离心机MEMS静摩擦检测和筛选系统及方法.pdf

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1、10申请公布号CN104069955A43申请公布日20141001CN104069955A21申请号201410117025X22申请日2014032661/805,44520130326US61/820,12320130506US61/829,03420130530US14/222,57520140321USB04B3/00200601B07C5/3420060171申请人马库伯公司地址美国加利福尼亚州72发明人小雷蒙德莫里尔戴夫保罗延森刘元钧74专利代理机构北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司11204代理人余朦杨莘54发明名称离心机MEMS静摩擦检测和筛选系统及方法57摘要一种离心机筛。

2、选系统和使用该系统测试MEMS设备的方法。晶圆级离心机系统可包括基础离心机系统和与该基础离心机系统相联接的盒安装毂件。该方法可包括通过基础离心机系统将静态的和/或平滑且连续的加速度曲线施加至一个或多个MEMS部件。该系统可包括旋转控制装置，其可联接至离心机。该旋转控制装置可配置成响应于受控的每时间段转数使旋转构件旋转。该系统还可包括分析设备，其用于监测来自设备的一个或多个信号并用于响应于随时间变化的重力和来自DUT（受测设备）的一个或多个信号确定与DUT相关联的静摩擦力。30优先权数据51INTCL权利要求书3页说明书9页附图16页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页。

3、说明书9页附图16页10申请公布号CN104069955ACN104069955A1/3页21离心机筛选系统，包括基础离心机系统，包括可变速度控制器、驱动毂件以及保护壳；盒安装毂件，与所述基础离心机系统相联接；以及一个或多个盒，配置在榫接式盒安装毂件上。2如权利要求1所述的系统，其中所述基础离心机系统包括成品离心机或OKTEK的G5005型离心机。3如权利要求1所述的系统，其中所述盒安装毂件包括销接的榫接式中心盒安装毂件，并配置成保持两个晶圆保持盒或两个托盘载体或托盘盒。4如权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个盒中的每一个均包括具有DELRIN肋状件的2槽钛晶圆盒；以及所述一个或多个盒和。

4、所述盒安装毂件被精确平衡。5如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个盒竖直地或水平地安装在所述盒安装毂件上。6用于使用离心机筛选系统测试MEMS设备的方法，其中所述离心机筛选系统包括基础离心机系统和与所述基础离心机系统相联接的盒安装毂件，所述方法包括提供一个或多个MEMS部件，每个所述MEMS部件上形成有一个或多个MEMS设备；在两个或更多个盒内配置所述一个或多个MEMS部件；在所述盒安装毂件上配置所述两个或更多个盒；通过所述基础离心机系统，将受控的加速度曲线施加至所述一个或多个MEMS部件；以及识别一个或多个目标MEMS部件。7如权利要求6所述的方法，其中，所述一个或多个MEMS部件和所述。

5、两个或更多个盒的配置以精确平衡的方式配置在所述盒安装毂件上；所述一个或多个MEMS部件包括两个或更多个MEMS晶圆并且所述两个或更多个盒包括两个或更多个晶圆保持盒，其中所述两个或更多个MEMS晶圆中的每一个均包括顶侧或结合焊盘侧，所述两个或更多个MEMS晶圆和所述两个或更多个晶圆保持盒的配置使得所述两个或更多个MEMS晶圆中的每一个的所述顶侧均从所述两个或更多个晶圆保持盒内面对所述盒安装毂件。8如权利要求6所述的方法，其中所述一个或多个MEMS部件和所述两个或更多个盒的配置使得通过施加所述加速度曲线得到的G力相对于所述一个或多个MEMS部件中的每一个的一个或多个MEMS设备被定向在Z方向上。9。

6、如权利要求6所述的方法，其中，识别一个或多个目标MEMS部件的步骤包括识别位于所述一个或多个MEMS部件上的一个或多个MEMS设备中的静摩擦；以及识别一个或多个目标MEMS部件的步骤包括芯片探查处理、晶圆探查处理、或传统晶圆探针生产过程。10如权利要求15所述的方法，其中所述受控的加速度曲线包括平滑加速度曲线、静态加速度曲线、连续加速度曲线、分段式加速度曲线、或脉冲式加速度曲线。权利要求书CN104069955A2/3页311如权利要求15所述的方法，其中，所述两个或更多个盒包括两个或更多个托盘盒或托盘载体；以及在两个或更多个盒内配置所述一个或多个MEMS部件的步骤包括在所述两个或更多个托盘盒。

