KR101897957B1 - 필름 프레임을 사용하여 신호 대 노이즈 비를 테스트하는 방법 - Google Patents

필름 프레임을 사용하여 신호 대 노이즈 비를 테스트하는 방법 Download PDF

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Abstract

마이크로폰의 음향 포트들을 차단하도록 필름들을 사용하는 제조 중 MEMS 마이크로폰을 테스트하는 시스템 및 방법이 제공된다. 마이크로폰 테스트는 마이크로폰이 여전히 어레이로 필름 프레임 상에 장착되면서 수행된다. 마이크로폰의 음향 포트들이 필름으로 덮여진 상태로 테스트를 수행함으로써, 원하지 않는 외부 노이즈가 감쇠된다.

Description

필름 프레임을 사용하여 신호 대 노이즈 비를 테스트하는 방법
본 발명의 실시예들은 마이크로폰의 출력 신호에서 노이즈에 대해 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 마이크로폰을 테스트하는 방법들에 관한 것이다.
마이크로폰의 출력 신호에서 노이즈에 대해 테스트되는 형태는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 상부-포트형 MEMS 마이크로폰 패키지 및 하부-포트형 MEMS 마이크로폰 패키지가 있을 수 있다.
본 발명은 무엇보다도, 노이즈 테스트 중에 외부 사운드를 감쇄시키기 위해 마이크로폰의 음향 포트들을 차단하도록 필름을 사용하는, 제조 중에 MEM 마이크를 노이즈 테스트하는 방법 및 시스템을 제공한다.
일 실시예에서, 본 발명은 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 테스트 장치의 필름 프레임에 MEMS 마이크로폰들의 어레이에 부착된 필름을 배치하고, MEMS 마이크로폰들의 어레이에 각 MEMS 마이크로폰의 음향 포트를 덮는(cover) 단계를 포함한다. 정렬 소켓(alignment socket)이 MEMS 마이크로폰들의 기판에 접속되고 각 MEMS 마이크로폰의 하나 이상의 접촉 패드들에 결합되어 각각의 MEMS 마이크로폰에 전원 접속 및 MEMS 마이크로폰 출력 접속을 제공한다. 제어 유닛이 MEMS 마이크로폰 출력 접속으로부터 출력 신호를 측정하여 노이즈 성능 데이터를 획득하고 상기 노이즈 성능 데이터를 메모리에 저장한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 다수의 리드(lid)들과 복수의 음향 포트들을 갖는 MEMS 마이크로폰 어레이를 포함한다. 얇은 필름이 필름 프레임에 부착되고, 상기 필름은 복수의 MEMS 마이크로폰들 각각의 리드에 부착된다. 이 필름은 상기 어레이의 각 MEMS 마이크로폰의 음향 포트를 덮는다. 테스트 장치는 MEMS 마이크로폰의 기판 상에 위치된 복수의 접촉 패드들에 접속하도록 구성된 정렬 소켓을 포함한다. 상기 정렬 소켓은 전원 접속, 접지 접속 및 MEMS 마이크로폰 출력 접속들을 MEMS 마이크로폰에 제공한다. 제어 유닛은 MEMS 마이크로폰으로부터의 출력 신호를 측정하여 노이즈 성능 데이터를 얻도록 구성된다.
본 발명의 다른 양태들은 상세한 설명 및 첨부된 도면을 고려함으로써 더욱 명백해질 것이다.
도 1a는 상부-포트형 MEMS 마이크로폰 패키지의 단면도이다.
도 1b는 하부-포트형 MEMS 마이크로폰 패키지의 단면도이다.
도 2는 필름 프레임 상에 위치하는 도 1의 유형의 MEMS 마이크로폰 어레이의 오버헤드 뷰를 도시한다.
도 3a는 도 2에 도시된 MEMS 마이크로폰 어레이에 대한 테스트 장치의 측면도이다.
도 3b는 도 2에 도시된 MEMS 마이크로폰 어레이에 대한 다른 테스트 장치의 측면도이다.
도 4는 도 3a 및 도 3b의 테스트 장치에 대한 제어 유닛의 블록도이다.
