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[導讀]為了增進大家對MEMS的認識,本文將基於兩點介紹MEMS:1. MEMS測試是什麼?2. MEMS技術如何提高?

MEMS可以説是21世紀被看好的技術之一,所以對於MEMS,大家都較為熟悉。在往期文章中,小編也對MEMS進行了諸多介紹。為了增進大家對MEMS的認識,本文將基於兩點介紹MEMS:1. MEMS測試是什麼?2. MEMS技術如何提高?如果你對MEMS具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。

一、MEMS測試

測試MEMS器件需要不同的方法,因為有些MEMS芯片包含可動作的機械器件,測試時需要搖動器件來測試移動範圍與結構的一致性,但是這種測試各自有相應的問題,例如成本。

“用大型ATE設備測試成本敏感型MEMS器件有點像大炮打蚊子,並不適合,”NI首席市場開發經理 Joey Tun説,“不過現在已經有一點標準化的趨勢,每一個半導體公司都把MEMS當作重要的IP資產,並開發自己的測試方案。與傳統測試方法完全不同,需要很多垂直領域的知識。”

Tun表示僅MEMS封裝本身就可能會需要線性加速測試或旋轉測試,當然芯片公司可以基於公開平台來定製化自己的測試需求。

“用户決定MEMS器件如何測試,”他説,“例如,汽車級產品就對測試要求嚴格得多。現在,測試成本佔了MEMS產品的成本的30%至50%。雖然測試成本有下降的趨勢,但物理世界還是給測試造成了很多麻煩。物理刺激(physical stimulus)有其本身的不確定性,需要微調和校正,但如果真對物理刺激進行微調,還是非常花時間的。”

二、MEMS技術提高

為滿足新一代射頻濾波器與壓電式MEMS(用於噴墨打印機)的需求,人們開始把鈧和摻雜氮化鋁等新材料引入到MEMS中,因此微調和測試在MEMS產業中變得越來越普遍。

“噴墨打印機最開始採用溶劑型墨水,現在採用臘型(wax-based)墨水,”應用材料的Rosa説,“要讓臘在100℃融化,才能噴射出去。但是要噴射更粘稠的材料,需要採用一個能輸出高壓力的致動器(actuator),壓電致動器就是可輸出這種高壓力的器件。”

Rosa表示在射頻濾波器與指紋識別傳感器中,採用鈧材料的情況越來越普遍,這些器件中鈧的濃度在5%到40%左右,每5%的濃度相當於1分貝信噪比。“射頻濾波器的頻率響應曲線基本是個鐘形,鈧材料可以讓頻響曲線的兩邊更為陡峭,所以提高了信噪比。”

目前為止,幾乎所有的MEMS都是由8英寸晶圓產線製造的。不過由於汽車電子與物聯網需求的不斷攀升,導致8英寸產線利用率極高,晶圓代工廠開始考慮能否用12英寸晶圓製造MEMS,是否可行還要看是否12英寸MEMS有足夠的利潤率以保證投資能夠收回來。

“在MEMS製造中,工藝尺寸縮小與流程複用很多時候並不適用,因為其是非標準化的,”聯電的Ng説,“在一些特殊應用方面我們成功了,出貨量大,也有規模經濟效應。但是有些MEMS器件的生產製造還存在不少挑戰,它們體積很小,用量又不多。由於芯片面積小,所以每個月用到的晶圓數量不大。”

然而,8英寸晶圓存在一些侷限。用8英寸晶圓製造的陀螺儀放不下大側壁(sidewall),採用12英寸晶圓就可以解決這個問題。Rosa表示,因為現在把ASIC(專用集成電路,很多是12英寸工藝)和MEMS芯片放在一起加工的情況越來越多,因此把兩片12英寸晶圓綁定在一起越來越簡單,成本也越來越低。

“ASIC正在變得越來越複雜,開發人員在努力把更多的功能集成到一顆芯片上,”Rosa説,“在MEMS行業我們看到三個趨勢:驅動器件的新器件、現有器件的新應用以及持續的價格下跌。MEMS公司必須在價格策略方面更具創意。”

這些更具創意的策略包括晶圓綁定、將ASIC和MEMS封在一個先進封裝裏面,或者直接用CMOS工藝製造MEMS,從而將ASIC與MEMS封裝成單顆芯片。

以上便是此次小編帶來的”MEMS”相關內容,通過本文,希望大家對MEMS測試以及MEMS技術提高具備一定的認知。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

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