7、或托盘载体中的每一个内配置MEMS划片部分、MEMS封装部分、或MEMS处理部分。12在高重力下测试设备的系统，包括离心机，包括旋转构件；设备，与所述旋转构件相联接，其中所述设备上施加有操作功率；旋转控制装置，与所述离心机相联接，其中所述旋转控制装置配置成响应于受控的每时间段转数使所述旋转构件旋转；以及分析设备，用于监测来自所述设备的关于所述受控的每时间段转数的一个或多个信号。13如权利要求12所述的系统，其中，所述旋转构件还包括与所述设备相联接的功率源；所述功率源配置成向所述设备提供所述操作功率；以及所述功率源选自由电池、电容器构成的组。14如权利要求12所述的系统，其中，所述旋转构件还包括。

8、与所述设备相联接的通信源；所述通信源配置成向所述分析设备提供来自所述设备的信号；所述通信源选自由WIFI、无线、光学、蓝牙、近场通信、微波、以及激光构成的组；以及所述分析设备包括配置成从所述通信源接收所述信号的通信接收器。15如权利要求12所述系统，其中，所述设备包括基于MEMS的加速度计，其中所述基于MEMS的加速度计配置在安装单元上；所述安装单元空间地配置成将所述基于MEMS的加速度计定向成相对于由所述离心机生成的向心力成预定角；所述受控的每时间段转数包括受控的随时间变化的每时间段转数；所述分析设备配置成确定响应于所述受控的随时间变化的每时间段转数施加至所述设备的随时间变化的重力；所述分析。

9、设备还配置成响应于所述随时间变化的重力和所述一个或多个信号确定与所述基于MEMS的加速度计相关联的静摩擦力；以及所述一个或多个信号与复原力相关联，其中所述复原力与所述基于MEMS的加速度计相关联。16在高重力下确定缺损设备的方法，包括将设备联接至离心机的旋转构件，其中所述设备上施加有操作功率；当所述设备上施加有所述操作功率时控制所述离心机的所述旋转构件的旋转速度，其中所述旋转速度与重力相关联；然后当所述设备上施加有所述操作功率并且受到重力时，在计算设备中接收来自所述设备的一个或多个信号；以及在所述计算设备中，响应于所述一个或多个信号和所述重力，确定所述设备是否为缺权利要求书CN10406995。

10、5A3/3页4损设备。17如权利要求16所述的方法，其中，所述方法还包括将与所述旋转构件相联接的功率源联接至所述设备，从而向所述设备提供所述操作功率；所述功率源选自由电池、电容器构成的组；以及所述方法还包括相对于所述重力使所述设备旋转，以沿所述设备的至少所有六个轴线施加所述重力。18根据权利要求16所述的方法，还包括当所述设备上施加有所述操作功率时，施加调整因素至所述设备；从与所述离心机相联接的通信源输出所述一个或多个信号；以及当所述设备上施加有所述操作功率并且受到所述重力时，从所述设备响应于所述调整因素输出所述一个或多个信号。19如权利要求16所述的方法，其中所述一个或多个信号从通信机构输出。

11、，所述通信机构选自由WIFI、无线、光学、蓝牙、近场通信、微波、激光等构成的组。20如权利要求16所述的方法，其中，所述设备包括基于MEMS的加速度计；控制旋转速度的步骤包括及时改变所述旋转构件的所述旋转速度；以及所述一个或多个信号与复原力相关联，其中所述复原力与所述基于MEMS的加速度计相关联；所述方法还包括在所述计算设备中，响应于所述一个或多个信号和所述旋转速度，确定与所述加速度计相关联的静摩擦力。权利要求书CN104069955A1/9页5离心机MEMS静摩擦检测和筛选系统及方法0001相关申请的交叉引用0002本申请出于所有目的要求以下专利申请的优先权并且以下专利申请通过引用并入本申请。

12、于2013年3月26号提交的第61/805,445号美国临时申请（代理人案号92580010500US871209）；于2013年5月30号提交的第61/829,034号美国临时申请（代理人案号92580010600US871209）；于2013年5月6号提交的第61/820,123号美国临时申请（代理人案号92580011600US871209）；以及于2014年3月21号提交的第14/222,575号美国专利申请（代理人案号92580010510US903808）。上述的第14/222,575号美国专利申请出于所有目的要求上述的临时专利申请，即于2013年5月26号提交的第61/805,4。

13、45美国临时申请（代理人案号92580010500US871209）；于2013年5月30号提交的第61/829,034号美国临时申请（代理人案号92580010600US871209）；以及于2013年5月6号提交的第61/820,123号美国临时申请（代理人案号92580011600US871209），的优先权并且这些美国临时专利申请通过引用并入上述的第14/222,575号美国专利申请。背景技术0003集成微电子学的研究和发展持续在CMOS和MEMS方面取得惊人的进展。CMOS技术已成为集成电路（IC）的主要制造技术。基于微电子机械系统（MEMS）的传感器可与IC技术联系，以实施多个演进。