도 5는 도 2의 MEMS 마이크로폰 어레이를 테스트하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 임의의 실시예들이 상세히 설명되기 전에, 본 발명은 이하의 설명에서 설명되거나 다음의 도면들에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열의 상세한 설명에 의해 본 발명이 제한되지 않는 것으로 이해되어야한다. 본 발명은 다른 실시예들이 가능하고 다양한 방법으로 실시되거나 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 구현하기 위해 복수의 상이한 구조적 구성요소들뿐만 아니라 복수의 하드웨어 및 소프트웨어 기반의 디바이스들이 사용될 수 있다는 것을 알아야한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 및 전자 구성요소들 또는 모듈들을 포함할 수 있는데, 논의를 위해 이들 구성요소들의 대부분이 하드웨어로만 실행되는 것처럼 도시 및 설명될 수 있음을 이해해야한다. 하지만, 적어도 하나의 실시예에서, 본 발명의 전자 기반의 양태가 하나 이상의 연관된 프로세서들에 의해 실행가능하고 궁극적으로는 그에 의해 실행되는 소프트웨어(예를 들면, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체에 저장된 명령들)에 의해 적어도 부분적으로 실행될 수 있다. 또한, 본 발명을 구현하기 위해 다수의 상이한 구조적 구성 요소들뿐만 아니라 다수의 하드웨어 및 소프트웨어 기반의 장치들이 사용될 수 있음을 알아야한다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 "제어 유닛" 및 "제어기"는 하나 이상의 프로세서들, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 하나 이상의 메모리 모듈들, 하나 이상의 입력/출력 인터페이스들, 및 구성요소들을 연결하는 다양한 연결부들(예를 들면, 시스템 버스)을 포함할 수 있다.
도 1a는 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100)의 한 예를 도시한다. 이 실시예에서, 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100)은 리드(lid)(105), MEMS 마이크로폰 다이(110) 및 기판(115)을 포함한다. 기판(115)은 리드(105)에 부착되어 MEMS 마이크로폰 다이(110)를 하우징하는 캐비티를 형성한다. 음향 포트(120)는 리드(105)의 상부면(125)에 형성된다. MEMS 마이크로폰 다이(110)는 음향 압력(즉, 사운드)이 음향 포트(120)를 통해 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100)으로 들어가고 마이크로폰 다이(110)와 상호 작용하도록 음향 포트(120)에 근접하게 장착된다. 마이크로폰 다이(110) 및 관련 전자기기들(도시되지 않음)은 기판(115)의 바닥 면(135)상의 접촉 패드들(130)을 통해 음압의 전자 신호 표현을 출력한다.
도 1b는 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150)의 일 예를 도시한다. 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100)과 유사하게, 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150)은 리드(155), MEMS 마이크로폰 다이(160), 및 기판(165)을 포함한다. 기판(165)은 리드(155)에 부착되어 MEMS 마이크로폰 다이(160)를 하우징하는 캐비티를 형성한다. 하부-포트 구성에서, 음향 포트(170)가 기판(165)에 형성된다. MEMS 마이크로폰 다이(160)는 음향 포트(170)에 근접하게 장착된다. 복수의 접촉 패드들(175)이 기판(165) 상에 위치된다. 접촉 패드들(175)은 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150)에 전원 및 신호 접속부들을 제공한다. 설명의 목적을 위해, 접촉 패드들은 기판의 표면으로부터 돌출한 것으로 표시되었다. 하지만, 일부 실시예들에서, 접촉 패드들(175)은 기판(165)의 바닥면과 동일 평면에 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, MEMS 마이크로폰(202)은 복수의 상부-포트형 MEMS 마이크로폰들(100) 또는 복수의 하부-포트형 MEMS 마이크로폰들(150)을 포함하는 어레이(200)의 일부로서 구성된다. 어레이(200)는 어레이(200) 내의 각각의 MEMS 마이크로폰(202)에 대한 기판(115)을 형성하는 단일 실리콘 웨이퍼 상에 구축된다. 어레이(200) 내의 MEMS 마이크로폰들(100)은 행들(205)과 열들(210)로 배열된다. 제조 중에, 어레이(200)는 필름 프레임(220)에 부착되는 필름(215)에 결합된다. 필름(215)은 접착제를 함유하고 각각의 리드(105)의 상부 표면(125)에 부착되어 어레이(200)를 홀딩한다. 필름 프레임(220)은 싱귤레이션 공정 동안 싱귤레이팅되지 않은 MEMS 마이크로폰들의 어레이(200)를 안정하게 유지시킨다. 싱귤레이션 공정은 각각의 MEMS 마이크로폰(202) 사이에서 기판(115)을 분할하고 복수의 개별 마이크로폰 패키지를 생성한다. 싱귤레이션 후, 각각의 MEMS 마이크로폰(202)은 필름(215)에 의해 제자리에서 홀딩된다. 각각의 MEMS 마이크로폰(202)의 리드(105)의 상부면(125)이 필름(215)에 부착되기 때문에, 각각의 MEMS 마이크로폰(202)의 음향 포트(120)는 싱귤레이션 이전에 필름(215)에 의해 덮여있다. 필름(215)은 싱귤레이션 중에 파편이 음향 포트(120)로 들어가는 것을 방지한다.
