测试装置(10)激发所述至少一个mems设备(7)。7.根据权利要求3所述的方法(100)，其中所述测试装置(10)是探针、探针的部分或者探针卡。8.根据权利要求6至7中任一项所述的方法(100)，其中所述测试装置(10)包括所述至少一个声音传感器(8)。9.根据前一权利要求所述的方法(100)，其中所述测试装置(10)至少在与所述至少一个mems设备(7)相邻的区域(14)中是至少部分声学透射的，其中所述至少一个声音传感器(8)被布置为相邻于所述测试装置(10)的至少部分声学透射的区域(7)。10.根据前一权利要求所述的方法(100)，其中所述至少一个mems设备(7)是一组mems设备(7_1-7_3)，其中所述测试装置(10)至少在相邻于所述组mems设备(7_1-7_3)的区域(14_1-14_3)中是至少部分声学透射的，其中所述至少一个声音传感器(8)被布置为相邻于所述测试装置(10)的至少部分声学
透射的区域(14_1-14_3)。11.根据权利要求6至7中任一项所述的方法(100)，其中所述测试装置(10)是第一测试装置，其中所述第一测试装置(10)接触所述至少一个mems设备(7)的第一侧(32)，其中所述方法(100)进一步包括：提供第二测试装置(34)，并且通过所述第二测试装置(34)接触所述至少一个mems设备(7)的与所述第一侧(32)相对的第二侧(36)，其中所述第二测试装置(34)包括所述至少一个声音传感器(8)。12.根据前一权利要求所述的方法(100)，其中所述第二测试装置(34)包括用于所述晶圆(2)的支撑体(1)，其中所述支撑体(1)在相邻于所述至少一个mems设备(7)的区域(14)中是至少部分声学透射的，以及其中所述至少一个声音传感器(8)被布置为相邻于所述支撑体(1)的至少部分声学透射的区域(14)。13.根据前一权利要求所述的方法(100)，其中所述至少一个mems设备(7)是一组mems设备(7_1-7_3)，其中所述支撑体(1)至少在相邻于所述组mems设备(7_1-7_3)的区域(14_1-14_3)中是至少部分声学透射的，其中所述至少一个声音传感器(8)被布置为相邻于所述支撑体(1)的至少部分声学透射的区域(14_1-14_3)。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中所述至少一个mems设备(7)是一组mems设备(7_1-7_3)，其中所述组mems设备(7_1-7_3)被激发以产生声学振动，其中所述组mems设备(7_1-7_3)的声学振动是通过所述至少一个声音传感器(8)来检测。15.根据权利要求14所述的方法(100)，其中所述至少一个声音传感器(8)精确地是与所述组mems设备(7_1-7_3)相关联的一个声音传感器(8)，或者其中所述至少一个声音传感器(8)精确地包括与所述组mems设备(7_1-7_3)相关联的一个声音传感器阵列。16.根据权利要求14所述的方法(100)，其中所述至少一个声音传感器(8)包括多个声音传感器(8_1-8_3)，其中所述多个声音传感器中的每一个声音传感器与所述组mems设备(7_1-7_3)中的mems设备相关联，或者其中所述至少一个声音传感器(8)包括多个声音传感器阵列(8_1-8_3)，其中所述多个声音传感器阵列(8_1-8_3)中的每一个声音传感器阵列与所述组mems设备(7_1-7_3)中的mems设备相关联。17.根据权利要求16所述的方法(100)，其中所述多个声音传感器(8_1-8_3)或者声音传感器阵列(8_1-8_3)被相互声学屏蔽，和/或其中所述组mems设备(7_1-7_3)的mems设备被相互声学屏蔽。18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法(100)，
其中所述组mems设备(7_1-7_3)是通过频率不重叠的不同信号来同时激发。19.根据权利要求14至17中任一项所述的方法(100)，其中所述组mems设备(7_1-7_3)是通过频率重叠的不同信号来同时激发。20.根据权利要求14至17中任一项所述的方法(100)，其中所述组mems设备(7_1-7_3)是通过相同信号来接续激发。21.根据权利要求17所述的方法(100)，其中所述组mems设备(7_1-7_3)同时被激发。22.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中所述至少一个mems设备(8)是mems扬声器、mems麦克风、mems泵、mems驱动器、mems传输或者基于mems的医学测试装置。23.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中所述至少一个声音传感器(8)是麦克风或者结构声传感器。24.一种计算机程序，用于当所述计算机程序在计算机、微处理器、fpga或者asic上运行时执行根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)。25.一种测试装置(10)，用于对布置在晶圆(2)上的多个mems设备(7_1-7_3)中的至少一个mems设备(7_2)进行声学测试，其中所述测试装置(10)被配置为接触布置在所述晶圆(2)上的所述多个mems设备(7_1-7_3)的至少一个mems设备(7_2)，其中所述测试装置(10)被配置为激发所述至少一个mems设备(7_2)以产生声学振动，其中所述测试装置包括被配置为检测所述至少一个mems设备(7_2)的所述声学振动的至少一个声音传感器(8)，其中所述测试装置(10)被配置为提供至少一个信号，所述至少一个信号取决于通过所述声音传感器检测到的所述至少一个mems设备(7_2)的所述声学振动，其中所述测试装置(10)是探针、探针的部分或者探针卡。26.一种用于对布置在晶圆(2)上的多个mems设备(7_1-7_3)中的至少一个mems设备(7_2)进行声学测试的装置(11)，其中所述装置(11)包括第一测试装置(10)以及第二测试装置(34)，其中所述第一测试装置(10)被配置为接触布置在所述晶圆(2)上的所述多个mems设备(7_1-7_3)中的所述至少一个mems设备(7_2)的第一侧(32)，其中所述第一测试装置(10)被配置为激发所述至少一个mems设备(7_2)以产生声学振动，其中所述第二测试装置(34)被配置为接触所述至少一个mems设备(7_2)的与所述第一侧(32)相对的第二侧(34)，其中所述第二测试装置(34)包括至少一个声音传感器(8)，所述至少一个声音传感器(8)被配置为检测所述至少一个mems设备(7_2)的所述声学振动，其中所述装置(11)被配置为评估通过所述至少一个声音传感器(8)检测到的所述至少一个mems设备(7_2)的所述声学振动，以针对目标功能测试所述至少一个mems设备(7_2)。

技术总结

实施例提供一种用于对多个MEMS设备中的至少一个MEMS设备进行声学测试的方法。所述方法包括提供至少一个MEMS设备的步骤。另外，所述方法包括激发所述至少一个MEMS设备以产生声学振动的步骤。另外，所述方法包括通过至少一个声音传感器对所述至少一个MEMS设备的所述声学振动进行检测的步骤。另外，所述方法包括评估所述至少一个MEMS设备通过所述至少一个声音传感器检测的所述声学振动，以针对目标功能测试所述至少一个MEMS设备的步骤。功能测试所述至少一个MEMS设备的步骤。功能测试所述至少一个MEMS设备的步骤。