14、的传感器应用。由于集成MEMSCMOS设备应用的增长，对保证产品可靠性来说，用于测试这些集成设备的方法和系统已变得必不可少。发明内容0004本发明涉及MEMS（微电子机械系统）。0005本发明实施方式可包括晶圆级离心机（WLC）系统和使用该系统测试MEMS设备的方法。晶圆级离心机（WLC）系统可包括基础离心机系统和与该基础离心机系统相联接的盒安装毂件。该方法可包括通过基础离心机系统将平滑且连续的加速度曲线施加至两个或更多个MEMS晶圆。在具体实施方式中，加速度曲线可包括长持续时间的恒定DC加速度。两个或更多个MEMS晶圆中的每一个均可具有形成在其上的一个或多个MEMS设备。两个或更多个MEMS。

15、晶圆可设于两个或更多个晶圆保持盒中，其中该晶圆保持盒配置在盒式安装毂件上。该方法还可包括识别一个或多个目标MEMS晶圆，这可包括识别位于一个或多个MEMS晶圆上的一个或多个MEMS设备的静摩擦。0006本发明的其他实施方式可包括托盘级离心机（TLC）系统和使用该系统测试MEMS设备的方法。托盘级离心机（TLC）系统还可包括基础离心机系统和与该基础离心机系统相联接的盒式安装毂件。该方法可包括通过基础离心机系统将平滑且连续的加速度曲线施加至两个或更多MEMS部件。同样，还可施加长持续时间的恒定DC加速度。这些部件可包括被划片的部分、被封装的部分、或被处理的部分等的托盘，其配置在托盘盒或载体等中。这。

16、些托盘盒或载体可配置在上盒安装毂件上。该方法还可包括识别一个或多个目标MEMS部件或部分，这可包括识别这些MEMS被划片或被处理部分中的一个或多个的静摩擦。说明书CN104069955A2/9页60007晶圆级离心机（WLC）和托盘级离心机（TLC）均提供连续、无损的方法以将托盘中硅晶圆或被封装部分上的所有MEMS设备暴露至G力（GFORCE），其中该G力足够高，以导致移动部分之间的接触。如果晶圆上的任何给定的裸片（DIE）在G力被移除之后仍然滞留，则然后可通过芯片探查检测该裸片并从产品总量中移除该裸片。相似地，如果设于托盘盒或载体中的任何给定的被封装的MEMS部分在G力被移除之后仍然滞留，则。

17、然后可通过芯片探查检测这些部分以及从产品群中移除这些部分。0008本发明实施方式可包括一种系统及使用该系统测试MEMS设备的方法。在实施方式中，本发明提供了一种在高重力情况下测试设备的系统，其中该系统包括具有旋转构件的离心机。操作功率可被施加至设备，其中该设备可联接至旋转构件。该系统可包括旋转控制装置，其可联接至离心机。该旋转控制装置可配置成响应于受控的每时间段转数使旋转构件旋转。该系统还可包括分析设备，其用于监测来自设备的与受控的每时间段转数有关的一个或多个信号。本领域普通技术人员可认识到其他的变化、修改、以及替代。0009在具体实施方式中，旋转构件还可包括与设备相联接的功率源。该功率源可以。

18、是电池、电容器等，并可配置成向设备提供操作功率。旋转构件还可包括与设备相联接的通信源。该通信源可配置成将来自设备的信号提供给分析设备。通信源可包括这样的源如WIFI、无线的、光学的、蓝牙、近场通信、微波、激光等及其组合。此外，分析设备可包括配置成从该通信源接收信号的通信接收器。0010在具体实施方式中，设备包括基于MEMS的加速度计，其可配置在与图9所示的设备类似的安装单元上。安装单元可空间地配置成将基于MEMS的加速度计定向成与由离心机生成的向心力成预定角。通过旋安装立方体，可测试被安装的加速度计的所有轴线。受控的每时间段转动可包括受控的随时间变化的每时间段转数。在这种情况下，分析设备可配置。

19、成响应于受控的随时间变化的每时间段转数确定施加至设备的随时间变化的重力。分析设备还可配置成响应于随时间变化的重力和来自基于MEMS的加速度计的一个或多个信号确定与基于MEMS的加速度计相关联的静摩擦力。在具体实施方式中，该一个或多个信号可与复原力相关联，其中该复原力与基于MEMS的加速度计相关联。0011在实施方式中，本发明提供了用于在该重力情况下确定缺损设备的方法。该方法可包括将设备联接至离心机的旋转构件并将操作功率施加至设备。当设备上施加有操作功率时，离心机的旋转构件可具有受控的旋转速度。该旋转速度可与重力相关联。在实施方式中，该方法可包括相对于重力旋转设备，从而以指定的角施加重力。通过以。

