测试真空度的方法和装置

摘要

本发明公开了一种测试真空度的方法和装置，其中，该方法包括：向待测器件输入射频扫描信号；接收待测器件在射频扫描信号的频率与待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号；根据输出信号测试待测器件所处环境的真空度。本发明解决了现有技术中测试真空度不准确的技术问题，达到了提高真空度测试准确度的技术效果。

权利要求

1.一种测试真空度的方法，其特征在于，包括：向待测器件输入射频扫描信号；

接收所述待测器件在所述射频扫描信号的频率与所述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号；

根据所述输出信号测试所述待测器件所处环境的真空度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收所述待测器件在所述射频扫描信号的频率与所述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号包括：接收所述输出信号经过信号放大器后输出的测试信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述输出信号测试所述待测器件所处环境的真空度包括：根据所述输出信号计算Q值，其中，所述Q值用于表示电感器在预设频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比；

根据计算出的Q值测试所述待测器件所处环境的真空度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的Q值测试所述待测器件所处环境的真空度包括：若所述Q值在预定范围之内，则判断出所述待测器件所处环境的真空度满足与所述预定范围对应的预定要求。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述向待测器件输入射频扫描信号包括：通过网络分析仪向所述待测器件输入射频扫描信号。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述待测器件包括：MEMS器件。

7.一种测试真空度的装置，其特征在于，包括：传输单元，用于向待测器件输入射频扫描信号；

接收单元，用于接收所述待测器件在所述射频扫描信号的频率与所述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号；

测试单元，用于根据所述输出信号测试所述待测器件所处环境的真空度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接收单元包括：接收模块，用于接收所述输出信号经过信号放大器后输出的测试信号。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述测试单元包括：测试模块，用于根据所述输出信号计算Q值；根据计算出的Q值测试所述待测器件所处环境的真空度，其中，所述Q值用于表示电感器在预设频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述测试模块用于若所述Q值在预定范围之内，则判断出所述待测器件所处环境的真空度满足与所述预定范围对应的预定要求。

说明书

测试真空度的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种测试真空度的方法和装置。

背景技术

[0002] 微型机电系统(MEMS,Micro-electromechanical Systems)谐振器是工作在真空度的器件，目前通过两片晶片接合(Wafer Bonding)的技术可以形成一个真空腔体。但是，在不同的工艺下，形成的真空腔体的真空度不同，有时候通过上述技术形成的真空腔体无法满足MEMS谐振器工作的要求。

[0003] 可见，包括MEMS谐振器在内的需要工作在真空度下的器件所处的真空环境直接影响到该器件的性能，然而如何检测真空腔体的实际真空环境是一大难题。

[0004] 现有技术中，检测真空度的方式往往无法准确地检测到真空腔体的实际真空度。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种测试真空度的方法和装置，以至少解决现有技术中测试真空度不准确的技术问题。

[0006] 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种测试真空度的方法，其包括：向待测器件输入射频扫描信号；接收上述待测器件在上述射频扫描信号的频率与上述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号；根据上述输出信号测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0007] 可选地，上述接收上述待测器件在上述射频扫描信号的频率与上述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号包括：接收上述输出信号经过信号放大器后输出的测试信号。

[0008] 可选地，上述根据上述输出信号测试上述待测器件所处环境的真空度包括：根据上述输出信号计算Q值；根据计算出的Q值测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0009] 可选地，上述根据计算出的Q值测试上述待测器件所处环境的真空度包括：若上述Q值在预定范围之内，则判断出上述待测器件所处环境的真空度满足与上述预定范围对应的预定要求。

[0010] 可选地，上述向待测器件输入射频扫描信号包括：通过网络分析仪向上述待测器件输入射频扫描信号。

[0011] 可选地，上述待测器件包括：MEMS器件。

[0012] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试真空度的装置，其包括：传输单元，用于向待测器件输入射频扫描信号；接收单元，用于接收上述待测器件在上述射频扫描信号的频率与上述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号；测试单元，用于根据上述输出信号测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0013] 可选地，上述接收单元包括：接收模块，用于接收上述输出信号经过信号放大器后输出的测试信号。

[0014] 可选地，上述测试单元包括：测试模块，用于根据上述输出信号计算Q值；根据计算出的Q值测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0015] 可选地，上述测试模块用于若上述Q值在预定范围之内，则判断出上述待测器件所处环境的真空度满足与上述预定范围对应的预定要求。

[0016] 在本发明实施例中，通过待测器件产生谐振时反馈的测试信号计算Q值，并根据Q值测试待测器件所处环境的真空度，从而解决了现有技术中测试真空度不准确的技术问题，达到了提高真空度测试准确度的技术效果。

附图说明

[0017] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0018] 图1是根据本发明实施例的一种可选的测试真空度的方法的流程图；

