半導體傳感器輸出噪聲檢測裝置和方法制造方法及圖紙

公開了一種半導體傳感器輸出噪聲檢測裝置和方法，所述裝置包括：檢測接口，用于連接待檢測傳感器，向處理器傳輸所述待檢測傳感器測量獲得的待檢測測量值；參考傳感器，用于根據外部物理量輸出參考測量值；處理器，分別與所述檢測接口和參考傳感器連接，根據至少兩個待檢測測量值計算第一噪聲，根據至少兩個參考測量值計算第二噪聲，并計算第一噪聲和第二噪聲的差作為輸出噪聲。由此，可獲得由于生產工藝造成的輸出噪聲。由此，可以避免由于其他因素對輸出噪聲測量構成的負面影響。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】公開了一種，所述裝置包括：檢測接口，用于連接待檢測傳感器，向處理器傳輸所述待檢測傳感器測量獲得的待檢測測量值；參考傳感器，用于根據外部物理量輸出參考測量值；處理器，分別與所述檢測接口和參考傳感器連接，根據至少兩個待檢測測量值計算第一噪聲，根據至少兩個參考測量值計算第二噪聲，并計算第一噪聲和第二噪聲的差作為輸出噪聲。由此，可獲得由于生產工藝造成的輸出噪聲。由此，可以避免由于其他因素對輸出噪聲測量構成的負面影響。【專利說明】
本專利技術涉及測試
，具體涉及。
技術介紹
微機電系統(MEMS)是一種數字和模擬混合的系統,理想條件下，由于半導體加工工藝本身的特點，基于微機電系統的半導體傳感器不可避免的具有輸出噪聲。通過檢測半導體傳感器的輸出噪聲可以獲知加工過程的品質優劣程度，因此，對于半導體傳感器的輸出噪聲檢測是生產測試中進行品質控制的可選途徑。 但是，半導體傳感器的輸出噪聲并非僅由其加工的精密程度決定，檢測由于生產工藝造成的輸出噪聲存在困難。
技術實現思路
有鑒于此，提供一種，使得由于生產工藝導致的輸出噪聲可以被精確測量，避免由于其他因素對輸出噪聲測量構成的負面影響。 第一方面，提供一種半導體傳感器輸出噪聲檢測裝置，包括: 檢測接口，用于連接待檢測傳感器，向處理器傳輸所述待檢測傳感器測量獲得的待檢測測量值； 參考傳感器，與所述待檢測傳感器類型相同，用于根據外部物理量輸出參考測量值； 處理器，分別與所述檢測接口和所述參考傳感器連接，根據至少兩個待檢測測量值計算第一噪聲，根據至少兩個參考測量值計算第二噪聲，并計算第一噪聲和第二噪聲的差作為輸出噪聲。 優選地，所述參考傳感器的精度高于或等于所述待檢測傳感器的精度。 優選地，所述第一噪聲為所述至少兩個待檢測測量值的方差，所述第二噪聲為所述至少兩個參考測量值的方差。 優選地，所述輸出噪聲檢測裝置還包括: 低噪聲電源，分別連接到所述檢測接口、所述參考傳感器和所述處理器，用于對所述待檢測傳感器、所述參考傳感器和所述處理器提供低噪聲的供電電壓。 優選地,所述低噪聲電源包括: 電壓輸入接口，用于輸入電源電壓； 輸出可調線性穩壓器，與所述電壓輸入接口連接，用于將所述電源電壓轉換為可調電壓； 第一線性穩壓器，與所述輸出可調線性穩壓器連接，用于將所述可調電壓轉換為第一供電電壓輸出到所述檢測接口和所述參考傳感器； 第二線性穩壓器，與所述電壓輸入接口連接，用于將所述電源電壓轉換為第二供電電壓輸出到所述處理器。 優選地，所述待檢測傳感器和所述參考傳感器為MEMS傳感器。 第二方面，提供一種半導體傳感器輸出噪聲檢測方法，包括: 分別獲取待檢測傳感器測量獲得的至少兩個待檢測測量值和參考傳感器測量獲得的至少兩個參考測量值，所述待檢測測量值和所述參考測量值為將外部物理量同時施加于待檢測傳感器和參考傳感器測量獲得，所述參考傳感器與所述待檢測傳感器類型相同； 根據所述至少兩個待檢測測量值計算第一噪聲，根據所述至少兩個參考測量值計算第二噪聲； 計算所述第一噪聲和所述第二噪聲的差值作為所述待檢測傳感器的輸出噪聲。 優選地，所述參考傳感器的精度高于或等于所述待檢測傳感器的精度。 優選地，所述第一噪聲為所述至少兩個待檢測測量值的方差，所述第二噪聲為所述至少兩個參考測量值的方差。 優選地，所述方法還包括: 利用低噪聲供電電壓對所述待檢測傳感器和所述參考傳感器供電。 通過設置參考傳感器，通過測量參考傳感器的輸出噪聲獲取由于環境因素和系統因素造成的噪聲，從測量獲得的待檢測傳感器的噪聲中減去參考傳感器的輸出噪聲，即可獲得由于生產工藝造成的輸出噪聲。由此，可以避免由于其他因素對輸出噪聲測量構成的負面影響。 