20、不同的定向配置设备，设备可在所有的六个轴线上被测试。然后，当设备上施加有操作功率并且受到重力时，来自设备的一个或多个信号可被接收在计算设备中。通过使用计算设备，响应于该一个或多个信号和重力，设备可被确定为是缺损的或者不是缺损的。0012在具体实施方式中，该方法可包括联接功率源至旋转构件和设备，从而向设备提供操作功率。该功率源可选自电池、电容器等。0013在具体实施方式中，该方法可包括当设备上施加有操作功率时施加调整因素至设备，以及当设备上施加有操作功率并且受到重力时输出响应于调整因素的一个或多个信号。此外，该一个或多个信号可从与离心机相联接的通信源输出。该一个或多个信号可从通信机构输出，其中该。

21、通信机构选自WIFI装置、无线装置、光学装置、蓝牙装置、近场通信装置、微波装置、激光装置等。说明书CN104069955A3/9页70014在具体实施方式中，设备可包括基于MEMS的加速度计，并且控制旋转速度的方法步骤可包括及时改变旋转构件的旋转速度。响应于一个或多个信号和旋转速度并与加速度计相关联的静摩擦源可在计算设备中确定。此外，该一个或多个信号可与复原力相关联，其中该复原力与基于MEMS的加速度计相关联。0015本发明的其他实施方式可涉及测试各种具有检测质量的基于MEMS的设备。0016参考具体实施方式和附图，可更完整地理解本发明的各个另外的目的、特征及优点。附图说明0017图1示出了传。

22、统离心机；0018图2示出了具有晶圆的传统晶圆保持盒；0019图3示出了传统楔形榫中心毂件；0020图4示出了根据本发明实施方式的晶圆级离心机（WLC）系统；0021图5是示出了根据本发明实施方式的使用WLC测试制造MEMS设备的方法的简图；0022图6是示出作用在位于根据本发明实施方式的离心机内的晶圆上的力的简图；0023图7是示出了根据本发明实施方式的旋转离心力（RCF）角速度关系的简图；0024图8是示出了根据本发明实施方式用于使用WLC系统制造MEMS设备的方法的简化流程图；0025图9示出了根据本发明实施方式的安装至多轴线测试块的定制8DUT（受测设备）离心机板；0026图10示出了。

23、根据本发明实施方式的具有定制修改的离心机测量系统；0027图11示出了根据本发明实施方式的被测设备（DUT）系统；0028图12是示出了根据本发明实施方式的操作离心机测量系统的方法的简图；0029图13是示出了根据本发明实施方式的解释DUT的方法的简图；0030图14是示出了根据本发明实施方式的DUT的能量守恒的简图；0031图15是示出了根据本发明实施方式的DUT的静摩擦恢复考虑的简图；0032图16和图17是根据本发明实施方式的用于能量变化性估计和静摩擦余量计算的简化表示；以及0033图18是示出了根据本发明实施方式的分析设备的图形用户界面的简图。具体实施方式0034本发明涉及MEMS（M。

24、ICROELECTROMECHANICALSYSTEMS，微电子机械系统）。更具体地，本发明的实施方式提供了用于改进包括惯性传感器等的集成的MEMS装置的方法和结构。0035本发明的实施方式提供了用于以受控方式刺激MEMS接触以针对静摩擦进行检测并可能地筛选晶圆形式的MEMS装置的解决方法。该方法可应用于从晶圆到完全包装装置的处于任何开发阶段的MEMS装置。0036在许多MEMS装置中，硅结构被设计为由于给定加速而移动，或作为副作用而移动，并且当到达行进末端时与另一表面接触。问题在于，刺激MEMS装置以到达接触点的通说明书CN104069955A4/9页8常方法包括机械地冲击装置。在晶圆形式下。

25、，这些方法不可用，并且这些方法在考虑到复杂的动态冲击测试的情况下是不可重复的。0037晶圆级离心机（WAFERLEVELCENTRIFUGE，WLC）和托盘级离心机（TRAYLEVELCENTRIFUGE，TLC）均提供连续的、非破坏性方式来暴露所有位于托盘中的硅晶圆或者被封装部分上的MEMS装置，从而使得G力足够高以引起移动部分之间的接触。如果在G力被去除后晶圆上的任何给定裸片仍滞留，那么该裸片可通过芯片探测检测到并从产品群移除。类似地，如果在G力被去除后托盘盒或载体中设置的任何给定的被封装MEMS部分仍滞留，则这些部分可通过芯片探测检测到并也从产品群中移除。0038替换方式是被封装部分冲击。

