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Dokumentenidentifikation DE102004029078A1 20.01.2005
Titel Halbleiter-Beschleunigungssensor und Verfahren zum Testen des Gleichen
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Hattori, Kouji, Kariya, Aichi, JP
Vertreter WINTER, BRANDL, FÜRNISS, HÜBNER, RÖSS, KAISER, POLTE, Partnerschaft, 85354 Freising
DE-Anmeldedatum 16.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004029078
Offenlegungstag 20.01.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.01.2005
IPC-Hauptklasse G01P 21/00
IPC-Nebenklasse G01P 15/08   
Zusammenfassung Elektrische Charakteristiken eines Halbleiter-Beschleunigungssensors, der ein Schaltkondensator-Filter enthält, werden getestet, während der Halbleiter-Beschleunigungssensor gerüttelt wird, um eine vorbestimmte Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor auszuüben. Die Rüttelfrequenz ist auf eine niedrige Frequenz von zum Beispiel 50 Hz festgelegt, bei welcher die Beschleunigung stabil ausgeübt werden kann, und die Charakteristik eines Tiefpassfilters wird durch ein Signal von einer externen Testvorrichtung auf mehrere Arten geändert. Ein Sensorsignal wird unter jeder der mehreren Filtercharakteristiken aufgenommen und, wenn diese innerhalb eines vorbestimmten spezifischen Bereichs sind, wird der Halbleiter-Beschleunigungssensor als normal bewertet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleiter-Beschleunigungssensor, der ein Halbleiter-Sensorelement zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Verbindung mit einer Beschleunigung und ein Filter zum Extrahieren einer vorbestimmten Frequenzkomponente aus dem elektrischen Signal aufweist, wobei das Halbleiter-Sensorelement und das Filter in ein Gehäuse eingebaut sind, und ein Verfahren zum Testen der elektrischen Charakteristiken des Halbleiter-Beschleunigungssensors während einer Beschleunigungserfassung.

Beschleunigungssensoren sind bisher in verschiedenen Anwendungsgebieten verwendet worden. Zum Beispiel werden sie, wenn diese Halbleitersensoren auf dem Gebiet eines Fahrzeugs angewendet werden, verwendet, um eine Beschleunigung unter einem Fahrzustand zu erfassen und verschiedene Arten eines Fahrsteuerns, wie zum Beispiel eines ABS bzw. Antiblockiersystems, eines Airbag-Systems usw. und eines Karosseriesteuerns durchzuführen und Sicherheitsmaßnahmen usw. für Fahrzeuge durchzuführen.

Halbleiter-Beschleunigungssensoren, welche eine verhältnismäßig kompakte Abmessung aufweisen und die mit niedrigen Kosten hergestellt werden können, sind hauptsächlich als Beschleunigungssensoren verwendet worden, die in Fahrzeuge eingebaut sind. Insbesondere hat es bisher häufig verwendete Halbleiter-Beschleunigungssensoren gegeben, von denen jeder derart aufgebaut ist, dass er ein Halbleiter-Sensorelement zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Verbindung mit einer Beschleunigung und einen Verstärker zum Verstärken des elektrischen Signals beinhaltet, wobei das Halbleiter-Sensorelement und der Verstärker integral in ein Gehäuse eingebaut sind.

Ein derartiger Halbleiter-Beschleunigungssensor wird verschiedenen Arten von Tests und einer Kalibrierungsverarbeitung in einem Herstellungsverfahren unterzogen und es wird in der letzten Stufe des Herstellungsverfahrens getestet, ob er unter einem Zustand einer ausgeübten Beschleunigung vorbestimmte elektrische Charakteristiken aufweist. Genauer gesagt wird ein zu testender Halbleiter-Beschleunigungssensor durch eine Fassung oder dergleichen auf einem Rütteltisch befestigt und wird der Rütteltisch durch eine Rüttelmaschine mit einer vorbestimmten Frequenz gerüttelt, um eine konstante Beschleunigung zum Testen der verschiedenen Arten von elektrischen Charakteristiken auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor auszuüben (siehe zum Beispiel die JP-A-10-232246, deren Inhalte hierin durch Verweis eingeschlossen sind).

In jüngster Zeit ist eine hohe Funktionalisierung für Beschleunigungssensoren begünstigt worden und Beschleunigungssensoren, von denen jeder mit einem Tiefpassfilter ausgestattet ist, das eine Grenzfrequenz von mehreren hundert Hz aufweist (hier im weiteren Verlauf als "LPF" bzw. "Tiefpassfilter" bezeichnet), sind in einer Massenherstellung hergestellt worden. Genauer gesagt ist ein derartiger Halbleiter-Beschleunigungssensor 100 bekannt, wie er in 14 gezeigt ist. Der Halbleiter-Beschleunigungssensor 100 ist derart aufgebaut, dass eine vorbestimmte Frequenzkomponente aus einem elektrischen Signal extrahiert wird, das durch ein LPF 112 aus einem Sensorelement 111 ausgegeben wird, und dann von einem Verstärker verstärkt wird, um ein Sensorausgabesignal zu erzielen. Da das LPF 112 in den Beschleunigungssensor eingebaut ist, wie es zuvor beschrieben worden ist, ist es erforderlich, dass die mechanische Frequenzcharakteristik des Sensorelements 111 und die elektrische Frequenzcharakteristik des LPF 112 bei einem Sensoraufbau (dem gesamten Halbleiter-Beschleunigungssensor 100) vollständig gewährleistet werden.

Um die elektrische Frequenzcharakteristik des LPF 112 (hier im weiteren Verlauf einfach als "Frequenzcharakteristik" bezeichnet, außer es ist anders angegeben) zu gewährleisten, ist es erforderlich, das Sensorausgabesignal bei der zuvor beschriebenen Testarbeit unter Verwendung einer Rüttelmaschine zu messen, während die Rüttelfrequenz zu jeder von mehreren Frequenzen geändert wird (das heißt die Frequenz des elektrischen Signals aus dem Sensorelement 111 wird zu mehreren Frequenzen geändert). Das heißt, die Rüttelfrequenz wird zum Beispiel zu 50 Hz, 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz und 400 Hz geändert und der Verstärkungsfaktor an jeder Frequenz wird gemessen, wie es in 15 gezeigt ist. In diesem Fall könnte es, wenn jeder Messwert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bei jeder Frequenz ist, beurteilt werden, dass die Frequenzcharakteristik normal ist. 15 zeigt eine Frequenzcharakteristik, wenn die Grenzfrequenz des LPF 112 gleich 400 Hz ist.

Jedoch gibt es eine Zeitverzögerung von der Zeit, zu der der Halbleiter-Beschleunigungssensor 100 bei einer vorbestimmten Rüttelfrequenz durch die Rüttelmaschine gerüttelt wird, bis zu der Zeit, zu der die Beschleunigung stabilisiert ist. Deshalb erfordert es, wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor getestet wird, während die Rüttelfrequenz zu jeder der mehreren Frequenzen geändert wird, wie es zuvor beschrieben worden ist, viel Zeit für die Testarbeit.

Weiterhin ist bei einer hohen Rüttelfrequenz (zum Beispiel nicht weniger als 200 Hz) der Befestigungszustand des Halbleiter-Beschleunigungssensors auf dem Rütteltisch durch die Fassung oder dergleichen instabil. Insbesondere in dem Fall des Testsystems, das in der JP-A-10-232246 offenbart ist, ist der Rütteltisch durch eine Feder auf der Rüttelmaschine befestigt. Deshalb wird die Beschleunigung, wenn der Rütteltisch mit einer hohen Frequenz gerüttelt wird, nicht gut zu dem Sensoraufbau übertragen und ist es daher schwierig, die Frequenzcharakteristik genau zu testen.

Deshalb wird unter der vorliegenden Bedingung der Halbleiter-Beschleunigungssensor mit einer niedrigen Frequenz (zum Beispiel nicht mehr als 100 Hz) gerüttelt, bei welcher die Beschleunigung durch die Rüttelmaschine stabil ausgeübt werden kann, und der Dämpfungsbetrag, die Phasencharakteristik usw. unter dieser Bedingung werden gemessen. In diesem Fall wird bezüglich Hochfrequenzkomponenten, wie zum Beispiel der Grenzfrequenz des LPF 112 usw., der Sensoraufbau nicht tatsächlich gerüttelt, sondern wird lediglich das LPF 112 durch einen Wafertest in dem Herstellungsverfahren als eine einzelne Einheit getestet. Deshalb gibt es darin ein Problem, dass der Frequenzcharakteristiktest des Sensoraufbaus selbst nicht genau ausgeführt werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das vorhergehende Problem geschaffen worden und weist die Aufgabe auf, einen genauen Test der elektrischen Charakteristiken eines Halbleiter-Beschleunigungssensors zuzulassen, der darin ein Filter aufweist.

