Messtechnik für Mikrosystemtechnik
Die Miniaturisierung funktioneller Komponenten ermöglicht zahlreiche Fortschritte und Anwendungsmöglichkeiten, ob in Consumer Electronics, Wearables oder Medizintechnik. Die mikroelektromechanischen Systeme (MEMS) oder Mikrooptiken stellen hohe Anforderungen an die Messtechnik und bringen neue Herausforderungen mit. Komplexe Mikrostrukturen sollten ganzheitlich, flächenhaft und hochaufgelöst im µm- oder nm-Bereich geprüft werden, um die Mikrosystemtechnik qualitativ und funktional zu bewerten.
Optische Messtechnik-Lösungen von Polytec erlauben sowohl die vollflächige Charakterisierung der Oberflächenbeschaffenheit, der Formparameter und Strukturdetails als auch die Untersuchung des dynamischen Verhaltens von MEMS und Mikrosystemen.
Statische Topografiemessung an Mikrostrukturen
Mikrostrukturen wie auch MEMS als mikro-elektromechanische Systeme müssen enge Toleranzen erfüllen, um die Funktionalität und vorgesehene Lebensdauer zu gewährleisten. Physikalische Einwirkungen auf die mikroskopischen Strukturen und Messobjekte sollten unterbleiben. Daher ist die optische und somit berührungslose Oberflächencharakterisierung im Bereich der Mikrosystemtechnik als zerstörungsfreie und nicht-invasive Prüfmethode der Oberflächentopografie, Form und Beschaffenheit unabdingbar. Mikrosysteme optisch messen mit Polytec bietet rückwirkungsfreie und reproduzierbare Messergebnisse an Mikrostrukturen.
TopMap 3D-Oberflächenmesstechnik charakterisiert Mikrostrukturen anhand deren flächenhaft abgescannter Höhendaten und sammelt Millionen von 3D-Messdaten binnen weniger Sekunden unabhängig der Materialien - ob matte oder raue Textur nach CNC Maschinenbearbeitung oder spiegelnde Wafer. Hier unterstützt die Smart-Surface-Scanning-Technologie und erleichtert Messungen an unterschiedlich reflektierenden Bereichen eines Prüflings. Typische Messungen von Mikrostrukturen als statische Topografieanalyse erfolgen beispielsweise an Mikrosensoren und -aktoren, Untersuchungen an strukturierten Blechen, Dichtflächen oder Laufflächen, auch um ggf. eine gewünschte Schmierung sicherzustellen, oder Forschung und Entwicklung biomedizinischer Proben für Kosmetik- und Medizintechnik.
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Bauteildynamik messen an MEMS und Mikrosystemen
Aktive mikro-elektromechanische Bauelemente wie MEMS Aktuatoren oder Sensoren benötigen geeignete optische Messverfahren, da eine rein elektrische Charakterisierung nicht ausreicht. Für die dynamische Untersuchung von Mikrosysytemen ist die Linie der MSA Micro System Analyzer von Polytec konzipiert. Diese Mikrosystem-Messgeräte ermöglichen beides, sowohl die hochaufgelöste Oerflächentopographie als auch das dynamische Schwing- und Bewegungsverhalten präzise zu charakterisieren. Die dynamische Messung erfolgt durch die Laser-Doppler-Vibrometrie und zeichnet sich durch eine breitbandige Messung bis weit in den GHz-Bereich hinein aus, und visualisiert mit hoher Amplitudenauflösung und Phasentreue die Schwingform der Bauteile oder erlaubt die Validierung der Modelle. Die patentierte Technologie IRIS erlaubt sogar die Messung durch die intakte Si-Verkapselung hindurch, um MEMS im finalen Zustand zu testen. Erfahren Sie hier mehr!
Taktile und optische Messmethoden für Mikrostrukturen
Taktile Oberflächenmessverfahren kommen bei der Mikrostrukturanalyse an Grenzen, die komplexen Strukturdetails mittels 2D-Profillinie vollflächig abzubilden oder können sehr zeitaufwändig werden. Hier wird eine Referenzlinie herangezogen, oft als Rauheitsprofil bezeichnet, was als Basis für weitere Auswertung dient. Taktile Messungen mit Tastspitzen können zum einen Spuren auf die Oberfläche einbringen, zum anderen unterliegen diese auch der Abnutzung, was mit der Zeit die Wiederholgenauigkeit beeinträchtigen kann. Insbesondere bei Präzisionsoberflächen im Maschinenbau ist eine nicht-invasive optische Prüfmethode vorteilhaft, bietet reproduzierbare Messungen, führt nicht zu nOK Teilen und erweist sich als schnell und kosteneffizient für eine vollflächige Messung oder 100% Kontrollen im Produktionskontext.
Wir prüfen Ihre Mikrostrukturen optisch und zeigen in Machbarkeitsstudien auf, was möglich ist!
Zugehörige Produkte
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.
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
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.
MSA-100-3D Micro System Analyzer
Der 3D Micro System Analyzer erfasst Schwingungskomponenten in allen 3 Raumrichtungen gleichzeitig. Das Messsystem ermöglicht damit hochaufgelöste 3D-Schwingungsanalysen von DC bis zu 25 MHz mit Amplitudenauflösungen im sub-Pikometer Bereich sowohl für In-Plane als auch für Out-of-Plane Schwingungskomponenten.
MSA-060 Micro System Analyzer
Das MSA-060 bietet den Einstieg in die Welt der Mikrosystemanalyse. Erfassen und visualisieren Sie das Schwingverhalten und die Bauteildynamik kleiner Komponenten und Mikrosysteme vollflächig und mit Laserpräzision von DC bis zu 24 MHz. Micro System Analyzer verwenden Laserlicht, um die unverfälschte Dynamik berührungslos und rückwirkungsfrei zu charakterisieren.
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