26、测试或离心机，这非常昂贵且耗时。0039图1是传统离心机的图片。该离心机是OKTEK的G5005型离心机。本发明的实施方式可包括这种离心机，其具有被设计为提供用于将高达4个8”晶圆暴露于旋转离心力（RCF）的独特平台的定制硬件。其它现有的离心机型号等可用在如本文所描述的WLC系统中。这些WLC系统可被设计为易于使用且安全。例如，改装现存的离心机能够是高效率的并且可能仅需要十字头螺丝刀。0040图2是具有晶圆的传统晶圆保持盒的图片。该晶圆保持盒是2槽式钛晶圆盒，其具有用于晶圆边缘保护的DELRIN（迭尔林）毂件。这些晶圆保持盒可用在WLC系统的一个或多个实施方式中。0041图3是传统的楔形中央毂。

27、件的图片。该中央毂件可以是销接的楔形中央毂件，其可用在WLC系统的一个或多个实施方式中。这些类型的榫接式（DOVETAIL）中央毂件可提供盒的快速插入和移除，其允许便捷操作且将操作者安装错误的风险减至最小。可释放地将盒紧固至驱动毂件的其它类似的机构也可用在榫接式毂件的位置。0042图4是根据本发明的实施方式的晶圆级离心机（WLC）系统的图片。这里，两个晶圆保持盒以竖直方式配置在中央榫接式毂件上，该中央榫接式毂件联接至基础离心机。在制造上，毂件和盒被精密地平衡。0043在特定的实施方式中，晶圆载有面对榫接式安装架的顶部（接合焊盘侧）。这将G力定位在关于晶圆上的MEMS装置的Z方向上。WLC系统的。

28、每一侧需要与相同数量的晶圆匹配以确保适当的平衡。不使部件适当平衡会存在安全危害。旋转晶圆（SPINNINGWAFER）会包括2个或4个晶圆，或者偶数个晶圆以确保平衡。0044图5是示出根据本发明的实施方式使用WLC测试制造MEMS装置的方法的简图。该图示出了制造者将许多晶圆提供至测试接收装置，这些晶圆可以是具有形成于其上的一个或多个MEMS装置的MEMS晶圆。测试触发器可发起WLC测试处理，其独立于CP触发器。然后经过WLC测试/筛选处理的晶圆成为完全封装的产品。0045方法的实施方式可包括以下步骤中的一些或全部0046将一个或多个晶圆插入一个或多个晶圆保持盒。晶圆保持盒可预先安装在离心机内或。

29、者在晶圆被插入其内后安装在离心机内。0047对硅晶圆施加受控的加速度曲线（被编程的曲线，例如平滑的、连续的、步进式的、脉冲的等）。0048将一个或多个晶圆从盒中移除（在将盒从离心机移除之前或之后）。0049将该刺激方法并入晶圆探测生产流中，例如确定哪一个处于晶圆级的MEMS装置说明书CN104069955A5/9页9具有/不具有静摩擦问题，以及将MEMS装置与不具有静摩擦问题的晶圆分离。0050本发明的实施方式可包括晶圆级离心机（WLC）系统和使用该系统测试MEMS装置的方法。晶圆级离心机（WLC）系统可包括基础离心机系统和联接到基础离心机系统的盒安装毂件。该方法可包括通过基础离心机系统对一个。

30、或多个MEMS晶圆应用受控的加速度曲线（例如，平滑且连续的加速度曲线、逐段线性的曲线、静态加速度、长时间恒定加速度等）。一个或多个MEMS晶圆中的每一个可具有形成于其上的一个或多个MEMS装置。两个或更多个MEMS晶圆可设置在两个或更多个晶圆保持盒中，两个或更多个晶圆保持盒被配置在盒安装毂件上。该方法还可包括识别一个或多个目标MEMS晶圆，可包括通过晶圆探测或其它电测试配置识别一个或多个MEMS晶圆上的一个或多个MEMS装置的静摩擦。0051本发明的其它实施方式包括盘式离心机（TLC）系统和使用该系统测试MEMS装置的方法。盘式离心机（TLC）系统也可包括基础离心机系统和联接到基础离心机系统的。

31、盒安装毂件。该方法可包括通过基础离心机系统对两个或更多MEMS部件应用平滑且连续的加速度曲线。这些部件可包括被配置在盘式盒或盘式载体等中的划片的、封装的、或被处理的部分的盘等。这些盘式盒或载体可配置在盒安装毂件上。该方法也可包括识别一个或多个目标MEMS部件或部分，其可包括识别这些MEMS划片或被处理部分的一个或多个中的静摩擦。0052图6是示出根据本发明的实施方式的作用在离心机内的晶圆上的力的简图。这些方程示出了力向量APZ和AN是相等的。0053晶圆中央的裸片与边缘处的裸片之间的ZG力向量没有差别。00540055然而，YG力存在较大差别。在晶圆中央为零切向力。在晶圆边缘处，切向力为101。