Um die vorhergehende Aufgabe zu lösen, hat der Erfinder der vorliegenden Anmeldung eine besondere Aufmerksamkeit auf die Tatsache gerichtet, dass die Frequenzcharakteristik (Ausgabeempfindlichkeit) des Sensorelements selbst des Halbleiter-Beschleunigungssensors im Allgemeinen in einem Frequenzbereich von 1 KHz oder weniger im Wesentlichen flach (0dB) ist, wie es in 13 gezeigt ist, eine tatsächliche bei dem vorhergehenden Frequenzbereichs zu verwendende Fläche in den meisten Fällen einen Frequenzbereich von ungefähr 500 Hz oder weniger aufweist und ebenso als LPF 112 zu verwendende Tiefpassfilter derart aufgebaut sind, dass die Filtercharakteristiken von ihnen veränderbar sind, und ist zu der Schlussfolgerung gelangt, dass ein Testäquivalent bezüglich des Frequenzcharakteristiktests im Stand der Technik durch Einstellen der Rüttelfrequenz des Halbleiter-Beschleunigungssensors auf einen festen Wert und Überwachen eines Sensorsignals für jede Filtercharakteristik, während die Charakteristik des LPF geändert wird, realisiert werden kann.

Das heißt, gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Testen der elektrischen Charakteristiken eines Halbleiter-Beschleunigungssensors geschaffen, der ein Halbleiter-Sensorelement zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Verbindung mit einer Beschleunigung und ein Filter zum Durchlassen von Komponenten in einem vorbestimmten Frequenzband des elektrischen Signals aufweist, wobei das Halbleiter-Sensorelement und das Filter in ein Gehäuse eingebaut sind. Das Filter, das den Halbleiter-Beschleunigungssensor bildet, ist derart aufgebaut, dass eine Filtercharakteristik in Übereinstimmung mit einem Signal von außerhalb des Filters eingestellt wird, und ein Signal, das durch das Filter durchgelassen wird, wird als ein Sensorsignal verwendet.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird unter dem Zustand, dass der Halbleiter-Beschleunigungssensor bei einer im Voraus eingestellten Rüttelfrequenz derart gerüttelt wird, dass eine vorbestimmte Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor ausgeübt wird, ein Charakteristikeinstellsignal, welches einem Signal zum Einstellen der Filtercharakteristik entspricht, geändert, um dadurch die Filtercharakteristik auf mehrere Arten von Filtercharakteristiken zu ändern, und es wird auf der Grundlage des Sensorsignals auf jeder der mehreren Arten von Filtercharakteristiken beurteilt, ob der betroffene Halbleiter-Beschleunigungssensor normal ist oder nicht.

Das Halbleiter-Sensorelement weist ein bekanntes Sensorelement auf, welches derart aufgebaut ist, dass das elektrische Signal, das der Beschleunigung entspricht (zum Beispiel der Strom, die Spannung oder dergleichen, welche proportional zu der Beschleunigung sind) unter Verwendung der Eigenschaft des Halbleiters ausgegeben wird, und das elektrische Signal aus dem Halbleiter-Sensorelement wird als ein Sensorsignal durch das Filter nach außerhalb des betroffenen Sensors ausgegeben.

Das Filter kann derart aufgebaut sein, dass das elektrische Signal aus dem Halbleiter-Sensorelement direkt in das Filter eingegeben werden kann, oder das elektrische Signal wird durch einen Verstärker oder dergleichen einer Pegelwandlung unterzogen oder verschiedenen Arten einer Korrektur, wie zum Beispiel einer Temperaturkorrektur usw., unterzogen und dann in das Filter eingegeben. Weiterhin ist die Sensorsignalausgabe nach außen nicht auf das Signal beschränkt, das durch das Filter durchgelassen wird, sondern kann ein Signal sein, welches aus dem Filter ausgegeben wird und dann durch einen Verstärker oder dergleichen einer Verstärkung oder verschiedenen Arten einer Korrektur, wie zum Beispiel einer Temperaturkorrektur usw., unterzogen wird, und dann nach außerhalb des Filters ausgegeben wird.

Es wird angenommen, dass die Filtercharakteristik der vorliegenden Erfindung mindestens die Frequenzcharakteristik des Dämpfungsbetrags (Verstärkungsfaktors) in den elektrischen Charakteristiken des betroffenen Filters aufweist. Das heißt die Grenzfrequenz des Filters kann auf der Grundlage des Charakteristikeinstellsignals frei eingestellt werden.

Die Rüttelfrequenz des Halbleiter-Beschleunigungssensors, wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor tatsächlich getestet wird, kann in einem Frequenzbereich frei bestimmt werden, in dem eine vorbestimmte Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor ausgeübt werden kann. Es ist bevorzugt, dass die Rüttelfrequenz in einem Frequenzbereich eingestellt wird, in dem eine Beschleunigung durch eine Rütteleinrichtung (zum Beispiel die Rüttelmaschine, die in der JP-A-10-232246 offenbart ist) stabil eingestellt werden kann. Weiterhin kann die Beschleunigung, die auszuüben ist, in einem Frequenzbereich frei bestimmt werden, welcher von dem Halbleiter-Beschleunigungssensor erfaßt werden kann.

Das heißt, der Frequenzcharakteristiktest (zum Beispiel der Dämpfungsbetrag, die Phase) wird nicht unter Verwendung des Verfahrens im Stand der Technik ausgeführt, das zuvor beschrieben worden ist, bei welchem die Rüttelfrequenz geändert wird und das Sensorsignal bei jeder Rüttelfrequenz genommen wird. Anstelle des Verfahrens im Stand der Technik, das zuvor beschrieben worden ist, wird die Rüttelfrequenz auf einen festen Wert eingestellt, wird das Charakteristikeinstellsignal geändert (das heißt die Filtercharakteristik wird geändert) und wird das Ausgangssensorsignal unter jeder Filtercharakteristik bei der festen Rüttelfrequenz genommen, um den gleichen Testeffekt wie bei dem Verfahren im Stand der Technik zu erzielen, bei welchem die Rüttelfrequenz im Wesentlichen geändert wird.

Demgemäß können gemäß dem Testverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung die elektrischen Charakteristiken des Halbleiter-Beschleunigungssensors, der darin das Filter enthält, ohne Rütteln des Halbleiter-Beschleunigungssensor bei einer hohen Frequenz, bei welcher es schwierig ist, die Beschleunigung stabil auszuüben, genau getestet werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein spezielles Bewertungsverfahren auf der Grundlage des Sensorsignals geschaffen, welches für jede der mehreren Arten von Filtercharakteristiken genommen wird. Das heißt, wenn der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals unter jeder Filtercharakteristik innerhalb eines vorbestimmten speziellen Bereichs ist, der einen theoretischen Wert des Verstärkungsfaktors des Sensorsignals unter der entsprechenden Filtercharakteristik enthält, wird der betroffene Halbleiter-Beschleunigungssensor als normal bewertet.

Der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals zeigt das Verhältnis zu dem Sensorsignal an, wenn der Dämpfungsbetrag, der von dem Filter verursacht wird, minimal (im Wesentlichen null) ist. Wenn der Verstärkungsfaktor unter jeder Filtercharakteristik innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten spezifischen Bereichs ist, kann es bewertet werden, dass das Filter normal arbeitet und daher der Halbleiter-Beschleunigungssensor als Ganzes normal ist.

Hierbei können die mehreren Arten von Filtercharakteristiken beliebig bestimmt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung können mindestens zwei Arten von Filtercharakteristiken, das heißt eine erste Filtercharakteristik, in welcher der Dämpfungsbetrag der Rüttelfrequenzkomponente zu dem Eingangssignal gleich im Wesentlichen null ist, und eine zweite Filtercharakteristik eingestellt werden, bei welcher die Grenzfrequenz gleich der Rüttelfrequenz ist. Wenn es erforderlich ist, können andere Filtercharakteristiken als die zwei Arten von Filtercharakteristiken hinzugefügt werden.

Gemäß dem vorhergehenden Aufbau kann mindestens die Dämpfungscharakteristik bezüglich der Frequenzkomponente, welche einem minimalen Effekt der Dämpfung durch das Filter unterliegt, und die Dämpfungscharakteristik der Grenzfrequenzkomponente getestet werden, so dass der Test durch Einstellen der Filtercharakteristik auf die erforderliche minimale Art einer Filtercharakteristik wirksam ausgeführt werden kann.

In diesem Fall kann gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung genauer gesagt die erste Filtercharakteristik auf die gleiche Filtercharakteristik eingestellt werden, die eingestellt wird, wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor tatsächlich verwendet wird.

Gemäß dieser Einstellung können bezüglich mindestens der elektrischen Charakteristiken bei niedrigen Frequenzen, bei welchen die Beschleunigung stabil auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor mit einem kleinen Effekt der Dämpfung durch das Filter ausgeübt wird, diese unter einem tatsächlichen Verwendungszustand getestet werden. Deshalb kann zusätzlich zu dem Effekt, der gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt wird, der Test mit einer höheren Zuverlässigkeit durchgeführt werden.