[0019] 图2是根据本发明实施例的另一种可选的测试真空度的方法的流程图；以及[0020] 图3是根据本发明实施例的一种可选的测试真空度的装置的示意图。

具体实施方式

[0021] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0022] 实施例1

[0023] 根据本发明实施例的一个方面，如图1所示，提供了一种测试真空度的方法，其包括：

[0024] S102，向待测器件输入射频扫描信号；

[0025] 可选地，在本实施例中上述待测器件可以为但不限于微型机电系统(MEMS,Micro-electromechanical Systems)谐振器，其中，MEMS谐振器是工作在真空环境的设备，真空环境的真空度将直接影响设备的性能。例如，向待测的MEMS谐振器中输入射频扫描信号(RF，Radio Frequency Signal)。上述举例只是一种示例，本申请对此不作限定。

[0026] 可选地，在本实施例中可以但不限于通过网络分析仪(Network Analyzer)向待测器件(例如，MEMS谐振器)输入射频扫描信号，其中，网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器，可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。例如，自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正，并换算出其他几十种网络参数，如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗(或导纳)、衰减(或增益)、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。

[0027] 例如，结合图2所示，通过网络分析仪202向MEMS谐振器204输入射频扫描信号。

[0028] S104，接收上述待测器件在上述射频扫描信号的频率与上述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号；

[0029] 可选地，在本实施例中待测器件接收的输出信号可以包括但不限于：待测器件的输出信号经信号放大器206放大后输出的测试信号。

[0030] 例如，结合图2所示，通过网络分析仪202向MEMS谐振器204输入射频扫描信号，当输入的射频扫描信号的频率与测试仪208中的MEMS谐振器204的固有频率一致时，MEMS谐振器204将发生谐振并产生输出信号，MEMS谐振器输出信号经信号放大器206放大后输出的测试信号会在网络分析仪202上显示。其中，在本实施例中网络分析仪202上显示的信息包括但不限于：谐振频率。

[0031] S106，根据上述输出信号测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0032] 可选地，在本实施例中可以但不限于通过实际器件功能测试数据换算得出信号的Q值，来判断设备的真空度，其中，在本实施例中的Q值可以为但不限于：衡量电感器件的主要参数，指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。可选地，在本实施例中Q值可以但不限于与最大的谐振频率成正比关系。

[0033] 可选地，在本实施例中的Q值可以但不限于通过以下公式计算得出：

[0034] df＝f2-f1  (1)

[0035] 其中，df为测量谐振曲线的频带宽度，f2与f1是失谐时，即输出电压的幅度下降到最大值的 倍时，对应的上下频率点，其中，f2对应上频率点，f1对应下频率点。

[0036] Q＝f0/df   (2)

[0037] 其中，f0为谐振频率。可选地，在本实施例中的Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，真空度越好。

[0038] 可选地，在本实施例中利用Q值测试待测器件所处环境的真空度可以包括但不限于：判断Q值是否在预定的范围之内。

[0039] 例如，网络分析仪202在接收到经信号放大器206放大后输出的测试信号之后，根据上述输出的测试信号计算Q值，并通过判断Q值是否在预定的范围之内，进而判断MEMS谐振器204所处环境对应的真空度。

[0040] 通过本申请提供的实施例，利用待测器件反馈的输出信号来测试待测器件所处环境的真空度，实现了提高真空度测试准确度的效果。

[0041] 可选地，上述步骤S104接收上述待测器件在上述射频扫描信号的频率与上述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号包括：

[0042] S1，接收上述输出信号经过信号放大器后输出的测试信号。

[0043] 例如，结合图2所示，当输入的射频扫描信号的频率与测试仪208中的MEMS谐振器204的固有频率一致时，MEMS谐振器204将发生谐振并产生输出信号，上述输出信号将会经过信号放大器206放大后输出测试信号，网络分析仪202将接收上述信号放大器206输出的测试信号。

[0044] 可选地，上述步骤S106根据上述输出信号测试上述待测器件所处环境的真空度包括：

[0045] S1，根据上述输出信号计算Q值；

[0046] S2，根据计算出的Q值测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0047] 例如，结合图2所示，网络分析仪202在接收到经信号放大器206放大后输出的测试信号之后，根据上述输出的测试信号计算Q值，并通过判断Q值是否在预定的范围之内，进而判断MEMS谐振器204所处环境对应的真空度。

[0048] 可选地，上述根据计算出的Q值测试上述待测器件所处环境的真空度包括：

[0049] S1，若上述Q值在预定范围之内，则判断出上述待测器件所处环境的真空度满足与上述预定范围对应的预定要求。

[0050] 例如，结合图2所示，若网络分析仪202计算出Q值的范围为(10000，33000)，其位于预定范围(10000，40000)之内，则判断出上述待测器件所处环境的真空度满足与预定范围(10000，40000)对应的预定要求。

[0051] 可选地，上述向待测器件输入射频扫描信号包括：通过网络分析仪向上述待测器件输入射频扫描信号。

[0052] 本发明提供了一种优选的实施例来进一步对本发明进行解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本发明，并不构成对本发明不当的限定。