32、6K，高于Z轴方向上的G力13。005600570058对于在期望G力下的角速度的一般方程为00590060图7是表示根据本发明的实施方式的旋转离心力（RCF）角速度关系的简图。0061图8是示出根据本发明的实施方式的使用WLC系统制造MEMS装置的方法的简化流程图。该方法使用具有联接到盒安装毂件的基础离心机系统的WLC系统，如以下概述说明书CN104069955A6/9页100062801提供具有联接到盒安装毂件的基础离心机系统的晶圆级离心机（WLC）系统；0063802将一个或多个MEMS晶圆插入一个或多个盒；0064803将一个或多个盒联接到盒安装毂件；0065804对MEMS晶圆应用受。

33、控的加速度曲线；0066805将一个或多个MEMS晶圆从一个或多个盒移除；0067806确定晶圆上的具有物理问题的一个或多个MEMS装置；以及0068807执行其他所需步骤。0069如图所示，该方法具有一系列步骤，这些步骤可改变、修改、替换、重排、扩充、缩减或它们的任何组合。即，该方法重复进行以上步骤中的任一个。这些步骤可单独地进行或与其它描述的或甚至没有描述的步骤组合进行。可以所示的顺序或以其它顺序进行这些步骤，如果需要的话。也可使用其它处理步骤利用硬件和软件的组合来进行这些步骤。也可使用硬件或软件等实现的其它处理来进行这些步骤。当然，可存在许多其它变型、修改和替换。本方法的其它细节可在整个。

34、说明书和以下更具体的描述中找到。0070在一个实施方式中，本发明提供了使用WLC系统测试MEMS装置的方法。如图8所示，该方法可开始于步骤801，提供WLC系统。在步骤802中，可将一个或多个MEMS晶圆插入一个或多个盒，每个MEMS晶圆具有形成于其上的至少一个MEMS装置。在特定的实施方式中，一个或多个晶圆可包括两个或更多晶圆（偶数个晶圆），并且可被插入两个或更多个盒中（偶数个盒），盒以精确平衡的方式被配置在盒安装毂件上。每个MEMS晶圆可包括顶部或接合焊盘侧。在步骤803中，这些盒可联接到WLC系统的盒安装毂件。MEMS晶圆和盒可配置使得每个MEMS晶圆的顶部面对盒安装毂件。盒竖直地或水平。

35、地安装在盒安装毂件上。0071在步骤804中，在WLC系统中进行一次，可通过WLC系统对MEMS晶圆应用受控的加速度曲线。在步骤805中，在WLC系统中的处理之后，将一个或多个MEMS晶圆从一个或多个盒移除。在步骤806中，然后识别这些晶圆上的具有物理问题的MEMS装置。这些物理问题可包括MEMS装置中的静摩擦问题。如果必要的话可附加地进行其他步骤。0072在一个实施方式中，本发明可提供一种使用晶圆级离心机（WLC）系统来测试MEMS装置的方法，该WLC系统包括基础离心机系统和联接到基础离心机系统的盒安装毂件。该方法可包括提供两个或更多个MEMS晶圆，每个MEMS晶圆具有形成于其上的一个或多个。

36、MEMS装置。两个或更多MEMS装置可配置在两个或更多个晶圆保持盒内。在一个实施方式中，可存在连个或四个MEMS晶圆，其中的每个具有形成于其上的一个或多个MEMS装置。0073这些晶圆保持盒可配置在盒安装毂件上。盒可以是具有DELRIN毂件的2槽式钛晶圆盒，但也可使用其它晶圆盒。在特定的实施方式中，晶圆保持盒中的MEMS晶圆可以精确平衡的方式配置在毂件上。晶圆保持盒可竖直或水平地安装。盒安装毂件可包括销接的榫接式中央盒安装毂件。0074在特定的实施方式中，两个或更多个MEMS晶圆中的每个包括顶部或接合焊盘侧。当安装MEMS晶圆和晶圆保持盒时，配置可包括将MEMS晶圆定位使得在晶圆保持盒内的每个。

37、晶圆的顶部面对盒安装毂件。这些晶圆保持盒也可配置使得来自施加加速度曲线的G力相对于每个MEMS晶圆上的一个或多个MEMS装置定向在Z方向。0075可通过基础离心机系统对MEMS晶圆施加受控的加速度曲线，并且可识别一个或多个目标MEMS晶圆。受控的加速度曲线可包括平滑加速度曲线，静态加速度曲线、连续的说明书CN104069955A107/9页11加速度曲线、步进式的加速度曲线、脉冲加速度曲线、长期恒定加速度曲线或其它曲线。更具体地，一个或多个表现出静摩擦的MEMS装置可在MEMS晶圆上被识别。可在识别处理中使用各种处理，包括芯片探测、晶圆探测、传统探测生产等以及它们的组合。0076图9是安装至多。

