[发明专利]一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法及装置有效

专利信息
申请号: 202110455222.2 申请日: 2021-04-26
公开(公告)号: CN113203939B 公开(公告)日: 2022-03-18
发明(设计)人: 刘婧;冯方方;李宗伟;杨长春;周永健 申请(专利权)人: 中国科学院地质与地球物理研究所
主分类号: G01R31/28 分类号: G01R31/28;G01P15/08;G01P21/00
代理公司: 北京君慧知识产权代理事务所(普通合伙) 11716 代理人: 董延丽
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 mems 加速度 传感器 芯片 检测 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法,其特征在于,所述方法包括:

将可变直流电压加在MEMS加速度传感器芯片的第一极板与第二极板,以使所述第二极板朝着所述第一极板的方向移动;其中,所述第一极板是固定极板,所述第二极板是可动极板;

将预设频率的交流电压加在所述第一极板与所述第二极板,以获得所述第一极板与所述第二极板之间的基础电容值和加压电容值;其中,所述基础电容值为所述直流电压的电压值为零时,所述第一极板与所述第二极板之间的电容值,所述加压电容值为所述直流电压的电压值不为零时,所述第一极板与所述第二极板之间的电容值;

基于获得的所述第一极板与所述第二极板之间的基础电容值和加压电容值,确定所述MEMS加速度传感器芯片第一极板与第二极板之间的电压-电容特性曲线、转折电压以及电容变化值,具体包括:

根据电压值与电容值对应的关系,绘制所述第一极板与所述第二极板之间的电压-电容特性曲线;

基于所述第一极板与所述第二极板之间的基础电容与加压电容的差值,确定所述电容变化值;

基于所述电压-电容特性曲线,确定极板间电容急速变化时对应的电压值为转折电压;

根据所述第一极板与所述第二极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线,判断所述MEMS加速度传感器芯片是否正常;其中,所述根据所述第一极板与所述第二极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线,判断所述MEMS加速度传感器芯片是否正常,具体包括:

将当前所述MEMS加速度传感器芯片第一极板与第二极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线,与MEMS加速度传感器芯片第一极板与第二极板之间对应的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线的理论设计值,进行对比;

在当前所述基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线中的任意一项或多项,与对应的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线的理论设计值的差值大于预设阈值的情况下,确定所述MEMS加速度传感器芯片不正常。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法,其特征在于,所述方法还包括:

确定MEMS加速度传感器芯片第二极板与第三极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线;其中,所述第三极板为固定极板,且所述第三极板的第一表面与所述第二极板的第二表面相对设置;

将所述MEMS加速度传感器芯片第二极板与第三极板之间的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线与MEMS加速度传感器芯片第二极板与第三极板之间对应的基础电容值、转折电压、电容变化值以及电压-电容特性曲线的理论设计值进行对比,判断所述MEMS加速度传感器芯片是否正常。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法,其特征在于,所述将可变直流电压加在MEMS加速度传感器芯片的第一极板与第二极板,以使所述第二极板朝着所述第一极板的方向移动,具体包括:

将可变直流电压加在MEMS加速度传感器芯片的第一极板与第二极板;

基于预设的步进电压值,调整所述直流电压值,以使所述第二极板朝着所述第一极板的方向移动;

其中,所述第二极板的移动距离由当前直流电压值决定。

4.根据权利要求3所述的一种MEMS加速度传感器芯片的检测方法,其特征在于,所述基于预设的步进电压值,调整所述直流电压的输出电压值,以使所述第二极板朝着所述第一极板的方向移动,具体包括:

基于预设的步进电压值调整直流电压值,以使所述第一极板与所述第二极板之间获得不同的直流电压值,以基于所述不同的直流电压值在所述第一极板与所述第二极板之间产生不同大小的静电力,用以克服基于第二极板移动引起弹性梁形变,所产生的弹性力;其中,所述弹性梁为连接在MEMS加速度传感器芯片第二极板上的组件。

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