도 3a는 필름 프레임(220) 및 테스트 장치(300)를 포함하는 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100)에 대한 예시적인 테스트 구성(305)을 도시한다. 필름(215)은 음향 포트(120)가 필름(215)에 대면하도록 위치설정되고 접촉 패드(130)가 테스트 장치(300)와 대면하도록 위치설정되도록 각각의 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100)을 홀딩한다. 테스트 장치(300)는 인쇄 회로 기판(PCB)(310) 및 정렬 소켓(315)을 포함한다. PCB(310)는 전력, 접지 및 신호 연결부를 정렬 소켓(315)에 제공한다. 정렬 소켓(315)은 PCB(310)에 전기적으로 연결된 포고 핀들(pogo pins)(320)을 포함한다. 포고 핀들(320)은 각각의 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100) 상의 접촉 패드들(130)에 전기적으로 접속되도록 구성된다. 테스트 동안, 포고 핀들(320)이 접촉 패드들(130)과 정렬되도록 필름 프레임(220)이 위치설정된다. 포고 핀들(320)은 어레이(200)에 전원, 접지 및 신호 접속부를 제공한다. 한 구성에서, 테스트 장치(300)가 고정된 상태로 홀딩되고 필름 프레임(220)이 테스트 장치(300)에 자동으로 위치설정되고 정렬된다. 다른 구성에서, 필름 프레임(220)이 고정된 상태로 홀딩되고 테스트 장치(300)가 자동으로 위치설정되고 정렬된다. 위치설정 및 정렬은 로봇 및 센서(도시되지 않음)를 사용하여 수행된다.
도 3b는 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150)에 대한 테스트 구성(355)의 일 실시예를 도시한다. 상기한 구성에서와 같이, 테스트 장치(350)는 PCB(360) 및 정렬 소켓(365)을 포함한다. 정렬 소켓(365)은 PCB(360)에 전기적으로 접속된 포고 핀들(370)을 포함한다. 테스트 동안, 포고 핀들(370)은 각각의 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150)상의 접촉 패드들(175)에 전기적으로 접속되도록 구성된다. 상기한 테스트 구성(305)에서와는 달리, 필름(215)은 테스트 장치(350)와 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150) 사이에 위치된다. 필름(215)은 음향 포트(170)와 접촉 패드들(175)이 필름(215)과 대면하도록 위치설정되게 각각의 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150)을 홀딩한다. 이로 인해 접촉 패드들(175)이 필름(215)에 의해 덮이게 된다. 테스트 동안, 포고 핀들(370)은 접촉 패드들(175)과 전기적으로 접촉을 이루기 위해 필름(215)을 관통한다. 대안적으로, 홀들이 테스트 전에 접촉 패드들(175)의 위치에서 필름을 통해 미리 천공될(pre-punched) 수 있다.