Verschiedene spezifische Verfahren zum Ändern der Filtercharakteristik zu mehreren Arten können betrachtet werden. Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anweisung zum Erzeugen des Charakteristikeinstellsignals entsprechend von jeder der mehreren Arten von Filtercharakteristiken von jedem externen Charakteristikeinstellsignal eingegeben und wird das Charakteristikeinstellsignal in Übereinstimmung mit der derart eingegebenen Anweisung erzeugt.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung können als ein weiteres Verfahren die mehreren Arten von Filtercharakteristiken durch Eingeben einer Anweisung von außen aufeinandertolgend erzeugt werden, um die Charakteristikeinstellsignale aufeinanderfolgend zu erzeugen, die den mehreren Arten von Filtercharakteristiken entsprechen.

Bei dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung können Daten, die die Filtercharakteristik anzeigen (Daten, die den Typ des Charakteristikeinstellsignals anzeigen), als die Information von außen verwendet werden oder kann ein Spannungssignal, welches in Übereinstimmung mit dem Typ der Filtercharakteristik einen unterschiedlichen Pegel aufweist, als die Anweisung eingegeben werden. Weiterhin kann das Charakteristikeinstellsignal selbst als die Anweisung eingegeben werden. Auf jeden Fall können verschiedene Anweisungsverfahren insofern betrachtet werden, als eine erwünschte Filtercharakteristik auf der Grundlage der Anweisung von außerhalb erzielt werden kann.

Bei dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann es erachtet werden, dass eine Anweisung zum Starten des Tests lediglich von außerhalb eingegeben wird und das Charakteristikeinstellsignal aufeinandertolgend in dem Halbleiter-Beschleunigungssensor durch eine Sequenzschaltung, ein Programm oder dergleichen geändert wird. Weiterhin kann ein Verfahren erachtet werden, bei welchem das Charakteristikeinstellsignal in einer im Voraus eingestellten Reihenfolge zu jeder Zeit geändert wird, zu welcher eine feste Anweisung von außen eingegeben wird.

Gemäß dem Testverfahren der fünften und sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung können verschiedene Filtercharakteristiken durch Zuführen einer Anweisung von außerhalb zu dem Halbleiter-Beschleunigungssensor eingestellt werden und kann der Test wirkungsvoll durchgeführt werden.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halbleiter-Beschleunigungssensor geschaffen, der ein Halbleiter-Sensorelement zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Verbindung mit einer Beschleunigung, ein Filter, dessen Filtercharakteristik in Übereinstimmung mit einem eingegebenen Charakteristikeinstellsignal eingestellt wird, und eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines Charakteristikeinstellsignals und zum Ausgeben eines derart in dem Filter erzeugten Charakteristikeinstellsignals beinhaltet, wobei das Halbleiter-Sensorelement, das Filter und die Signalerzeugungseinheit in ein Gehäuse eingebaut sind und das elektrische Signal, das durch das Filter durchgelassen wird, als das Sensorsignal nach außen ausgegeben wird.

Die Signalerzeugungseinheit ist derart aufgebaut, dass das Charakteristikeinstellsignal, das zu erzeugen ist, in Übereinstimmung mit einer Anweisung von außen geändert wird.

Gemäß dem derart aufgebauten Halbleiter-Beschleunigungssensor können die elektrischen Charakteristiken unter Verwendung des Testverfahrens des fünften Aspekts getestet werden und kann die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie bei dem fünften Aspekt erzielt werden.

Weiterhin wird gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Halbleiter-Beschleunigungssensor geschaffen, der ein Halbleiter-Sensorelement zum Ausgeben des elektrischen Signals, das der Beschleunigung entspricht, ein Filter, dessen Filtercharakteristik in Übereinstimmung mit einem eingegebenen Charakteristikeinstellsignal eingestellt wird, und eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines Charakteristikeinstellsignals und Ausgeben des derart an den Filter erzeugten Charakteristikeinstellsignals beinhaltet, wobei das Halbleiter-Sensorelement, das Filter und die Signalerzeugungseinheit in ein Gehäuse eingebaut sind und das elektrische Signal, das durch das Filter durchgelassen wird, als das Sensorsignal nach außerhalb des Halbleiter-Beschleunigungssensors ausgegeben wird Die Signalerzeugungseinheit ist mit einer Sequenzeinstelleinheit zum Erzeugen von mehreren Arten von Charakteristikeinstellsignalen in einer im Voraus eingestellten Reihenfolge ausgestattet und die Signalerzeugungseinheit erzeugt das Charakteristikeinstellsignal in Übereinstimmung mit dem Betrieb der Sequenzeinstelleinheit.

In diesem Fall kann, wenn die Sequenzeinstelleinheit derart aufgebaut ist, dass sie betrieben wird, wenn eine Anweisung zum Starten des Test von außen zugeführt wird, das Verfahren des sechsten Aspekts als das Testverfahren angewendet werden. In diesem Fall können die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie der des sechsten Aspekts erzielt werden. Die Sequenzeinstelleinheit kann getrennt von der Signalerzeugungseinheit aufgebaut sein oder sie kann als ein Teil der Signalerzeugungseinheit aufgebaut sein.

Verschiedene Aufbauten können für das Filter angewendet werden, insofern als die Filtercharakteristik des Filters in Übereinstimmung mit dem Charakteristikeinstellsignal beliebig eingestellt (geändert) werden kann. Zum Beispiel kann gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Schaltkondensator verwendet werden. Das heißt gemäß einem Halbleiter-Beschleunigungssensor des neunten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltkondensator-Filter als das Filter verwendet, das mehrere Kondensatoren und ein Halbleiter-Schaltelement aufweist. Das Schaltkondensator-Filter ist derart aufgebaut, dass es durch Ein/Ausschalten des Halbleiter-Schaltelements betrieben wird und seine Filtercharakteristik wird in Übereinstimmung mit der Schaltfrequenz des Halbleiter-Schaltelements geändert. Weiterhin wird als das Charakteristikeinstellsignal ein Pulssignal verwendet, mit welchem das Halbleiter-Schaltelement bei einer vorbestimmten Schaltfrequenz ein/ausgeschaltet wird.

Im Allgemeinen kann die Filtercharakteristik des Schaltkondensator-Filters über einen breiten Bereich durch ledigliches Ändern der Frequenz des Pulssignals (der Schaltfrequenz) geändert werden. Deshalb kann gemäß dem Halbleiter-Beschleunigungssensor, der derart aufgebaut ist, eine Einheit zum Ändern der Filtercharakteristik relativ einfach aufgebaut werden und kann ebenso das Einstellen der Schaltfrequenz (daher das Einstellen der Filtercharakteristik) flexibler durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

1 ein Blockschaltbild des Gesamtaufbaus eines Testsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

2 einen Stromlaufplan des internen Aufbaus des Schaltkondensator-Filters;

3A bis 3C Diagramme eines Grundtakts und eines SW-Takts;

4 einen Graph der Beziehung zwischen SW-Frequenz und der Grenzfrequenz (–3dB-Abfallfrequenz);

5 einen Graph der Frequenzcharakteristik (Verstärkungsfaktorcharakteristik) des Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

6 ein Flussdiagramm der Teststeuerverarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

7 ein Diagramm des Gesamtaufbaus eines Testsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

8 ein Flussdiagramm der Teststeuerverarbeitung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

9 ein Diagramm einer Ausgestaltung des Testsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

10 ein Digramm einer Ausgestaltung des Testsystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

11 ein Diagramm einer Ausgestaltung des Testsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

12 einen Graph der Frequenzcharakteristik, wenn ein Bandpassfilter durch ein Schaltkondensator-Filter bzw. SCF aufgebaut ist;

13 einen Graph der Frequenzcharakteristik (Verstärkungsfaktorcharakteristik) eines Sensorelements;

14 ein Blockschaltbild des schematischen Aufbaus eines Halbleiter-Beschleunigungssensors im Stand der Technik; und

15 einen Graph der Frequenzcharakteristik (Verstärkungsfaktorcharakteristik) des Halbleiter-Beschleunigungssensors im Stand der Technik.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt ein Diagramm des Gesamtaufbaus eines Testsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie es in 1 gezeigt ist, weist das Testsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 als ein Testziel und eine Testvorrichtung 2 zum Ausführen des Tests auf. Die Testvorrichtung 2 ist mit einem Rüttelabschnitt 23 ausgestattet und der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 wird durch den Rüttelabschnitt 23 gerüttelt, um eine Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 auszuüben. Unter diesem Beschleunigungszustand nimmt die Testvorrichtung 2 von dem Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 ein Signal auf, um verschiedene Arten von Tests auszuführen.