38、轴测试块的定制8DUT（被测器件）离心板的图片。该DUT测试板可包括设置在安装立方体上的PCB（印刷电路板），可被配置成用于8个设备（在电路板上示出），这8个设备可以是MEMS设备、MEMS封装部分等。在各种实施方式中，根据应用和/或设备尺寸，可将不同数量的设备安装在测试板上（例如，2、4、6、10等）。0077图10是具有根据本发明的实施方式的、自定义修改的离心机测量系统的图片。如图所示，由电池供电的蓝牙收发器被安装在毂件的中心。两个DUT板被安装在相对的端部。如图9所示，这些DUT板可以是自定义8DUT离心机板。该配置在单次运行中提供了16DUT的容量。这些DUT板可在各种位置进行配置以通。

39、过使上面安装有具有MEMS设备的PCB的安装立方体旋转或通过改变板相对于由离心机板系统产生的向心力的方向来实现刺激的所有6个轴线（X、Y、Z、X、Y、Z）。0078图11是根据本发明的实施方式的被测器件（DUT）或离心机测量系统的图片。DUT可以是晶圆、裸片、封装芯片、有源封装芯片等。如图所示，包括旋转件或臂的固定外壳可联接至计算设备。固定外壳可以是基础离心机设备或系统，诸如图1中示出的OKTEK的G5005型离心机。类似于图10，DUT测试板和电池可联接至旋转臂的端部。0079在具体实施方式中，旋转件可另外包括联接至该设备的电源。该电源可以是电池、电容器等，并且可以被配置成为该设备提供操作功。

40、率。旋转件还可以包括联接至该装置的通信源。该通信源可以被配置成提供从该设备至分析设备的信号。该通信源可包括诸如WIFI、无线、光学、蓝牙、近场通信、微波、激光等及其组合的源。此外，分析装置可包括被配置成从该通信源接收信号的通信接收机。0080在具体实施方式中，该设备包括基于MEMS的加速度计。受控的每时间段转数可包括受控的随时间变化的每时间段转数。在这种情况下，分析装置可被配置成响应于受控的随时间变化的每时间段转数确定施加至该设备的随时间变化的重力。分析装置还可以被配置成响应于随时间变化的重力以及来自基于MEMS的加速度计的一个或多个信号确定与基于MEMS的加速度计相关联的静摩擦力。在具体实施。

41、方式中，这些一个或多个信号可以与复原力相关联，其中，复原力与基于MEMS的加速度计相关联。0081在实施方式中，离心机测量系统可被配置成具有多个自定义修改，以便于MEMS设备、封装MEMS件等的测试。旋转臂可通过电联接至USB（通用串行总线）DAQ（数据采集系统）模块的光学开关来控制。该USBDAQ模块可联接至计算设备，诸如台式计算机、平板计算机、移动电话等。另外，蓝牙收发器可以设置在固定外壳内，并且被配置成传输来自DUT测试板的数据（如图9所示）。来自蓝牙收发器的数据可使用各种软件测量工具诸如LABVIEW等来处理。0082图12是示出操作根据本发明的实施方式的离心机的测量系统的方法的简图。。

42、更具体地，该图示出了随着时间推移的应用加速度（G的加速度）以及该加速度曲线与根据设备输出（RBM）在DUT中发现的静摩擦能量之间随着时间推移的关系。指出了两个关键点MEMS检测质量（PM）与MEMS停止结构进行接触时，以及当PM被释放时。0083在实施方式中，本发明提供了用于在高重力下确定有缺陷设备的方法。该方法可说明书CN104069955A118/9页12包括将设备联接至离心机的旋转件，并且向该设备施加操作功率。离心机的旋转件具有受控的旋转速度，而该设备具有施加于其上的操作功率。该旋转速度可以与重力相关联。在实施方式中，该方法可包括相对于重力旋转该设备，从而以指定角度施加重力。通过在不同方。

43、向上偏置该设备，可在所有6个轴线上测试该设备。然后，在该设备具有施加与其上的操作功率并受到重力的同时，可在计算设备中接收来自该设备的一个或多个信号。使用计算设备，响应于一个或多个信号以及重力，可确定该设备有无缺陷。0084在具体实施方式中，该方法可包括将所联接的电源联接至旋转件和设备，由此为该设备提供操作功率。该电源可从电池、电容器等来选择。0085在具体实施方式中，该方法可还包括在该设备具有施加于其上的操作功率的同时将调整因数施加至该设备，以及在该设备具有施加与其上的操作功率且受重力的同时，从该设备输出响应于调整因数的一个或多个信号。另外，可从联接至离心机的通信源输出一个或多个信号。这些一个。