도 4는 마이크로폰 테스트 시스템의 한 구성을 나타내는 블록도이다. 마이크로폰 테스트 시스템은 테스트 구성(305) 및 테스트 구성(355)을 구현하도록 이루어진다. 제어 유닛(405)은 프로세서(410), 메모리(415), 및 입력/출력 모듈(420)을 포함한다. 프로세서(410)는 제어 유닛(405)의 다양한 모듈들 또는 구성요소들에 통신 가능하게 연결된다(예를 들어, 전기적으로 연결된다). 예를 들면, 도시된 프로세서(410)는 메모리(415) 및 입력/출력 모듈(420)에 접속된다. 제어 유닛(405)은, 무엇보다도, 마이크로폰 테스트 시스템의 동작을 제어하도록 동작가능한 하드웨어 및 소프트웨어의 조합을 포함한다. 제어 유닛(405)은 제어 유닛(405), 마이크로폰 테스트 시스템, 또는 양쪽 내의 구성요소들과 모듈들에 전원, 동작 제어, 및 보호를 제공하는 복수의 전기 및 전자 구성요소들을 포함한다. 메모리(415)는, 예를 들면, 프로그램 저장 영역 및 데이터 저장 영역을 포함한다. 제어 유닛은 데이터 저장 영역 내의 식별 데이터 및 노이즈 성능 데이터를 링크한다. 프로그램 저장 영역 및 데이터 저장 영역은 판독 전용 메모리("ROM") 및 랜덤 액세스 메모리( "RAM")와 같은 상이한 유형의 메모리들의 조합을 포함할 수 있다. 메모리(415)는 무엇보다도, 각각의 MEMS 마이크로폰(202)에 관한 정보를 저장한다. 예를 들면, 메모리(415)는 각각의 MEMS 마이크로폰(202)의 출력 노이즈 신호 및 허용가능한 출력 노이즈 레벨에 대한 임계값들을 저장(즉, 기록)한다.
제어 유닛(405)은 테스트 장치(300) 또는 테스트 장치(350)(도시되지 않음)에 접속된다. 제어 유닛은 위치설정 디바이스(425)에 접속되고, 일부 구조에서는 광 스캐너(430)에 접속된다. 위치설정 디바이스(425)는 테스트 프로세스가 수행되는 동안 필름 프레임(220) 및 정렬 소켓(315)을 제 위치에서 홀딩한다. 위치설정 디바이스(425)는 다수의 MEMS 마이크로폰들(202)을 동시에 테스트하도록 구성된다. 도 3의 테스트 구성에서 도시된 바와 같이, 정렬 소켓(315)은 복수의 접촉 패드들(130)에 접속되는 다수의 포고 핀들(320)을 포함한다. 정렬 소켓(315)은 어레이(200)의 단일 행(205) 또는 단일 열(210)에 접속될 수 있다. 각각의 행(205) 또는 열(210)은 위치설정 디바이스(425)가 정렬 소켓(315) 또는 필름 프레임(220)을 다음 행(205) 또는 열(210)로 이동시키기 전에 동시에 테스트될 수 있다. 대안적으로, 정렬 소켓(315)은 어레이(200) 상의 모든 접촉 패드들(130)에 동시에 접속될 수 있다. 다른 구성들에서, 정렬 소켓(315)은 교번하는 순서 또는 위치에서 접촉 패드들(130)에 접속된다. 이러한 방식으로, 테스트 프로세스는 종래의 방법보다 빠르게 수행되거나 테스트 프로세스의 특정 요구들에 의존하는 종래의 방법과 비교하여 단순화될 수 있다. 일부 구성들에서, 광 스캐너(430)는 각 MEMS 마이크로폰(202) 상의 바코드를 스캔하여 그 MEMS 마이크로폰(202)에 대한 고유한 식별 번호를 얻는다. 테스트 장치(300)는 각 MEMS 마이크로폰(202)으로부터 수신된 출력 신호를 분석을 위해 제어 유닛(405)로 전송하도록 구성된다.
