MSV-400 マイクロ スキャニング振動計 - アプリケーション

概要

MSV-400 マイクロスコープ スキャニング振動計は、MEMSなどのマイクロデバイスの振動解析を目的に特別に開発されました。MEMSは自動車、医学、生化学、航空宇宙などの産業で、無数に利用されています。その結果、製品に組み込まれたものと単体の両方のMEMSテスト（シングルダイおよびウエハレベル）の需要が莫大なものとなっています。ポリテックのMSV-400は、MEMSデバイスの迅速で正確な振動解析に最適なツールです。ウエハレベル テストでは、マニュアルまたはオートを問わず、MSV-400をプローバに簡単に設置できます。

アプリケーション範囲

• MEMSの振動測定

• MEMSの性能解析のための連続周波数領域測定

• 微小構造体の不具合解析と信頼性試験

• 時間モードを使用した過渡的特性測定

• 面外カップリングを介した面内共振の特定 

アプリケーションの例

MEMSミラー
図1:マイクロミラーの振動モード	アプライドMEMS社は、光学バーコードスキャナで使用するMEMSミラーデバイスを開発しました。このマイクロミラーは完全に単結晶シリコンから製造され、静電駆動で±14°以上の大きな回転角を実現します。このミラーデバイスはポリテックのMSV マイクロスコープ スキャニング振動計を利用して広範な試験を受けました。 この試験の目的はさまざまな共振モードを測定し、ミラーが静電駆動中に光学的平面性を維持しているかを確認することでした。ミラーのモデリング解析によって、単軸ミラーが2軸モードで操作可能であることが示され、レーザ測定によって確認されました。 図1の左の図がX軸についての1次回転モードを示し、右の図がY軸についての2次回転モードを示しています。
MEMS加速度センサ
図2： MEMS加速度センサ 図3: カンチレバーのジオメトリ メッシュ 図4: カンチレバーのODSアニメーション	図2に示すMEMS加速度センサは、周波数選択式加速度測定のために開発されました。 このセンサはさまざまな長さの多数のカンチレバーアームから構成されています。当然、各レバーの共振周波数も異なっています。衝撃や振動を受けると、あるレバーには共振周波数に応じてそのレバーに固有の振動が発生することになります。 ポリテックのMSVシステムは各レバーの共振周波数を測定して作動中の面外たわみ形状を示すために使用されました。このマイクロセンサは標準的な顕微鏡にセットされ、微小ピエゾ アクチュエータによって機械的に励振されます。信号発生器からの定期的な広帯域チャープ信号がアクチュエータに与えられ、同一エネルギーですべての周波数の励振が行われます。発生器の信号が収集チャネルに折り返され、基準位相が示されます。     図3は、リアルタイム ビデオイメージから得られたある1コマの画面で、カンチレバーのODS測定に使用されるジオメトリメッシュを示しています。30以上のサンプルがありますが、解析は3つのカンチレバーについて行われます。各レバーのスキャンポイント グリッドはビデオイメージ上のフリーハンドツールによってすばやく決定できます。    図4は、チルトモード（±2 nm）の3次元ODSアニメーションからの1コマを示しています。