[0053] 实施例2

[0054] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试真空度的装置，如图3所示，本实施例中的测试真空度的装置包括：

[0055] 1)传输单元302，用于向待测器件输入射频扫描信号；

[0056] 可选地，在本实施例中上述待测器件可以为但不限于微型机电系统(MEMS,Micro-electromechanical Systems)谐振器，其中，MEMS谐振器是工作在真空环境的设备，真空环境的真空度将直接影响设备的性能。例如，向待测的MEMS谐振器中输入射频扫描信号(RF，Radio Frequency Signal)。上述举例只是一种示例，本申请对此不作限定。

[0057] 可选地，在本实施例中可以但不限于通过网络分析仪(Network Analyzer)向待测器件(例如，MEMS谐振器)输入射频扫描信号，其中，网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器，可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。例如，自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正，并换算出其他几十种网络参数，如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗(或导纳)、衰减(或增益)、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。

[0058] 例如，结合图2所示，通过网络分析仪202向MEMS谐振器204输入射频扫描信号。

[0059] 2)接收单元304，用于接收上述待测器件在上述射频扫描信号的频率与上述待测器件的固有频率一致时发生谐振所产生的输出信号；

[0060] 可选地，在本实施例中待测器件接收的输出信号可以包括但不限于：待测器件的输出信号经信号放大器206放大后输出的测试信号。

[0061] 例如，结合图2所示，通过网络分析仪202向MEMS谐振器204输入射频扫描信号，当输入的射频扫描信号的频率与测试仪208中的MEMS谐振器204的固有频率一致时，MEMS谐振器204将发生谐振并产生输出信号，MEMS谐振器输出信号经信号放大器206放大后输出的测试信号会在网络分析仪202上显示。其中，在本实施例中网络分析仪202上显示的信息包括但不限于：谐振频率。

[0062] 3)测试单元306，用于根据上述输出信号测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0063] 可选地，在本实施例中可以但不限于通过实际器件功能测试数据换算得出信号的Q值，来判断设备的真空度，其中，在本实施例中的Q值可以为但不限于：衡量电感器件的主要参数，指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。可选地，在本实施例中Q值可以但不限于与最大的谐振频率成正比关系。

[0064] 可选地，在本实施例中的Q值可以但不限于通过以下公式计算得出：

[0065] df＝f2-f1    (3)

[0066] 其中，df为测量谐振曲线的频带宽度，f2与f1是失谐时，即输出电压的幅度下降到最大值的 倍时，对应的上下频率点，其中，f2对应上频率点，f1对应下频率点。

[0067] Q＝f0/df    (4)

[0068] 其中，f0为谐振频率。可选地，在本实施例中的Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，真空度越好。

[0069] 可选地，在本实施例中利用Q值测试待测器件所处环境的真空度可以包括但不限于：判断Q值是否在预定的范围之内。

[0070] 例如，网络分析仪202在接收到经信号放大器206放大后输出的测试信号之后，根据上述输出的测试信号计算Q值，并通过判断Q值是否在预定的范围之内，进而判断MEMS谐振器204所处环境对应的真空度。

[0071] 通过本申请提供的实施例，利用待测器件反馈的输出信号来测试待测器件所处环境的真空度，实现了提高真空度测试准确度的效果。

[0072] 可选地，上述接收单元304包括：接收模块，用于接收上述输出信号经过信号放大器后输出的测试信号。

[0073] 例如，结合图2所示，当输入的射频扫描信号的频率与测试仪208中的MEMS谐振器204的固有频率一致时，MEMS谐振器204将发生谐振并产生输出信号，上述输出信号将会经过信号放大器206放大后输出测试信号，网络分析仪202将接收上述信号放大器206输出的测试信号。

[0074] 可选地，上述测试单元306包括：测试模块，用于根据上述输出信号计算Q值；根据计算出的Q值测试上述待测器件所处环境的真空度。

[0075] 例如，结合图2所示，网络分析仪202在接收到经信号放大器206放大后输出的测试信号之后，根据上述输出的测试信号计算Q值，并通过判断Q值是否在预定的范围之内，进而判断MEMS谐振器204所处环境对应的真空度。

[0076] 可选地，上述测试模块用于若上述Q值在预定范围之内，则判断出上述待测器件所处环境的真空度满足与上述预定范围对应的预定要求。

[0077] 例如，结合图2所示，若网络分析仪202计算出Q值的范围为(10000，33000)，其位于预定范围(10000，40000)之内，则判断出上述待测器件所处环境的真空度满足与预定范围(10000，40000)对应的预定要求。

[0078] 本发明提供了一种优选的实施例来进一步对本发明进行解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本发明，并不构成对本发明不当的限定。

[0079] 从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

[0080] 通过待测器件产生谐振时反馈的测试信号计算Q值，并根据Q值测试待测器件所处环境的真空度，从而解决了现有技术中测试真空度不准确的技术问题，达到了提高真空度测试准确度的技术效果。

[0081] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。