도 5는 어레이(200) 상의 각각의 MEMS 마이크로폰(202)을 노이즈 테스트하기 위한 하나의 예시적인 프로세스를 도시하는 흐름도이다. 제어 유닛(405)으로부터의 명령들에 기초하여, 위치설정 디바이스(425)는 필름 프레임(220)을 테스트 장치(300)와 정렬시킨다(단계 405). 테스트 장치(300) 및 적어도 하나의 MEMS 마이크로폰(202)은 접촉 패드들(130) 및 포고 핀들(320)을 통해 전기적으로 접속된다. 테스트 장치(300)는 적어도 하나의 MEMS 마이크로폰(202)에 전원, 접지 및 마이크로폰 출력 접속부들을 공급한다(단계 410). 제어 유닛(405)은 각 MEMS 마이크로폰(202)의 출력 신호를 수신한다(415 단계). 제어 유닛(405)은 각 MEMS 마이크로폰(202)의 출력 신호의 노이즈 레벨을 측정한다(420 단계). 제어 유닛(405)은 어레이(200) 내의 각 MEMS 마이크로폰(202)의 위치를 결정하고, 각 MEMS 마이크로폰(202)에 대한 노이즈 레벨 데이터와 함께 위치 데이터를 저장한다(단계 425). 제어 유닛(405)은 어레이(200) 상에 테스트할 어떠한 남아있는 MEMS 마이크로폰들(202)이 있는지를 결정하고, 그렇다면 남아있는 MEMS 마이크로폰들(202)에 대해 단계들(410 내지 425)을 반복한다(단계 430). 일단 어레이(200) 상의 각 MEMS 마이크로폰(202)이 테스트되면, 필름 프레임(220)은 테스트 장치(300)로부터 제거되고 새로운 필름 프레임이 삽입된다(단계 435)(즉, 새로운 배치(batch)). 각각의 MEMS 마이크로폰(202)은 필름 프레임(220)으로부터 제거되고 분류된다(단계 440). 각각의 개별 MEMS 마이크로폰(202)은 추가적인 프로세스를 진행한다. 도 4 및 도 5에 도시된 단계들은 상부-포트형 MEMS 마이크로폰(100)의 구성요소들을 참조하는 것임을 유의해야 한다; 하지만, 상기 단계들은 도 3b의 테스트 구성(350)을 갖는 하부-포트형 MEMS 마이크로폰(150)에서도 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
노이즈 테스트는 음향 포트들(120, 170)에 사운드를 인가하지 않고서 각 MEMS 마이크로폰(202)의 출력을 분석한다. 인가된 사운드가 없는 측정된 출력 신호는 MEMS 마이크로폰(202)이 발생시키는 노이즈 레벨을 결정하기 위해 분석되는 테스트 데이터를 제공한다. 예를 들어, 노이즈 테스트는 전자기기(예를 들면, 마이크로폰 다이(110))로 인한 노이즈 및 마이크로폰 패키지의 물리적 특성들로 인한 노이즈를 결정한다. 노이즈 테스트 중에 존재하는 부주의한 또는 바람직하지 않은 사운드가 MEMS 마이크로폰(202)에 대한 노이즈 테스트를 간섭할 수 있다. 원하지 않는 노이즈(배경 노이즈)는 말하기, 교통, 시설 장비, 진동 등과 같은 여러 가지 다른 원인으로부터 유래할 수 있다. MEMS 마이크로폰들(202)의 음향 포트들(120, 170)로 도입된 배경 노이즈는 배경 노이즈를 나타내는 출력 신호를 생성한다. 배경 노이즈로 인한 출력 신호는 MEMS 마이크로폰들(202)로 인한 노이즈의 정확한 결정을 방해할 수 있다.
도 3a 및 3b에 도시된 테스트 구성에서, 필름(215)은 노이즈 테스트 동안 음향 포트들(120, 170)을 차단한다. 필름(215)은 음향 포트들(120, 170)로 들어가는 사운드를 감쇠시키고, 그에 따라 MEMS 마이크로폰(202)에 들어가는 배경 노이즈의 레벨을 감소시킨다. 이러한 감쇠는 MEMS 마이크로폰(202)의 출력 신호 상의 배경 노이즈로 인한 노이즈 레벨을 MEMS 마이크로폰(202)의 노이즈 결정을 간섭하지 않는 레벨로 감소시키기 때문에 유익하다. 필름에 기초한 감쇠는 다른 노이즈 감소 수단과 연관된 테스트 비용을 낮출 수 있다. 예를 들어, 필름에 기초한 감쇠는 감쇠 없이 가능한 레벨보다 높은 레벨의 배경 노이즈를 가진 영역에서 노이즈 테스트를 가능하게 할 수 있다.
