基于微纳米技术的可靠传感器
精确、可靠且快速的测量技术，在微系统在研发和生产过程中的设备质量监测起决定性作用。越来越多的微型传感器被应用于安全相关的领域，这对可靠性和功能安全性均有很高要求，这就要求设计牢固，产品精度高。
采用纯电子器件不能满足微电机结构元件（如MEMS 致动器或传感器等）的振动测试需求，需要采用合适的光学测量方法。
Polytec 微系统分析仪是理想的选择。一方面，它能够高分辨率确定表面形貌；另一方面，它还能精确描述动态特性，其位移分辨率极佳，测量频率可达数 MHz 范围（甚至 GHz 范围），已为越来越多的微技术应用所需要。
有效测量晶片上的 MEMS
在芯片分离之前进行晶片级测试可在早期生产过程中排出坏芯片，维持 MEMS 低生产成本，同时保持高产出和质量水平。虽然这里电气试验是标准程序，但还需要开展一些测试任务直接验证机械性能，通常采用的是光学测量。
用户可轻松地将 Polytec测量技术集成至几乎所有市面上可售的晶片探针台上。通过将（半）自动探针台与基于显微镜的扫描式激光测振仪结合，能高效快速测量晶片上 MEMS 的动态特性，监视生产过程并实现高产出。
文件
实际示例：
时域下，晶圆级 RF MEMS 开关的开关特性测量
Channel
用于过程优化的 MEMS 原型验证
与纯半导体器件不同，新微机电系统 (MEMS)的开发总是需要新的生产工艺。至少工艺方法和模块必须修改，因为目前还没有能应用于所有新的微机械组件的通用标准方法，这在半导体开发中不足为奇。
若要使主要由机械性能决定的结构元件能够正常工作，无论是优化系统设计还是工艺设计，都十分必要。因此，原型验证不仅能够用来验证系统设计，还能用来验证工艺设计。为确定无法预知的机械特性和模型偏差，功能强大的激光测振仪是不二选择。
Polytec 激光测振仪具有高频带宽、高横向分辨率和优异的振幅分辨率等技术优势，能可靠地确定 MEMS 的模态属性，如传递函数、谐振频率、衰减和振型等。形貌分析对于组件开发和工艺优化也很重要。表面数据如台阶高度和其他尺寸，能为当前工艺参数提供有价值信息，进而可靠地控制 MEMS 组件制造工艺。
文件
实际示例：
CMOS / MEMS 协整微型流量传感器
该图显示的是使用 Polytec 的 MSA-500微系统分析仪的选配功能，白光干涉仪，测量CMOS / MEMS 协整微型流量传感器的形貌特性。微型流量传感器采用的是绝缘硅片（SOI）技术。
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TopMap µ.Lab
您可以通过 TopMapμ.Lab 以非常高的横向分辨率表征微结构的表面。光学轮廓仪能非接触式地确定精细和敏感结构上的参数，例如纹理、平面度、波纹和粗糙度。Polytec 智能表面扫描技术甚至可以测量具有不同反射率的表面区域。
实时测量超声换能器
使用微系统技术生产的超声换能器在医疗超声领域里的应用前景十分广阔。首先，在本质上区分所谓的 pMUTs 和 cMUTs（分别为微机械压电超声换能器和微机械电容式超声换能器）。
与传统元件相比，cMUT有其独特性。当膜处于弯曲时，换能器的机械阻抗减小，同时传递至周围介质的能量增加。使用半导体技术进行精密加工而生产出实惠的cMUT 系列产品。半导体开关电路可以直接集成在同一芯片上。
通常结合不同的方法来测量新的超声换能器。先使用有限元模型预测传感器的特性，并将周围介质考虑在内。再使用基于显微镜的激光测振仪，如Polytec公司生产的MSA显微振动分析仪，来测量传感器表面的机械频率响应。届时，您将感叹于其大带宽和实时测量功能，尤其是其能可靠精确地测量瞬态过程。
文件
实际示例：
测量 cMUT
比利时的 IMEC公司，正是使用Polytec公司的 MSA 系统获取cMUT的振动特性，通过测量结果，使用瑞利积分法确定传输介质的空间压力场。随后，使用独立的水听器来证实测量结果。
非接触式测量声表面波（SAW）
声表面波（SAW）滤波器是通过表面声波运作的电子器件，实际上是机械滤波器。其性能优越，可集成至高频应用中（如移动电话）。优化 SAW 表面微声学特性是研发 SAW 新部件的关键任务之一。
由于频率高、声路径短、振幅小，声表面波的测量和可视化对测量技术要求非常高，激光测振仪是可用于该系统上为数不多的可用解决方案之一。
Polytec 激光多普勒测振仪，采用非接触式测量方法，几乎涵盖所有频率，快速输出的振型令人印象深刻，甚至可确定瞬态和弛豫特性。主要结果还可用于确定如滤波特性和性能损失（泄漏）等特性。
文件
实际示例：
除用作电子滤波器外，SAWs 在微流体应用中也起到关键作用。在这方面，SAW 用于生物材料的定向液滴控制。Polytec 公司的超高频激光测振仪UHF-120，具有非接触式光学测量、频带宽和高分辨率等技术优势，当开发这种芯片实验室部件时，可使用其来确定部件的表面动态特性。
