PRECISE Optical MEASUREMENT

Microstructure testing

Vibration and surface metrology for MEMS

MEMS dynamic response, fully revealed

Laser Doppler vibrometry enables real-time vibration measurement of MEMS
Sub-picometer displacement of resolution up to 8 GHz
Full-field characterization of motion and dynamic behavior beyond electrical testing

Surface structure of MEMS, precisely measured

Non-contact optical metrology measures form, roughness, and surface topography
Coherence scanning interferometry captures millions of height data points within seconds
Reliable characterization of MEMS and microstructures across many materials and surfaces

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MEMS testing solutions in our free webinar

Solutions for MEMS testing using Laser Vibrometry

March 24, 2026 at 11 AM PST

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MSA-600 Micro System Analyzer Polytec

MSA-600 Micro System Analyzer

Das komplette optische Messsystem für die statische und dynamische 3D-Charakterisierung von MEMS-Bausteinen in der Mikrosystemtechnik - neu bis zu 8 GHz! Das MSA-600 beschleunigt die Entwicklung und Qualitätskontrolle in der Mikrosystemtechnik - auch für Tests auf Wafer-Level dank Kompatibilität zu kommerziell verfügbaren Probe-Stations.

MSA-650 IRIS Micro System Analyzer zur Messung der Mikrostrukturdynamik auf siliziumbeschichteten MEMS

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Der innovative und patentierte MSA-650 IRIS Micro System Analyzer ist dank spezieller IR-Kamera und kurzkohärenter SLD-Lichtquelle das erste optische Messgerät zur hochpräzisen und flächenhaften Erfassung der Bauteildynamik an MEMS und Mikrostrukturen durch die intakte Siliziumverkapselung hindurch – berührungsfrei und ohne Beeinträchtigung der realen Dynamik von DC bis zu 25 MHz.

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Micro.View

TopMap Micro.View® ist ein benutzerfreundlicher optischer Profiler im kompakten Tischaufbau. Micro.View® ist die kosteneffiziente Lösung zur Inspektion präzisionsgefertigter Oberflächen bis in den Sub-nm-Bereich und eignet sich für die Untersuchung von Rauheit, Mikrostrukturen und weiteren Oberflächenmerkmalen.

Micro.View+

Micro.View+ ist ein mikroskopbasierter Oberflächenprofiler mit Automatisierung und Farbkamerasystem. Er bietet reproduzierbare, anwenderunabhängige Analysen von Rauheit und Oberflächentextur und eignet sich sowohl für Laboranwendungen als auch für den Einsatz in der Produktion.

Dynamic MEMS characterization

Active micro-electromechanical components—such as MEMS actuators and sensors—require advanced measurement technology because electrical testing alone cannot fully reveal their mechanical behavior. Polytec’s MSA Micro System Analyzers provide comprehensive characterization of microsystems by combining high-resolution surface topography with precise measurement of dynamic motion.

Using laser Doppler vibrometry, MSA systems capture micro-scale vibrations and resonances across a broad frequency range up to the GHz level. Engineers can visualize full-field mode shapes with exceptional displacement resolution and true phase information—ideal for design validation, performance optimization, and failure analysis.

With patented IRIS technology, Polytec systems can even measure MEMS dynamics through intact silicon encapsulation, allowing engineers to test devices in their final packaged state without modification. This enables faster development cycles, deeper insight into device behavior, and greater confidence in MEMS performance.

Non-contact analysis of tiny mechanical and biological probes in 3D
Full-field, optical vibration analysis of a combdrive at 6.8 kHz
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MEMS cantilever resolved in time and frequency domain with optical vibration measurement from Polytec

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Static topography measurement of microstructures

Ensure the performance and reliability of MEMS and microstructures with fast, non-contact surface metrology. Because microscopic structures are extremely sensitive, traditional contact measurement methods can alter or damage the sample. Polytec’s optical measurement solutions enable non-destructive surface characterization, allowing engineers to accurately evaluate form, roughness, and structural features without influencing the device.

Polytec TopMap 3D optical profilometers capture millions of height data points across the entire surface in just seconds using coherence scanning interferometry. This enables precise topography measurements on a wide range of materials—from rough CNC-machined surfaces to smooth, highly reflective wafers. Intelligent scanning technology automatically handles varying reflectivity, delivering reliable, repeatable measurements with minimal setup time.

Engineers rely on TopMap systems to quickly analyze microsensors, actuators, sealing surfaces, structured metal sheets, machined components, and biomedical samples. The result is faster development cycles, improved product quality, and greater confidence in microstructure performance.

Areal surface profile of MEMS pressure sensor (courtesy: CIS) as 2D/3D profile. Courtesy: CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH
Analyze MEMS and microsystems form, topography and capture height data on an entire area
Assesment of biomedical probes like LOC (Lab-on-a-Chip) devices, evaluating channel depth, parallelism or defined micro roughness for fluid transportation
High-resolution roughness measurement <1nm; sample data of a polished silicon surface
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