일부 구성들에서, 노이즈 테스트는 위치에 의해서 보다는 구성요소 번호에 의해 각각의 MEMS 마이크로폰(202)을 식별하는 것을 포함한다. 이때 그 식별 데이터는 노이즈 데이터와 상관된다. 식별은 예를 들면 광 스캐너(430)에 의해 판독되는 각각의 MEMS 마이크로폰(202) 상의 바코드를 포함할 수 있다. 대안적으로, 각각의 MEMS 마이크로폰(202)이 필름 프레임(220)으로부터 제거되고 남아있는 제조 및 테스트 프로세스 내내 위치 정보를 유지하는(예를 들어, 부품 빈(parts bin)에서) 방식으로 분류된다. 다른 구성들에서, 위치 정보 또는 구성요소 식별의 결정은 테스트 프로세스의 다양한 지점들에서 발생할 수 있다. 유사하게, 연관된 노이즈 데이터와 위치 정보 또는 식별 데이터 간의 상관 관계는 테스트 프로세스의 상이한 단계들에서 발생할 수 있다.
일단 노이즈 테스트가 완료되면, 각 MEMS 마이크로폰(202)은 추가 테스트를 받는다. 예를 들어, 각각의 MEMS 마이크로폰(202)은 신호 테스트(즉, 테스트 톤(test tone) 하에서 출력 신호를 측정)를 받는다. 감쇠는 신호 테스트에 바람직하지 않기 때문에, 신호 테스트 이전에 각각의 MEMS 마이크로폰(202)은 필름(215)으로부터 제거된다. 노이즈 테스트 데이터와 결합된 신호 테스트 데이터는 신호 대 노이즈 비(SNR)의 결정을 가능하게 한다. SNR에 대한 임계 레벨에 닿거나 이를 초과하지 않는 각각의 MEMS 마이크로폰(202)은 거부된다(예를 들면, 폐기된다).
따라서, 본 발명은 무엇보다도, 노이즈 테스트 중에 외부 사운드를 감쇠시키기 위해 마이크로폰의 음향 포트들을 차단하도록 필름을 사용하는, 제조 중에 MEM 마이크를 노이즈 테스트하는 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명의 다양한 특징 및 이점들은 하기 청구 범위에 기재되어있다.
200: MEMS 마이크로폰들의 어레이
202: MEMS 마이크로폰
205: MEMS 마이크로폰들의 행
210: MEMS 마이크로폰들의 열
215: 필름
220: 필름 프레임

Claims (20)

  1. 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 방법에 있어서:
    테스트 장치 내에 필름 프레임을 위치설정하는 단계로서, 상기 필름 프레임은 MEMS 마이크로폰들의 어레이에 부착된 필름을 포함하고, 상기 MEMS 마이크로폰들의 어레이 내의 각각의 MEMS 마이크로폰의 음향 포트를 덮는, 상기 필름 프레임을 위치설정하는 단계;
    상기 MEMS 마이크로폰들의 기판에 정렬 소켓을 연결하는 단계로서, 상기 정렬 소켓은 각각의 MEMS 마이크로폰에 전력 연결부 및 MEMS 마이크로폰 출력 연결부를 제공하도록 상기 MEMS 마이크로폰들의 어레이 내의 각 MEMS 마이크로폰의 하나 이상의 접촉 패드들에 연결되는, 상기 정렬 소켓을 연결하는 단계;
    노이즈 성능 데이터를 얻기 위해 상기 MEMS 마이크로폰 출력 연결부로부터의 출력 신호를 제어 유닛에서 측정하는 단계; 및
    상기 노이즈 성능 데이터를 메모리에 기록하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 테스트 장치 내에 필름 프레임을 위치설정하는 단계는 싱귤레이팅된(singulated) 상부-포트형 MEMS 마이크로폰들의 어레이에 부착된 상기 필름을 포함하는 상기 필름 프레임을 위치설정하는 단계를 더 포함하며, 상기 방법은:
    각각의 MEMS 마이크로폰의 리드(lid)가 상기 필름에 부착되도록 싱귤레이팅되지 않은 상부-포트형 MEMS 마이크로폰들의 어레이를 상기 필름에 결합하는 단계; 및
    상기 싱귤레이팅되지 않은 상부-포트형 MEMS 마이크로폰들의 어레이를 싱귤레이팅하는 단계를 더 포함하며,
    상기 필름은 싱귤레이션(singulation) 후에 상기 어레이를 제자리에서 홀딩하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 싱귤레이팅되지 않은 상부-포트형 MEMS 마이크로폰들의 어레이를 필름 상에 결합하는 단계는 상기 필름이 상기 음향 포트에 들어가는 사운드를 감쇠시키도록 상기 음향 포트들을 상기 필름으로 덮는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 MEMS 마이크로폰들 각각에 대한 식별 데이터를 얻기 위해 상기 MEMS 마이크로폰들 각각에 위치된 바코드를 스캐닝하는 단계;
    상기 식별 데이터를 상기 MEMS 마이크로폰들 각각에 대응하는 노이즈 성능 데이터와 매칭시키는 단계; 및
    상기 노이즈 성능 데이터가 상기 식별 데이터에 첨부되도록 상기 노이즈 성능 데이터와 함께 상기 식별 데이터를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름으로부터 상기 MEMS 마이크로폰들의 어레이의 각 MEMS 마이크로폰을 제거하는 단계; 및
    상기 MEMS 마이크로폰들 각각을 빈(bin)에 배치하여, 상기 빈 내의 위치에 기초하여 상기 MEMS 마이크로폰들 각각이 상기 MEMS 마이크로폰들 각각에 특정한 노이즈 성능 데이터와 연관되도록 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 MEMS 마이크로폰들의 기판에 정렬 소켓을 연결하는 단계는 각각의 MEMS 마이크로폰 상의 대응하는 접촉 패드들에 포고 핀(pogo pin)들을 정렬시키는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 정렬 소켓을 상기 어레이의 제 1 열에 위치된 각각의 MEMS 마이크로폰의 기판에 연결하는 단계; 및
    상기 어레이 상의 모든 MEMS 마이크로폰들이 테스트될 때까지 상기 정렬 소켓을 상기 어레이의 다음 열에 위치된 각각의 MEMS 마이크로폰의 기판에 반복적으로 연결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 정렬 소켓을 상기 어레이의 제 1 행에 위치된 각각의 MEMS 마이크로폰의 기판에 연결하는 단계; 및
    상기 어레이 상의 모든 MEMS 마이크로폰들이 테스트될 때까지 상기 정렬 소켓을 상기 어레이의 다음 행에 위치된 각각의 MEMS 마이크로폰의 기판에 반복적으로 연결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제 2 항에 있어서,
    복수의 어레이들이 하나의 배치(batch)로서 테스트되도록 상기 싱귤레이팅되지 않은 상부-포트형 MEMS 마이크로폰들의 복수의 어레이들을 상기 필름 상에 장착하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름으로부터 상기 MEMS 마이크로폰들 각각을 제거하는 단계;
    상기 MEMS 마이크로폰들 각각의 출력 신호를 노이즈 임계 레벨과 비교하는 단계; 및
    상기 노이즈 임계 레벨을 초과하지 않는 각각의 MEMS 마이크로폰을 폐기하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 MEMS 마이크로폰들은 하부-포트형 MEMS 마이크로폰들인, 방법.
