PMA-400プラナーモーション アナライザ - 特長

PMA-400プラナーモーションアナライザーは、微小構造物の面内振動や動きの解析を目的としています。MEMSやMOEMSなどの微小構造物の面内振動測定には、専用の技術が要求されます。レーザドップラ振動計は面外振動測定に優れた分解能を発揮しますが、PMA-400は、ストロボスコープビデオ方式を採用しています。

特徴

• MEMSなどの微小構造物の面内（X、Y）振動のビデオ測定
• 周波数範囲：0.001 Hz...1 MHz
• 変位の時間領域測定
• 10 nm以下の分解能
• 個々の構造物または配列を同一ビデオフレームで同時測定
• モジュール設計なので、MSV-400顕微鏡スキャニング振動計と組み合わてMMA-400マイクロモーションアナライザーとしてシステムアップ可能
  

ストロボスコープビデオ

すばやく動く被測定物をビデオ撮影すると、その動きにより、不明瞭なパターンになります。ストロボスコープのフラッシュ光と画像処理技術で、動きを瞬時に鮮明な静止画像にし、被測定物の正確な位置を捉えることができます。被測定物の動きに同期した短いパルス光が、正確な位相でその位置を捉えます。位相をさらに細かく分けて、これらのパルスのタイミングをずらすことにより、被測定物の動きをコマ送りの映像として記録、ストロボ映像に再現することができます。

内蔵のシグナルジェネレータは、周期的に構成部品を正弦波またはパルス信号でコンポーネントを駆動させています。「パターンジェネレータ」はLED1個を使用して、駆動信号の位相位置と同期する極めて短い光のフラッシュ（<50 ns）を発生させています。これにより、高周波でも高精度な位相の精度が確保されます。

電子カメラのシャッターは駆動信号と同期します。シャッターは同一位相で周期的に動くその瞬間に、十分な光が集積されるまで「開」の状態になっています。一般的にLEDには、数回の点滅で十分な照射ができます。この手順により、高精度の測定ができ、リアルタイムで解析データを見ることができます。

 

システム

PMA-400プラーナモーションアナライザーは、ドライブとデータ収集およびモーション解析用ソフトウェアを組み合わせた高性能画像処理システムです。このシステムは、高速撮像素子、ストロボ光源、データ収集用データマネージメントシステム、同期するシグナルジェネレータおよびソフトウエアで構成されています。撮像素子と光源は、実績あるMSVシリーズ顕微鏡スキャニング振動計の光学ユニットと統合することができます。このシステムは、各種光学顕微鏡やプローブステーションにも設置できるので、ウェハーレベルのテストに利用できます。

モーション解析は、操作しやすいインタラクティブな測定制御用ソフトウエアを使います。ライブビデオモードを使用すれば、可動する被測定物のスローモーション映像を撮影できます。アクイシジョンモードでは、弊社独自の測定アルゴリズムによってビデオシーケンスをサンプリングし、解析することができます。ピクセル偏差に基づいてデータを抽出し、X軸およびY軸の変位値を表示します。サブピクセルレベルで、10 nmを切る分解能で振動振幅測定ができます。

アプリケーション

• MEMSの面内振動と動きの測定
  (面内測定によって、変位対電圧の感度曲線を求める。)
• アクチュエータ設定時間を特定するリングダウン測定
• 微小構造物の不具合解析と信頼性試験
• プローブステーションを使用したウェハーレベルのMEMSモーションテスト
• ボード線図の表示