Der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 weist ein Sensorelement 111 zum Ausgeben des elektrischen Signals, das der Beschleunigung entspricht, ein LPF 11 zum Durchlassen einer vorbestimmten Frequenzkomponente des elektrischen Signals von dem Sensorelement 111 und einen Verstärker 113 zum Verstärken des elektrischen Signals, das durch das LPF 11 durchgelassen wird, auf, welche in ein Gehäuse (nicht gezeigt), wie zum Beispiel ein Keramikgehäuse oder dergleichen eingebaut sind. Das elektrische Signal, das von dem Verstärker 113 verstärkt wird, wird als ein Sensorsignal nach außerhalb des Halbleiter-Beschleunigungssensors 1 ausgegeben. Wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 durch den Rüttelabschnitt 23 gerüttelt-wird, wird das elektrische Signal, das die gleiche Frequenz wie die betroffene Rüttelfrequenz aufweist, aus dem Sensorelement 111 ausgegeben.

Das Sensorelement 111 und der Verstärker 113 sind derart aufgebaut, dass sie die gleichen Aufbauten wie diejenigen des Halbleiter-Beschleunigungssensors 100 aufweisen, der in 14 gezeigt ist. Das Sensorelement 111 ist derart aufgebaut, dass ein beweglicher Abschnitt auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist und ein elektrisches Signal in Verbindung mit einer Verschiebung des beweglichen Abschnitts auf Grund einer Beschleunigung (das heißt das elektrische Signal, das der Beschleunigung entspricht; ein Spannungssignal in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung) ausgegeben wird. Verschiedene Erfassungssysteme, wie zum Beispiel ein mit einem Piezowiderstand behafteter Typ, ein Typ mit einer elektrostatischen Kapazität usw. können verwendet werden.

Das LPF 11 weist ein Schaltkondensator-Filter (hier im weiteren Verlauf als "SCF" bezeichnet) 15 auf, dessen Filtercharakteristik in Übereinstimmung mit externen Schalttakten (hier im weiteren Verlauf als "SW-Takt" bezeichnet) &PHgr;1, &PHgr;2 eingestellt wird, einen SW-Taktgenerator 16 zum Erzeugen der SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 und einen Grundtaktgenerator 17 zum Erzeugen eines Grundtakts &PHgr;0 auf, welcher erforderlich ist, um die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 durch den SW-Taktgenerator zu erzeugen.

Der Grundtaktgenerator 17 ist derart aufgebaut, dass er einen allgemeinen Aufbau aufweist, der mit einem Quarzoszillator oder dergleichen ausgestattet ist, um einen vorbestimmten Grundtakt &PHgr;0 zu erzeugen. Jedoch ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Grundtaktgenerator 17 derart aufgebaut, dass die Frequenz des Grundtakts &PHgr;0 (Grundtaktfrequenz), die derart erzeugt wird, in Übereinstimmung mit einer Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung von der Testvorrichtung 2 geändert wird. Die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung ist die Daten, die die Frequenz des Grundtakts &PHgr;0 anzeigen und sie entspricht der Anweisung der vorliegenden Erfindung (der fünften und sechsten Aspekte).

Wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 tatsächlich in ein Fahrzeug oder dergleichen eingebaut ist und verwendet wird, wird die Grenzfrequenz des SCF 15 auf 400 Hz eingestellt. Das heißt, wenn er tatsächlich verwendet wird, wirkt das LPF 11 als ein LPF, der ein Durchlassfrequenzband von 400 Hz oder weniger als Ganzes aufweist. Unter dem tatsächlichen Verwendungszustand wird keine Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung in den Grundtaktgenerator 17 eingegeben und wird der Eingangsanschluss von diesem (nicht gezeigt) in einem offenen Zustand gehalten. Unter diesem Zustand wird ein Grundtakt &PHgr;0 zum Einstellen des SCF 15 auf die zuvor beschriebene Filtercharakteristik (die Grenzfrequenz von 400 Hz) als ein Vorgabewert aus dem Grundtaktgenerator 17 ausgegeben.

Der SW-Taktgenerator 16 ist mit einer Frequenzteilschaltung usw. ausgestattet und erzeugt die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 aus dem Grundtakt &PHgr;0. Die jeweiligen Schaltungskonstanten, wie zum Beispiel das Frequenzteilungsverhältnis usw. sind festgelegt und daher werden die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 bezüglich des eingegebenen Grundtakts &PHgr;0 eindeutig festgelegt.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung von der Testvorrichtung 2 in den Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 bei der Teststufe eingegeben, um die Grundtaktfrequenz zu ändern und daher die Filtercharakteristik (Grenzfrequenz oder dergleichen) des SCF 15 auf mehrere Arten (die später im Detail beschrieben werden) zu ändern. Die Filtercharakteristik des SCF 15 und die Filtercharakteristik des LPF 11 sind miteinander gleichzusetzen und die Filtercharakteristik des SCF 15 ist ebenso die Filtercharakteristik des gesamten LPF 11.

Genauer gesagt ist das SCF 15 derart aufgebaut, dass es den Aufbau aufweist, wie er in 2 gezeigt ist. Das heißt ein einziger veränderbarer Widerstand (hier im weiteren Verlauf als "erster veränderbarer Widerstand" bezeichnet) ist durch einen Kondensator C1 und vier Transistoren T1, T2, T3, T4, die mit dem Kondensator C1 verbunden sind, im Ersatzschaltbild aufgebaut und auf eine ähnliche Weise ist ein einziger veränderbarer Widerstand (hier im weiteren Verlauf als "zweiter veränderbarer Widerstand" bezeichnet) durch einen Kondensator C2 und vier Transistoren T5, T6, T7, T8, die mit dem Kondensator C2 verbunden sind, im Ersatzschaltbild aufgebaut. Jedes eines ersten Endes des Transistors T4, das den ersten veränderbaren Widerstand bildet, eines Endes des Transistors T5, das den zweiten veränderbaren Widerstand bildet und eines Endes des Kondensators C3 ist dem invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers OP verbunden und das andere Ende des Kondensators T3 ist mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP verbunden. Ein Ende des Transistors T7, das den zweiten veränderlichen Widerstand bildet, ist ebenso mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP verbunden. Jeder der Transistoren führt den Schaltvorgang von ihm auf der Grundlage der SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2, aus, wodurch jeder veränderliche Widerstand als ein Widerstand wirkt, der den Widerstandswert aufweist, der der Schaltfrequenz (SW-Frequenz) des entsprechenden Transistors entspricht. Deshalb wird die Filtercharakteristik des SCF 15 in Übereinstimmung mit SW-Frequenz eingestellt.

Die 3A bis 3C zeigen Beispiele des Grundtakts &PHgr;0 und der SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2. Ein Muster 1 in 3A zeigt einen Zustand, dass 2 SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 durch Vierteln der Frequenz des Grundtakts &PHgr;0 erzielt werden, so dass sie gegenseitig um 0,75" [Radiant] in der Phase verschoben sind.

Ein Muster 2 in 3B zeigt einen Zustand, dass die SW-Frequenz durch Verdoppeln der Grundtaktfrequenz des Musters 1 verdoppelt ist und ein Muster 3 in 3C zeigt einen Zustand, dass der Grundtakt &PHgr;0 bezüglich des Musters 1 unveränderlich gemacht wird und lediglich die SW-Frequenz verdoppelt wird.

SCF 15 in 2 ist derart aufgebaut, dass die Grenzfrequenz (–3dB-Abfallfrequenz) proportional zu der SW-Frequenz ist, die in 4 gezeigt ist. Deshalb sind die Grenzfrequenzen in dem Fall der Muster 2, 3 in welchen die SW-Frequenz zweimal so hoch wie die des Musters 1 ist, zweimal so hoch wie die Grenzfrequenz des Musters 1.

Demgemäß wird zum Beispiel, wenn die Filtercharakteristik in dem Fall des Musters 1 als eine Charakteristik (eine gekrümmte Linie, die durch einen Punkt A durchläuft) angenommen wird, die durch eine durchgezogene Linie (dünne Linie) in 5 dargestellt ist, die Filtercharakteristik in dem Fall der Muster 2, 3, in welchen die SW-Frequenz zweimal so hoch wie die des Musters 1 ist, eine Charakteristik (eine gekrümmte Linie, die durch einen Punkt B durchläuft), die durch eine strichpunktierte Linie in 5 dargestellt ist. Bei Beachtung der Grenzfrequenz, bei welcher der Verstärkungsfaktor gleich –3dB ist, ist die Grenzfrequenz in dem Fall des Musters 1 gleich 50 Hz, wohingegen die Grenzfrequenz in dem Fall der Muster 2, 3, bei welchen die SW-Frequenz das Doppelte ist, gleich 100 Hz ist.