  12. 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템에 있어서:
    리드 및 음향 포트를 각각 갖는 복수의 MEMS 마이크로폰들을 포함하는 어레이;
    필름 프레임에 부착된 필름으로서, 상기 복수의 MEMS 마이크로폰들 각각의 리드에 부착되고 각각의 MEMS 마이크로폰의 음향 포트를 덮는, 상기 필름;
    상기 MEMS 마이크로폰들의 기판 상에 위치된 복수의 접촉 패드들에 접속하도록 구성된 정렬 소켓을 포함하는 테스트 장치로서, 상기 정렬 소켓은 상기 MEMS 마이크로폰들에 전력 접속들과 출력 접속들을 제공하는, 상기 테스트 장치; 및
    노이즈 성능 데이터를 얻기 위해 각각의 MEMS 마이크로폰으로부터의 출력 신호를 측정하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 필름은 각각의 MEMS 마이크로폰의 음향 포트로 들어가는 사운드를 감쇠하는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    식별 데이터를 제공하는 각각의 MEMS 마이크로폰 상에 위치된 바코드;
    상기 바코드를 판독하도록 구성된 상기 테스트 장치에 포함된 광 스캐너; 및
    상기 식별 데이터 및 상기 노이즈 성능 데이터를 저장하도록 구성된 데이터 저장 구조를 더 포함하고,
    상기 식별 데이터 및 상기 노이즈 성능 데이터는 상기 제어 유닛에 의해 링크되는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 MEMS 마이크로폰들이 테스트된 순서로 상기 MEMS 마이크로폰들 각각을 수용하고,
    상기 MEMS 마이크로폰들이 테스트된 순서를 나타내는 순서로 각각의 MEMS 마이크로폰을 분류하도록 구성된 빈(bin)을 더 포함하는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    각각의 MEMS 마이크로폰 상의 접촉 패드들에 접속하도록 구성된 포고 핀들;
    상기 포고 핀들 및 상기 제어 유닛에 접속된 인쇄 회로 기판을 더 포함하며,
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 MEMS 마이크로폰들에 전력을 전송하고 상기 제어 유닛에 제어 신호를 전송하도록 구성되는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 어레이 상에 MEMS 마이크로폰들의 복수의 열들을 더 포함하고,
    상기 정렬 소켓은 먼저 상기 어레이의 제 1 열을 접속하고, 다음에 상기 어레이의 제 2 열에 접속하며,
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 열들 각각이 테스트되도록 상기 정렬 소켓을 제어하도록 구성되는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 어레이 상에 MEMS 마이크로폰들의 복수의 행들을 더 포함하고,
    상기 정렬 소켓은 먼저 상기 어레이의 제 1 행에 접속하고, 다음에 상기 어레이의 제 2 행에 접속하며,
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 행들 각각이 테스트되도록 상기 정렬 소켓을 제어하도록 구성되는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 리드들이 상기 필름에 결합되도록 상기 필름 상에 가압된 상부-포트형 MEMS 마이크로폰들의 복수의 어레이들을 더 포함하는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은:
    상기 MEMS 마이크로폰들 각각의 출력 신호를 노이즈 임계 레벨과 비교하고,
    상기 노이즈 임계 레벨을 초과하는 MEMS 마이크로폰을 식별하도록 구성되는, MEMS 마이크로폰을 노이즈 테스트하는 시스템.


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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170240418A1 (en) * 2016-02-18 2017-08-24 Knowles Electronics, Llc Low-cost miniature mems vibration sensor
US20180124534A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh Method for testing signal-to-noise ratio using a film frame
CN108981276B (zh) * 2017-05-31 2021-03-23 青岛海尔智能技术研发有限公司 一种制冷装置的降噪装置的设计方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008518793A (ja) 2004-09-27 2008-06-05 アイディーシー、エルエルシー 封止されたｍｅｍｓデバイス内の湿度を検査するシステム及び方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7763488B2 (en) * 2006-06-05 2010-07-27 Akustica, Inc. Method of fabricating MEMS device
US9399574B2 (en) * 2009-08-13 2016-07-26 Knowles Electronics Llc MEMS package and a method for manufacturing the same
CN102958826B (zh) 2010-07-08 2015-12-09 埃普科斯股份有限公司 Mems话筒和用于制造mems话筒的方法
US8942389B2 (en) 2011-08-10 2015-01-27 Robert Bosch Gmbh Trim method for CMOS-MEMS microphones
WO2013097135A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Goertek Inc. A silicon based mems microphone, a system and a package with the same
DE102012215239B4 (de) 2012-08-28 2023-12-21 Robert Bosch Gmbh Bauteil und Verfahren zum Prüfen eines solchen Bauteils
US8724841B2 (en) 2012-08-30 2014-05-13 Apple Inc. Microphone with acoustic mesh to protect against sudden acoustic shock
US9326080B2 (en) 2012-09-14 2016-04-26 Robert Bosch Gmbh Device testing using acoustic port obstruction
US9400262B2 (en) 2012-09-14 2016-07-26 Robert Bosch Gmbh Testing for defective manufacturing of microphones and ultralow pressure sensors
CN105502277A (zh) * 2014-09-24 2016-04-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种mems麦克风及其制作方法和电子装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008518793A (ja) 2004-09-27 2008-06-05 アイディーシー、エルエルシー 封止されたｍｅｍｓデバイス内の湿度を検査するシステム及び方法

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