44、或多个信号可从在WIFI、无线、光学、蓝牙、近场通信、微波、激光等中选择的通信机制进行输出。0086在具体实施方式中，该装置可包括基于MEMS的加速度计，并且控制旋转速度的方法步骤可包括及时改变旋转件的旋转速度。计算设备中可确定响应于一个或多个信号以及旋转速度与加速度计相关联的静摩擦源。另外，一个或多个信号可以与复原力相关联，其中，复原力与基于MEMS的加速度计相关联。0087图13是示出根据本发明的实施方式解释DUT的方法的简图。该附图提供了用于解释一个或多个设备的离心测试过程中的数据的能量方程。如前所述，在测试过程中由三个关键时刻测试开始时间T0、降落时间TTD和释放时间TR。在T0处，离。

45、心机以0RPM运转，从而AZ0G。在TTD处，有斜坡上升至第一加速度的加速度，其中AZA1。在TR处，有斜坡下降至第二加速度的加速度，其中AZA2。如图所示，DUT是具有充当弹簧的检测质量（PM）的设备。提供了方程以及接触PM至衬底表面的能量ETDFD以及存储在弹簧中的能量ES1/2KD2。在这里，ETDES。0088图14是示出根据本发明的实施方式的DUT的能量守恒的简图。在本文中所示出的是，降落能量是复原力，复原力是存储在弹簧中的能量。所述设备表示了如果没有静摩擦的情况下的检测质量的位置。在由静摩擦的情况下，静摩擦能量等于降落能量减去释放能量。采用等于能量的比值作为静摩擦加速度（A1A2）。

46、与降落加速度（A1）的比值。0089内在静摩擦能量被定义为来自纯表面物理的静摩擦能量（即，范德华力）。将其他因素添加至内在静摩擦能量以形成总静摩擦能量。这些因素可包括膜形式的污染物（有机物）、接触面处理/拓扑结构、颗粒、表面硬度（如果柔软则冲击可以改变拓扑结构）等。这些其他因素可用制造过程的变化而变化相当大，并且很多事物可影响MEMS设备的静摩擦恢复潜力。所有这些因素都表明了为什么需要静摩擦力裕度。0090图15是示出根据本发明的实施方式的用于DUT的静摩擦恢复考虑的简图。顶部附图示出颗粒可对所存储的弹簧能量的减少的效果。ES随颗粒直径DP的平方减小。中间附图示出由于表面污染的静摩擦能量的增大。

47、。底部附图示出由于表面拓扑结构的不规则的静摩擦能量的减小，表面拓扑结构的不规则导致接触面积减小。0091如果静摩擦能量或释放能量无变化性，那么将静摩擦限制设定为ESTICTION/ETDESTICTION。然而，由于变化性，所以有必要在释放能量和降落能量之说明书CN104069955A129/9页13间具有裕度，以确保现场零件不会粘住。为了近似于确保在所有变化性的情况下所必需的裕度，我们可使用来自本文中所述系统和离心机测试方法的经验静摩擦数据和SEM颗粒尺寸数据。0092图16和图17是根据本发明的实施方式的、用于能量变化估计和静摩擦裕度的计算的简化表示。复原能量是储存在弹簧中的能量，并且通过。

48、由于颗粒尺寸的因数VR来减小。在具体实施方式中，该因数从设计以及用于金属隆起设备的SEM数据估计为VR105/1620473。另外，静摩擦能量通过由于过程变化性的因数VS来增大。在具体实施方式中，该因数从来自离心机测试的经验变化性数据估计为VS80/204。使用这些因数（在图16中示出），最终静摩擦裕度可确定为ESTICTION/ETDVR/VS14。当然，可以有其他变化、修改和替代。0093图18是示出根据本发明的实施方式的分析装置的用户界面的简图。来自DUT的数据可被记录并在屏幕上显示，以允许用户容易地确定这些设备的质量。0094还应理解的是，本文中所描述的示例和实施方式仅用于说明性的目的。

49、，并且建议本领域技术人员根据这些示例和实施方式进行各种修改或变化，这些修改或变化将包括在本申请的精神和权限以及所附权利要求书的范围内。说明书CN104069955A131/16页14图1图2说明书附图CN104069955A142/16页15图3图4说明书附图CN104069955A153/16页16图5说明书附图CN104069955A164/16页17图6说明书附图CN104069955A175/16页18图7说明书附图CN104069955A186/16页19图8说明书附图CN104069955A197/16页20图9说明书附图CN104069955A208/16页21图10说明书附图CN104069955A219/16页22图11说明书附图CN104069955A2210/16页23图12说明书附图CN104069955A2311/16页24图13说明书附图CN104069955A2412/16页25图14说明书附图CN104069955A2513/16页26图15说明书附图CN104069955A2614/16页27图16说明书附图CN104069955A2715/16页28图17说明书附图CN104069955A2816/16页29图18说明书附图CN104069955A29。