In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Filtercharakteristik, wenn die SW-Frequenz auf 120 kHz eingestellt ist, eine Charakteristik (eine gekrümmte Linie, die durch einen Punkt D durchläuft), die durch eine gestrichelte Linie in 5 dargestellt ist, und die Grenzfrequenz ist gleich 400 Hz. Wenn die SW-Frequenz auf 60 kHz eingestellt ist, wird die Filtercharakteristik eine Charakteristik (eine gekrümmte Linie, die durch einen Punkt C durchläuft), die durch eine durchgezogene Linie (dicke Linie) in 5 dargestellt ist, und die Grenzfrequenz ist gleich 200 Hz. Wenn die SW-Frequenz auf 300 kHz eingestellt ist, wird die Filtercharakteristik eine Charakteristik (eine gekrümmte Linie, die durch einen Punkt B durchläuft), die durch eine strichpunktierte Linie in 5 dargestellt ist, und die Grenzfrequenz wird gleich 100 Hz. Wenn die SW-Frequenz auf 15 kHz eingestellt ist, wird die Filtercharakteristik eine Charakteristik (eine gekrümmte Linie, die durch den Punkt A durchläuft), die durch die durchgezogene Linie (dünne Linie) in 5 dargestellt ist, und die Grenzfrequenz ist gleich 50 Hz. Wenn der Test tatsächlich ausgeführt wird, wird die SW-Frequenz zu den zuvor beschriebenen vier Frequenzen geändert und wird der Verstärkungsfaktor bei jeder Frequenz gemessen.

Die Testvorrichtung 2 weist einen Eingabeabschnitt 21 zum Zulassen einer Eingabe von verschiedenen Arten von Einstelldaten, Parametern usw., die für den Test erforderlich sind, einen Anzeigeabschnitt 25 zum Anzeigen des Eingabeinhalts an dem Eingabeabschnitt 21, der Testfortschrittsbedingungs/Testergebnisse usw. einen Rüttelabschnitt 23 zum Rütteln des Halbleiter-Beschleunigungssensors 1 und eine Steuervorrichtung 22 zum Ausführen des Tests in Übereinstimmung mit der Inhaltseingabe in den Eingabeabschnitt 21 und Durchführen des Gesamtsteuerns der Testvorrichtung 2, wie zum Beispiel des Steuerns des Rüttelabschnitts 23 und des Anzeigeabschnitts 25 usw., auf.

Der Rüttelabschnitt 23 ist aus der Darstellung weggelassen, aber er kann tatsächlich durch einen Rütteltisch zum Befestigen des Halbleiter-Beschleunigungssensors 1 und eine Rüttelvorrichtung zum Rütteln des Rütteltischs mit einer vorbestimmten Rüttelfrequenz aufgebaut sein. Der Rüttelabschnitt 23 rüttelt den Rütteltisch mit der Rüttelfrequenz, die einer Anweisung aus der Steuervorrichtung 22 entspricht (das heißt der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 wird gerüttelt). Ein Sensorsignal aus dem Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 wird in einen Datenprozessor 24 in der Steuervorrichtung 22 eingegeben, um verschiedene Arten einer Analyse/Bewertung usw. durchzuführen.

In dem Testsystem des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das derart aufgebaut ist, rüttelt der Rüttelabschnitt 23 den Halbleiter-Beschleunigungssensor mit einer vorbestimmten Rüttelfrequenz, um eine feste Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensors 1 auszuüben. Die Rüttelfrequenz kann insofern auf irgendeine Frequenz eingestellt werden, da sie eine Beschleunigung stabil auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 ausüben kann. In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Rüttelfrequenz auf zum Beispiel 50 Hz eingestellt. Weiterhin wird die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung von der Testvorrichtung 2 in den Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 (im Detail den Grundtaktgenerator 17) eingegeben und wird ebenso die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung derart geändert, dass die Filtercharakteristik des SCF 15 auf mehrere Arten geändert wird. Unter diesem Zustand wird es auf der Grundlage der Sensorsignalausgabe unter jeder Filtercharakteristik bewertet, ob der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 normal ist oder nicht.

In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die vier Arten von Filtercharakteristiken des SCF 15 durch Eingeben von vier Arten von Grundtaktfrequenz-Einstellanweisungen eingestellt. Genauer gesagt können diese vier Arten von Anweisungen eine Anweisung zum Einstellen der SW-Frequenz auf 120 kHz und eines Einstellens der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 400 Hz, eine Anweisung zum Einstellen der SW-Frequenz auf 60 kHz und eine Einstellens der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 200 Hz, eine Anweisung zum Einstellen der SW-Frequenz auf 30 kHz und eines Einstellens der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 100 Hz und eine Anweisung zum Einstellen der SW-Frequenz auf 15 kHz und eines Einstellens der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 50 Hz aufweisen. Von den vier Arten von Filtercharakteristiken entspricht die Filtercharakteristik, bei welcher die Grenzfrequenz 400 Hz ist, der ersten Filtercharakteristik der vorliegenden Erfindung und entspricht die Filtercharakteristik, bei welcher die Grenzfrequenz gleich der Rüttelfrequenz, das heißt 50 Hz ist, der zweiten Filtercharakteristik der vorliegenden Erfindung.

Der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals wird jede Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung (jede Filtercharakteristik) gemessen und, wenn alle der Verstärkungsfaktoren, die derart gemessen worden sind, innerhalb eines bestimmten Bereiches sind, wird der Halbleiter-Beschleunigungssensor als normal bewertet. Das heißt, zum Beispiel wenn die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung zum Einstellen der SW-Frequenz auf 15 kHz (Einstellen der Grenzfrequenz auf 50 Hz) unter dem Zustand eingegeben wird, dass der Halbleiter-Beschleunigungssensor mit der Rüttelfrequenz von 50 Hz gerüttelt wird, sollte der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals theoretisch gleich –3dB sein. Demgemäß wird, wenn der Verstärkungsfaktor (der Punkt A in 5) des Sensorsignals, das zu diesem Zeitpunkt gemessen wird, innerhalb eines bestimmten Bereichs mit einem geringfügig zulässigen Wert (zum Beispiel ±0,1dB) von –3dB ist, der Halbleiter-Beschleunigungssensor bezüglich der Filtercharakteristik, die für den Augenblick betrachtet wird, als normal bewertet.

Auf eine ähnliche Weise wird die SW-Frequenz auf 120 kHz, 60 kHz, 30 kHz auf der Grundlage der Grundtaktsignal-Einstellanweisung geändert, um die Filtercharakteristik einzustellen, die jeder SW-Frequenz entspricht, und Sensorsignale in den jeweiligen Fällen werden erzielt. Dann wird es bewertet, ob der Verstärkungsfaktor von jedem Sensorsignal (die Punkte D, C, B in 5) innerhalb eines vorbestimmten spezifischen Bereichs (zum Beispiel ein theoretischer Wert ±0,1dB) ist, der einen theoretischen Verstärkungsfaktor von jedem Sensorsignal (ein bezüglich des Entwurfs geschätzter Verstärkungsfaktor) in der betroffenen Filtercharakteristik ist. Als Ergebnis wird, wenn die Verstärkungsfaktoren innerhalb des spezifischen Bereichs in allen vier Arten von Filtercharakteristiken sind, der Halbleiter-Beschleunigungssensor als normal bewertet.

Als nächstes wird die Funktionsweise der Testvorrichtung 2, das heißt die Funktionsweise eines Eingebens der Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung zu dem Halbleiter-Beschleunigungssensor 1, der zu testen ist, und eines Ausführens der verschiedenen Arten einer Verarbeitung/Bewertung auf der Grundlage des Sensorsignals unter jeder Filtercharakteristik unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 zeigt ein Flussdiagramm der Teststeuerverarbeitung, die von der Steuervorrichtung 22 ausgeführt wird.

Wenn Anfangsdaten, wie zum Beispiel die auszuübende Beschleunigung, die Rüttelfrequenz, die Arten der Grundtaktfrequenz-Einstellanweisungen (anders ausgedrückt die Arten der Filtercharakteristiken) usw., welche für den Test erforderlich sind, in den Eingabeabschnitt 21 eingegeben werden, wird dadurch diese Verarbeitung gestartet. Zuerst werden in einem Schritt S110 verschiedene Arten einer Initialisierung, wie zum Beispiel ein Vorbereiten einer Ausgabe der Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung, ein Vorbereiten des Betriebs des Rüttelabschnitts 23/Datenprozessors 24 usw. auf der Grundlage der eingegebenen Anfangsdaten ausgeführt.

In einem nachfolgenden Schritt S120 wird die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung zu dem Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 ausgegeben und in einem Schritt S130 wird der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 mit 50 Hz gerüttelt, wodurch die Beschleunigung, die als die Anfangsdaten eingestellt ist, die zuvor beschrieben worden sind, auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 ausgeübt wird. In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung zum Einstellen der SW-Frequenz auf 120 kHz in der ersten Verarbeitung in dem Schritt S120 ausgegeben (die Grenzfrequenz wird auf 400 Hz eingestellt). Genauer gesagt werden die Daten, die die Frequenz des Grundtakts anzeigen, der erforderlich ist, um die SW-Frequenz auf 120 kHz einzustellen, ausgegeben.