【專利附圖】【附圖說明】 通過以下參照附圖對本專利技術實施例的描述，本專利技術的上述以及其他目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中: 圖1是本專利技術實施例的半導體傳感器輸出噪聲檢測裝置的示意圖； 圖2是本專利技術實施例的低噪聲電源的示意圖； 圖3是本專利技術實施例的半導體傳感器輸出噪聲檢測方法的流程圖。 【具體實施方式】 以下將參照附圖更詳細地描述本專利技術的各種實施例。在各個附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。 圖1是本專利技術實施例的半導體傳感器輸出噪聲檢測裝置的示意圖。如圖1所示，半導體傳感器輸出檢測裝置I包括檢測接口 11、參考傳感器12和處理器13。 檢測接口 11用于連接待檢測傳感器2，向處理器13傳輸待檢測傳感器2測量獲得的待檢測測量值。 在本實施例中，將待檢測傳感器2連接到半導體傳感器輸出檢測裝置I后檢測輸出的測量值稱為待檢測測量值，待檢測測量值將作為輸出噪聲檢測的基礎。 參考傳感器12用于根據外部物理量輸出參考測量值。 在本實施例中，參考傳感器12是與待檢測傳感器2類型相同的傳感器，兩者可以對相同的外部物理量，例如速度、加速度、磁力等等進行測量。也就是說，參考傳感器12和待測量傳感器2可以是速度傳感器、加速度傳感器、磁力傳感器等各種類型的傳感器。 同時，從工藝角度來說，參考傳感器12和待檢測傳感器2可以均為MEMS傳感器。 參考傳感器12的作用在于其自身具有較低的輸出噪聲(也即，由生產工藝造成的噪聲)，由此，可以對由外部環境造成的噪聲進行較為精確的測量。也即，為了使得參考傳感器12對于環境噪聲測量得更加精確，其具有高于或等于待檢測傳感器2的精度。 處理器13分別與檢測接口 11和參考傳感器12連接，根據至少兩個待檢測測量值計算第一噪聲，根據至少兩個參考測量值計算第二噪聲，并計算第一噪聲和第二噪聲的差作為輸出噪聲。 優選地，處理器13可以通過I2C總線接口與檢測接口 11以及參考傳感器12連接。 在實際的測試過程中，通過單獨測試待檢測傳感器2得到的噪聲參量一部分是由于其自身生產工藝原因造成的，還有一部分是由于外部環境造成的。具體而言，在單獨測試過程中獲得的待檢測傳感器2的輸出噪聲必然與傳感器的供電電壓噪聲有關，同時還會與測試平臺的噪聲有關。例如，在測試中，加速度傳感器以及陀螺儀的輸出噪聲與測試平臺的振動噪聲相關，而磁力計的輸出噪聲則與測試平臺所處的磁場波動噪聲相關。 在外部環境帶來的噪聲較大時，會使得整個測試結果失效。 本實施例的半導體傳感器輸出噪聲檢測裝置通過設置一個具有低輸出噪聲(高精度)的參考傳感器來對外部環境造成的噪聲進行測量，通過處理器13基于待測試傳感器2的多個待檢測測量值計算第一噪聲，基于參考傳感器12的多個參考測量值計算第二噪聲，其中，第二噪聲的主要部分為外部環境導致的噪聲，而第一噪聲一部分為傳感器的生產過程或生產工藝導致的輸出噪聲，一部分為外部環境導致的噪聲，由此，計算第一噪聲和第二噪聲的差即可獲得待檢測傳感器2的實際輸出噪聲(由生產過程或生產工藝造成的噪聲)，其可以較好地反應待檢測傳感器的品質。 在一個優選實施方式中，所述第一噪聲為至少兩個待檢測測量值的方差，所述第二噪聲為至少兩個參考測量值的方差。在利用方差進行計算時，各測量值為針對一相同外部物理量進行多次測量獲得。方差是各個數據與平均數之差的平方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體傳感器輸出噪聲檢測裝置，包括：檢測接口，用于連接待檢測傳感器，向處理器傳輸所述待檢測傳感器測量獲得的待檢測測量值；參考傳感器，與待檢測傳感器類型相同，用于根據外部物理量輸出參考測量值；處理器，分別與所述檢測接口和所述參考傳感器連接，根據至少兩個待檢測測量值計算第一噪聲，根據至少兩個參考測量值計算第二噪聲，并計算第一噪聲和第二噪聲的差作為輸出噪聲。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣登峰，張波，魏建中，
申請(專利權)人：杭州士蘭微電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33