以简单有效的方式进行模型验证
在没有计算机仿真技术的情况下， MEMS 组件的研发难度是难以想象的。FE 仿真模型的测试和改进离不开实验数据之间的比对。欲以最大精度来测量系统的机械性能，非接触式光学测量方法是无法替代的。
实践证明，Polytec 激光多普勒测振仪是快速、轻松、以光学方式检测 MEMS 部件内结构机械运动，并将建模行为与测量数据相关联的完美技术。
这可以在单个芯片上或晶片级上通过与任何 MEMS 晶片探针台的轻松集成来完成。
宽频带的实时测量，加上 Polytec 激光测振仪极高的振幅分辨率，帮助您轻松高效地得出用于模型验证的传递函数。
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实际示例：
微镜阵列的模型验证
该图显示了 MEMS 微镜阵列上 FEM 模型计算和振动测量结果的对比。
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开展大量精确的微机械分析
微机械功能单元与半导体电子在硅层面直接集成的可行性，衍生出大量不同的微机械传感器和致动器，这使 MEMS 和微结构取得巨大成功。
MEMS的产品类型和应用领域范围巨大。
设备类型种类繁多：包括用于汽车和航空航天领域的压力和惯性传感器系统，用于便携式电子设备的 MEMS 麦克风、MEMS 加速度和陀螺仪传感器，用于光照控制的各种微镜元件，用于自治系统的俘能器，及称重精度极高的微量天平。最后，还包括在医疗技术和微声学元件（如SAWs）中用于产生超声波的 pMUT 和 cMUT，被越来越多地用作电子滤波器件，且被应用在芯片实验室中。
MEMS 部件的研发不仅需要电气测量技术，还需要可靠并精确测量其机械性能（换言之即最小硅部件的运动）。
Polytec 基于显微镜的单点或扫描式激光测振仪，可获取样本1D 或 3D 传递函数和振型，频带宽，位移可达 pm级，具有微米或亚微米的横向分辨率。用户还可选配MSA 显微系统分析仪的形貌测量功能。
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实际示例：
实际示例： MSA-100-3D微系统分析仪可进行真实的3D振动测量，无论是面外(OOP)振动分量和面内(IP)振动分量，分辨率均达pm级。这里，MSA-100-3D曾用来测量MEMS的悬臂梁。
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测试 MEMS 的可靠性和使用寿命
MEMS 传感器和致动器是许多设备和系统中的关键功能元件，并越来越多地具有安全相关功能，它们在整个服役期间往往工作环境苛刻，因此必须确保它们性能可靠、稳定。
因此，MEMS 部件必须在这些条件下进行测试验证。在真空室或气候测试室，对MEMS模块施加如机械激励或辐射，来模拟压力负载或空气湿度影响，在加速老化试验中验证其在长时间条件下的功能稳定性。
与传统半导体元件不同， MEMS 特征在于将移动的微机械部件作为其关键功能元件，因此，在进行可靠性和使用寿命测试时，测量机械系统动态特性的能力就至关重要。
鉴于此，Polytec 显微系统分析仪能满足所有相关的测试需求。集多种功能于一体的测试系统还可配备能远距离测试的特殊镜头，可从测试室外部测量组件的静态和动态特性。
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实际示例：
实际示例：真空室中 MEMS 的振动测量
使用Polytec公司的MSA 测量环境压力对 MEMS 模块动态特性的影响，可结合真空室或真空探针台，完成晶片级测试。
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在生物学和医学中的应用
在大部分医学和生物应用中，MEMS结构是关键的基础性和代表性技术。显微分析系统应用范围广泛，从用于快速医疗诊断的芯片实验室高频表面波应用、到助听器的 MEMS 麦克风、再到基于微系统技术的用于医疗成像的超声换能器。
您可以依赖 Polytec 基于显微镜的非接触式光学测量技术，来确定医疗 MEMS 传感器和致动器的表面形貌和动态特性。例如，基于显微镜的振动测量也用于从自然到技术系统的仿生启发式“技术转移”，如测量昆虫听力的生物力学。
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实际示例：
微机械压电超声换能器 (pMUTs)不断突破实时 3D 医学成像（超声检查）的应用极限，如血管内超声 (IVUS) 和超声心动图等。
Polytec显微系统分析仪采用非接触式测量方法，在高频（~10MHz）高空间分辨率（<1μm）条件下，最高精度测量超声换能器的微机械结构的振动特性。