Danach wird in einem Schritt S140 das Sensorsignal aufgenommen und wird in einem Schritt S150 der Test auf der Grundlage des Sensorsignals ausgeführt. Genauer gesagt wird, wie es zuvor beschrieben worden ist, die Bewertung auf der Grundlage einer Bewertung bezüglich dessen durchgeführt, ob der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals innerhalb des spezifischen Bereichs ist. Es wird in einem Schritt S160 bewertet, ob der Test für alle der Grundtaktfrequenzen, die derart eingestellt worden sind (das heißt alle der zu testenden Filtercharakteristiken), ausgeführt worden ist, und, wenn diese Bewertung positiv ist, geht die Verarbeitung zu einem Schritt S180, um das Rütteln des Halbleitersensors zu stoppen und den Test zu beenden.

Wenn es andererseits irgendeine zu testende Grundtaktfrequenz gibt, geht die Verarbeitung zu einem Schritt S170, um die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung zu ändern, so dass die Grundtaktfrequenz geändert wird und die SW-Frequenz geändert wird (die Filtercharakteristik geändert wird). Das heißt, wenn der Test in lediglich dem Fall ausgeführt worden ist, in dem die SW-Frequenz gleich 120 kHz ist, wird in dem Schritt S170 die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung zum Ändern der SW-Frequenz auf 60 kHz ausgegeben. Nach der Verarbeitung in dem Schritt S170 geht die Verarbeitung zu dem Schritt S140 und wird die gleiche Verarbeitung wiederholt, bis der Test bezüglich allen der derart eingestellten Filtercharakteristiken ausgeführt worden ist.

Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Frequenzcharakteristik nicht durch Ändern der Rüttelfrequenz des Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 ähnlich dem Stand der Technik getestet, sondern die Rüttelfrequenz ist statt dessen fest, die SW-Frequenz wird geändert, um die Filtercharakteristik des SCF 15 auf mehrere Arten einzustellen, und der Test wird auf der Grundlage des Sensorsignals unter jeder Filtercharakteristik ausgeführt.

Demgemäß wird es im Wesentlichen bestätigt, ob der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals, das durch tatsächliches Rütteln des Halbleiter-Beschleunigungssensors mit 50 Hz gemessen wird, gleich –3dB ist, wie es theoretisch geschätzt wird, wenn die Filtercharakteristik derart eingestellt ist, dass der Verstärkungsfaktor theoretisch gleich –3dB bei 50 Hz ist. Zum Beispiel ist der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals, der durch tatsächliches Rütteln des Halbleiter-Beschleunigungssensors mit 400 Hz gemessen wird, auch dann gleich –3dB, wenn die Filtercharakteristik derart eingestellt ist, dass der Verstärkungsfaktor gleich –3dB bei 400 Hz ist (die SW-Frequenz ist auf 120 kHz eingestellt). Das heißt gemäß dem Testverfahren des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann im Wesentlichen der gleiche Effekt erzielt werden, wie er durch Ausführen des Frequenzcharakteristiktests im Stand der Technik erzielt wird.

Demgemäß können gemäß dem Testsystem des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung die elektrischen Charakteristiken der Halbleiter-Beschleunigungssensoren 1, die das LPF 11 enthalten, ohne Rütteln des Halbleiter-Beschleunigungssensors 1 mit einer hohen Frequenz (zum Beispiel 200 Hz oder mehr), bei welcher es schwierig ist, eine Beschleunigung stabil auszuüben, genau getestet werden.

Weiterhin werden die Charakteristik (Grenzfrequenz von 400 Hz) bei welcher eine kleine Dämpfung der Rüttelfrequenzkomponente auftritt, und die Charakteristik, bei welcher die Grenzfrequenz (50 Hz) gleich der Rüttelfrequenz ist, als die Filtercharakteristik des SCF 15 eingestellt, wenn der Test ausgeführt wird, wodurch der Verstärkungsfaktor in dem Durchlassband und der Verstärkungsfaktor bei der Grenzfrequenz überwacht werden können. Deshalb können erforderliche minimale Testergebnisse unter Verwendung von mindestens den zwei Filtercharakteristiken, die zuvor beschrieben worden sind, erzielt werden und kann daher der Test wirkungsvoll durchgeführt werden.

Weiterhin wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Arten von derart eingestellten Filtercharakteristiken erhöht und werden die vier Arten von Filtercharakteristiken, die die vorhergehenden zwei Arten von Filtercharakteristiken enthalten, eingestellt, um die Verstärkungsfaktoren unter den jeweiligen vier Arten von Filtercharakteristiken zu überwachen. Deshalb können die Testergebnisse mit einer hohen Genauigkeit unter Beibehaltung des Wirkungsgrads des Test bei einem Maximum erzielt werden und kann daher die Zuverlässigkeit des Halbleiter-Beschleunigungssensors 1 erhöht werden.

Weiterhin wird die Filtercharakteristik (die Grenzfrequenz von 400 Hz), bei welcher eine kleine Dämpfung der Rüttelfrequenzkomponente auftritt, eingestellt, wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 tatsächlich eingebaut wird und in einem Fahrzeug oder dergleichen verwendet wird, und wird daher der Test ausgeführt, wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor tatsächlich verwendet wird, so dass der Test mit einer höheren Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann.

Weiterhin wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das SCF 15, dessen Filtercharakteristik geändert werden kann, als das LPF 11 verwendet und kann die Filtercharakteristik durch Eingeben der Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung von der Testvorrichtung 2 beliebig eingestellt werden. Deshalb können verschiedene Filtercharakteristiken auf der Grundlage der Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung eingestellt werden und kann daher der Test wirkungsvoll durchgeführt werden.

Hierbei wird die entsprechende Beziehung zwischen den Bauelementen des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und den Bauelementen der vorliegenden Erfindung klargestellt. In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entspricht das SCF 15 dem Filter der vorliegenden Erfindung, entsprechen die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 den Charakteristikeinstellsignalen der vorliegenden Erfindung und entspricht jeder der Transistoren T1 bis T8 dem Halbleiter-Schaltelement der vorliegenden Erfindung. Weiterhin bilden der Grundtaktgenerator 17 und der Schalttaktgenerator 16 die Signalerzeugungseinheit der vorliegenden Erfindung (siebter Aspekt).

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

In dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Filtercharakteristik des SCF 15 auf mehrere Arten von Filtercharakteristiken in Übereinstimmung mit der Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung von der Testvorrichtung 2 eingestellt (geändert) werden. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine interne Sequenz zum aufeinanderfolgenden Einstellen des SCF auf mehrere Arten von Filtercharakteristiken, die für den Test erforderlich sind, in dem LPF enthalten und wird die Filtercharakteristik aufeinanderfolgend durch ledigliches Eingeben eines Internsequenz-Schaltsignals, das den Start des Tests anweist, von der Testvorrichtung geschaltet.

Das heißt das Testsystem des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von dem Testsystem des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung lediglich durch den Grundtaktgenerator 32 in dem Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 und dem Eingabeabschnitt 41 und die Steuervorrichtung 42 in der Testvorrichtung 40. Deshalb sind die gleichen Bauteile wie in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden lediglich die Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hauptsächlich beschrieben.

Ein Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist mit einem Taktschaltsequenzabschnitt 33 in einem Grundtaktgenerator 32 ausgestattet, der das LPF 31 bildet. Der Taktschaltsequenzabschnitt 33 wird im Voraus derart mit einer Sequenz aufgebaut, dass die Grundtakte &PHgr;0, die den gleichen vier Arten von Filtercharakteristiken wie das SCF 15 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung entsprechen, aufeinanderfolgend von dem Grundtaktgenerator 32 erzeugt werden.

Das heißt, wenn die Funktionsweise nach einem Aufnehmen einer Anweisung (eines Internsequenz-Schaltsignals: das der Anweisung des sechsten Aspekts der vorliegenden Erfindung entspricht) gestartet wird, wird zuerst ein Grundtakt &PHgr;0 zum Einstellen der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 400 Hz erzeugt. Nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird ein Grundtakt &PHgr;0 zum Einstellen der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 200 Hz erzeugt. Weiterhin wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, ein Grundtakt &PHgr;0 zum Einstellen der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 100 Hz erzeugt und wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, ein Grundtakt &PHgr;0 zum Einstellen der Grenzfrequenz des SCF 15 auf 50 Hz erzeugt.

Wie es zuvor beschrieben worden ist wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Filtercharakteristik, die zu der Testzeit einzustellen ist, in Übereinstimmung mit dem Taktschaltsequenzabschnitt 33 vorbestimmt und ist es daher nicht erforderlich, den Typ der Filtercharakteristik für den Test einen nach dem anderen wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in die Testvorrichtung 40 einzugeben. Deshalb können lediglich Parameter, wie zum Beispiel eine auszuübende Beschleunigung, eine Rüttelfrequenz usw. in den Eingabeabschnitt 41 eingegeben werden, wenn der Test ausgeführt wird.

Durch Einschalten eines Teststartschalters (nicht gezeigt), mit dem der Eingabeabschnitt 41 ausgestattet ist, gibt die Steuervorrichtung 42 eine Internsequenz-Schaltanweisung (zum Beispiel ein Impulssignal eines vorbestimmten Pegels) aus, um den Taktschaltsequenzabschnitt 33 zu betreiben und erzielt aufeinanderfolgend ein Sensorsignal unter jeder der vier Arten von Filtercharakteristiken.

