Microspecchi piezoelettrici MEMS : progettazione e sviluppo di una soluzione elettro-ottica di test a livello wafer

In the industrial field of semiconductors electronic devices need to be tested at wafer level to guarantee the product specifications to the final customer. In this work done among the MEMS Test & Product Engineering of the AMS group (Analog MEMS & Sensors) of ST Microelectronics at the site in Agrate Brianza has been developed a setup for electro-optic test at wafer level to verify the rotational angle of piezoelectric MEMS micromirrors. Major challenges faced during the project were reduced dimensions inside the wafer level testing equipment and DUT (device under test) driving due to big load capacitances of the actuators in the order of nF. To implement the test it has been developed a setup that uses a laser and photodiode arrays with high resolution and small dimensions to be mounted on a dedicated probecard containing front-end for DUT and service electronics for wafer level test managing.

Nell’ambito industriale dei semiconduttori i dispositivi elettronici devono essere testati su wafer per garantire le specifiche per il cliente finale. In questo lavoro svolto nel team di MEMS Test & Product Engineering del gruppo AMS (Analog MEMS & Sensors) di ST Microelectronics presso la sede di Agrate Brianza è stato sviluppato un setup di test elettro-ottico a livello wafer per la verifica dell’angolo di rotazione di microspecchi MEMS piezoelettrici. Le sfide maggiori incontrate durante il progetto riguardano le dimensioni ridotte all’interno della strumentazione di test su wafer e il pilotaggio dei dispositivi da testare che presentano delle capacità di carico degli attuatori nell’ordine dei nF. Per effettuare il test è stato progettato un setup che prevede l’utilizzo di un laser e degli array di fotodiodi con alta risoluzione e di dimensioni contenute da montare su di una probecard dedicata contenente l’elettronica di front-end e di gestione dei dei test a livello wafer.