Als Nächstes wird die Funktionsweise der Testvorrichtung 40, das heißt die Funktionsweise des Eingebens des Internsequenz-Schaltsignals in den Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 als ein Testziel und eines Ausführens von verschiedenen Arten einer Verarbeitung/Bewertung auf der Grundlage des Sensorsignals unter jeder Filtercharakteristik unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 zeigt ein Flussdiagramm, das die Teststeuerverarbeitung zeigt, die von der Steuervorrichtung 42 ausgeführt wird. Wenn die Anfangsdaten, wie zum Beispiel die auszuübende Beschleunigung, die Rüttelfrequenz usw., die zum Ausführen des Tests erforderlich sind, in den Eingabeabschnitt 41 eingegeben werden und die Verarbeitung gestartet wird, werden in einem Schritt S210 verschiedene Arten von einer Initialisierung, wie zum Beispiel eines Vorbereitens der Ausgabe des Internsequenz-Schaltsignals, eines Vorbereitens des Betriebs des Rüttelabschnitts 23/des Datenprozessors 24 usw., auf der Grundlage der derart eingegebenen Anfangsdaten ausgeführt. In einem nachfolgenden Schritt S220 wird der Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 mit 50 Hz gerüttelt, um die Beschleunigung, die als die Anfangsdaten eingestellt ist, auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 auszuüben und wird das Internsequenz-Schaltsignal in einem Schritt S230 zu dem Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 ausgegeben.

Demgemäß wird, da die Filtercharakteristik des SCF 15 in einem vorbestimmten Zeitintervall in dem Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 aufeinanderfolgend geschaltet wird, wie es zuvor beschrieben worden ist, das Sensorsignal in jeder Filtercharakteristik aufgenommen (S240) und werden die verschiedenen Arten einer Verarbeitung/Bewertung auf der Grundlage des Sensorsignals ausgeführt (S250). Der Test in dem Schritt S250 ist zu dem in dem Schritt S150 in 6 (erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung) identisch. Wenn die Funktionsweise eines Aufnehmens des Sensorsignals und der Testbetrieb für alle Filtercharakteristiken beendet ist, wird das Rütteln des Halbleiter-Beschleunigungssensor 30 gestoppt und ist der gesamte Test beendet.

Gemäß dem Testsystem des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das zuvor beschrieben worden ist, kann die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt wie bei dem Testsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Weiterhin werden die vier Arten von Filtercharakteristiken, die für den Test einzustellen sind, auf der Seite des Halbleiter-Beschleunigungssensors 30 vorbestimmt. Deshalb wird lediglich das Internsequenz-Schaltsignal, das den Start des Tests anzeigt, aus der Testvorrichtung 40 ausgegeben und kann daher der Test wirkungsvoller ausgeführt werden.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entspricht der Taktschaltsequenzabschnitt 33 der Sequenzeinstelleinheit der vorliegenden Erfindung. Weiterhin bilden der Grundtaktgenerator 32 und der Schalttaktgenerator 16 die Signalerzeugungseinheit der vorliegenden Erfindung (achter Aspekt).

Nachstehend erfolgt die Beschreibung von Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt und verschiedene Arten von Ausgestaltungen können durchgeführt werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Zum Beispiel wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung von der Testvorrichtung 2 in den Halbleiter-Beschleunigungssensor 1 eingegeben, um den Grundtakt &PHgr;0 zu erzeugen, der der Anweisung entspricht, jedoch können die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 direkt geändert werden, ohne den Grundtakt &PHgr;0 zu ändern.

Das heißt der Grundtakt &PHgr;0, der eine im Voraus eingestellte Frequenz aufweist wird wie in dem Fall des Testsystems, das in 9 gezeigt ist, aus dem Grundtaktgenerator 53 ausgegeben. Weiterhin wird eine SW-Frequenz-Einstellanweisung (Daten, die die Frequenzen der SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 darstellen) zum Einstellen der Frequenzen der SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 auf Soll-Werte von der Steuervorrichtung 61, die in die Testvorrichtung 60 eingebaut ist, in den Schalttaktgenerator 52 eingegeben. Der Schalttaktgenerator 52 erzeugt die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2, die die Soll-Frequenzen aufweisen, in Übereinstimmung mit der SW-Frequenz-Einstellanweisung.

Demgemäß kann das SCF 15 auf mehrere Arten von Filtercharakteristiken (in dem vorhergehenden Fall vier Arten) wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung eingestellt werden, wie es zuvor beschrieben worden ist. Demgemäß kann ebenso der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von dem Testsystem erzielt werden, welches derart aufgebaut ist, dass die SW-Frequenz direkt auf der Grundlage der Anweisung von der externen Testvorrichtung 60 eingegeben wird, wie es in 9 gezeigt ist.

Weiterhin ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Taktschaltsequenzabschnitt 33 in den Grundtaktgenerator 32 eingebaut. Jedoch kann der Taktschaltsequenzabschnitt 33 unabhängig getrennt von dem Grundtaktgenerator 32 aufgebaut sein oder in einen Schalttaktgenerator 72 eingebaut sein, wie es zum Beispiel in 10 gezeigt ist.

Das heißt, der Taktschaltsequenzabschnitt 73 ist, wie es in 10 gezeigt ist, in den Schalttaktgenerator 72 eingebaut und das Internsequenz-Schaltsignal wird von einer Steuervorrichtung 81 in einer Testvorrichtung 80 in den Taktschaltsequenzabschnitt 73 eingegeben. Nach Aufnehmen des Internsequenz-Schaltsignals wird der Taktschaltsequenzabschnitt 73 betrieben, um die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 in einer im Voraus eingestellten Reihenfolge zu ändern und daher die Filtercharakteristik des SCF 15 auf Soll-Charakteristiken (in dem vorhergehenden Fall vier Arten) zu ändern. Der gleiche Effekt wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ebenso auch erzielt werden, wenn die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 durch den Taktschaltsequenzabschnitt 73 geändert werden, wie es zuvor beschrieben worden ist.

Weiterhin wird in dem Testsystem des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und dem Testsystem, das unter Bezugnahme auf 9 beschrieben worden ist, die Anweisung zum Ändern der Grundtaktfrequenz oder der SW-Frequenz (tatsächlich der Daten, die die Frequenz anzeigen) von der Testvorrichtung eingegeben. Jedoch können nicht die Anweisung, sondern die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 selbst direkt in das SCF 15 eingegeben werden, wie es zum Beispiel in 11 gezeigt ist.

In dem System in 11 ist ein SW-Taktgenerator 96 zum Erzeugen der SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 in die Testvorrichtung 95 eingebaut und werden SW-Takte, die vorbestimmte Frequenzen aufweisen, in Übereinstimmung mit einer Anweisung von einer Steuervorrichtung 61 erzeugt/ausgegeben. In 11 werden die SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2 durch den Schalttaktgenerator 92 durchgelassen und in das SCF 15 eingegeben. Jedoch können die SW-Takte ohne durch den Schalttaktgenerator 92 oder dergleichen durchgelassen zu werden, direkt in das SCF 15 eingegeben werden.

In 11 werden SW-Takte &PHgr;1, &PHgr;2, die in der Testvorrichtung 95 erzeugt werden, in das SCF 15 eingegeben. Jedoch kann der Grundtakt &PHgr;0 in der Testvorrichtung 95 erzeugt werden und dann direkt in den Schalttaktgenerator 92 eingegeben werden.

Weiterhin sind in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Daten, die die Grundtaktfrequenz anzeigen, das spezifische Beispiel der Grundtaktfrequenz-Einstellanweisung. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Betriebsart beschränkt und diese kann das Spannungssignal sein, das dem Grundtakt entspricht (und daher den mehreren Arten von Filtercharakteristiken entspricht). Das heißt ein Spannungssignal, welches normalerweise unter einem offenen Zustand (0V) gehalten wird, aber zu 2V, 4V, 6V usw. geändert wird, wird unter dem Test angewendet und der Grundtakt &PHgr;0, der die Frequenz aufweist, die jeder Spannung entspricht, wird erzeugt.

Noch weiterhin wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung lediglich das Internsequenz-Schaltsignal zu dem Startzeitpunkt des Tests eingegeben und wird aufeinanderfolgend die Filtercharakteristik durch die Funktionsweise des Taktschaltsequenzabschnitts 33 geschaltet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Betriebsart beschränkt und die Filtercharakteristik kann eine nach der anderen zu jeder Zeit geschaltet werden zu der das Internsequenz-Schaltsignal eingegeben wird. Das heißt die Grenzfrequenz des SCF 15 wird zum Beispiel, wenn das Internsequenz-Schaltsignal zuerst eingegeben wird, auf 400 Hz eingestellt und dann, wenn das Internsequenz-Schaltsignal erneut eingegeben wird, wird die Grenzfrequenz auf 200 Hz eingestellt. Das heißt die Filtercharakteristik wird in der im Voraus eingestellten Reihenfolge zu jeder Zeit geändert, zu der das Internsequenz-Schaltsignal eingegeben wird.

Weiterhin ist in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein LPF in dem Halbleiter-Beschleunigungssensor enthalten. Jedoch kann diese Betriebsart in dem Fall von anderen Filtern, wie zum Beispiel einem Bandpassfilter, einem Hochpassfilter usw. anwendbar sein. Wenn zum Beispiel ein Bandpassfilter unter Verwendung des SCF aufgebaut ist, kann die Frequenzcharakteristik von diesem durch Ändern der SW-Frequenz geändert werden, wie es in 12 gezeigt ist. Deshalb ist die Rüttelfrequenz fest und wird die Filtercharakteristik des Bandpassfilters geändert, wodurch der gleiche Effekt wie in jedem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschrieben worden sind, erzielt werden kann.

Weiterhin werden in jedem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vier Arten von Filtercharakteristiken des SCF 15 eingestellt. Jedoch kann die Anzahl der Arten der Filtercharakteristik erhöht oder verringert werden. Jedoch ist es bevorzugt, den Test für mindestens zwei Arten von Filtercharakteristiken, das heißt für die Filtercharakteristik, bei welcher der Dämpfungsbetrag der Rüttelfrequenzkomponente im Wesentlichen Null ist (das heißt die Filtercharakteristik, wenn die SW-Frequenz gleich 120 kHz ist) und die Filtercharakteristik auszuführen, bei welcher die Grenzfrequenz gleich der Rüttelfrequenz ist (das heißt die Filtercharakteristik, wenn die SW-Frequenz gleich 15 kHz ist).

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden elektrische Charakteristiken eines Halbleiter-Beschleunigungssensors, der ein Schaltkondensator-Filter enthält, getestet, während der Halbleiter-Beschleunigungssensor gerüttelt wird, um eine vorbestimmte Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor auszuüben. Die Rüttelfrequenz ist auf eine niedrige Frequenz von zum Beispiel 50 Hz festgelegt, bei welcher die Beschleunigung stabil ausgeübt werden kann, und die Charakteristik eines Tiefpassfilters wird durch ein Signal von einer externen Testvorrichtung auf mehrere Arten geändert. Ein Sensorsignal wird unter jeder der mehreren Filtercharakteristiken aufgenommen und, wenn diese innerhalb eines vorbestimmten spezifischen Bereichs sind, wird der Halbleiter-Beschleunigungssensor als normal bewertet.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Testen von elektrischen Charakteristiken eines Halbleiter-Beschleunigungssensors (1, 30, 50, 70, 90), der ein Halbleiter-Sensorelement (111) zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Verbindung mit einer Beschleunigung und ein Filter (11, 31, 51, 71, 91) zum Durchlassen einer im Voraus eingestellten Frequenzbandkomponente des elektrischen Signals durch dieses aufweist, wobei das Halbleiter-Sensorelement (111) und das Filter (11, 31, 51, 71, 91) in ein Gehäuse eingebaut sind, die Filtercharakteristik des Filters in Übereinstimmung mit einem Signal von außerhalb des Filters (11, 31, 51, 71, 91) eingestellt wird und das elektrische Signal, das durch das Filter durchgelassen wird, als ein Sensorsignal ausgegeben wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

    derartiges Rütteln des Halbleiter-Beschleunigungssensors (1, 30, 50, 70, 90) mit einer im Voraus eingestellten Rüttelfrequenz, dass eine vorbestimmte Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90) ausgeübt wird;

    Ändern eines Charakteristikeinstellsignals zum Einstellen der Filtercharakteristik, um die Filtercharakteristik auf mehrere Arten unter dem Zustand zu ändern, dass die Beschleunigung auf den Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90) ausgeübt wird; und

    Bewerten, ob der Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90) normal ist oder nicht, auf der Grundlage des Sensorsignals, das unter jeder der mehreren Arten von Filtercharakteristiken erzielt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es, wenn der Verstärkungsfaktor des Sensorsignals, das unter jeder der mehreren Arten von Filtercharakteristiken erzielt wird, innerhalb eines vorbestimmten spezifischen Bereichs ist, der einen theoretischen Wert des Verstärkungsfaktor des Sensorsignals in der entsprechenden Filtercharakteristik enthält, bewertet wird, dass der Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90) normal ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Arten von Filtercharakteristiken mindestens eine erste Filtercharakteristik, bei welcher der Dämpfungsbetrag der Rüttelfrequenzkomponente in einem Eingangssignal im Wesentlichen null ist, und eine zweite Filtercharakteristik enthalten, bei welcher die Grenzfrequenz gleich der Rüttelfrequenz ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Filtercharakteristik zu einer Filtercharakteristik identisch ist, die eingestellt ist, wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90) tatsächlich verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anweisung zum Erzeugen des Charakteristikeinstellsignals, das jeder der mehreren Arten von Filtercharakteristiken entspricht, von außerhalb zu jedem Charakteristikeinstellsignal in den Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90) eingegeben wird und das Charakteristikeinstellsignal in Übereinstimmung mit der derart eingegebenen Anweisung erzeugt wird, um dadurch die Filtercharakteristik auf die mehreren Arten zu ändern.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Anweisung zum aufeinanderfolgenden Erzeugen des Charakteristikeinstellsignals, das jeder der mehreren Arten von Filtercharakteristiken entspricht, von außerhalb in den Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90) eingegeben wird, um aufeinanderfolgend die Filtercharakteristik auf die mehreren Arten zu ändern.
  7. Halbleiter-Beschleunigungssensor (1, 30, 50, 70, 90), der aufweist:

    ein Halbleiter-Sensorelement (111) zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Verbindung mit einer Beschleunigung;

    ein Filter (11, 31, 51, 71, 91 ), das eine Filtercharakteristik aufweist, die in Übereinstimmung mit einem in es eingegebenen Charakteristikeinstellsignal eingestellt wird, wobei das Filter (11, 31, 51, 71, 91) eine Frequenzbandkomponente, die der eingestellten Filtercharakteristik entspricht, aus dem elektrischen Signal durchläßt; und

    eine Signalerzeugungseinheit (16, 17, 32, 52, 53, 72, 96) zum Erzeugen des Charakteristikeinstellsignals und zum Ausgeben des derart erzeugten Charakteristikeinstellsignals zu dem Filter (11, 31, 51, 71, 91 ), wobei das Halbleiter-Sensorelement (1, 30, 50, 70, 90), das Filter (11, 31, 51, 71, 91) und die Signalerzeugungseinheit (16, 17, 32, 52, 53, 72, 96) in ein Gehäuse eingebaut sind und das elektrische Signal, das durch das Filter durchgelassen wird, als ein Sensorsignal nach außen ausgegeben wird, wobei die Signalerzeugungseinheit (16, 17, 32, 52, 53, 72, 96) das erzeugte Charakteristikeinstellsignal in Übereinstimmung mit einer Anweisung von außen ändert.
  8. Halbleiter-Beschleunigungssensor (30), der aufweist:

    ein Halbleiter-Sensorelement (111) zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Verbindung mit einer Beschleunigung;

    ein Filter (31), dessen Filtercharakteristik in Übereinstimmung mit einem in es eingegebenen Charakteristikeinstellsignal eingestellt wird, wobei das Filter eine Frequenzbandkomponente, die der eingestellten Filtercharakteristik entspricht, aus dem elektrischen Signal durchläßt; und

    eine Signalerzeugungseinheit (16, 32) zum Erzeugen des Charakteristikeinstellsignals und zum Ausgeben des derart erzeugten Charakteristikeinstellsignals zu dem Filter (31), wobei das Halbleiter-Sensorelement (111), das Filter (31) und die Signalerzeugungseinheit (16, 32) in ein Gehäuse eingebaut sind und das elektrische Signal, das durch das Filter durchgelassen wird, als ein Sensorsignal nach außen ausgegeben wird, wobei die Singalerzeugungseinheit (16, 32) mit einer Sequenzeinstelleinheit (33) zum Erzeugen von mehreren Arten von Charakteristikeinstellsignalen in einer im Voraus eingestellten Reihenfolge ausgestattet ist und die Singalerzeugungseinheit (16, 32) das Charakteristikeinstellsignal in Übereinstimmung mit der Funktionsweise der Sequenzeinstelleinheit (33) erzeugt.
  9. Halbleiterbeschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 7 und 8, wobei das Filter (31) ein Schaltkondesator-Filter (15) aufweist, das durch mehrere Kondensatoren und ein Halbleiterschaltelement aufgebaut ist und durch derartiges Ein/Ausschalten des Halbleiterschaltelements betrieben wird, dass die Filtercharakteristik von diesem in Übereinstimmung mit der Schaltfrequenz des Halbleiterschaltelements geändert wird, und das Charakteristikeinstellsignal ein Pulssignal zum Ein/Ausschalten des Halbleiterschaltelements in einer vorbestimmten Schaltfrequenz ist.
Es folgen 12 Blatt Zeichnungen






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