Caracterización 3D fiable de sensores de presión
Los sensores de presión MEMS se encuentran entre los primeros dispositivos microelectromecánicos (MEMS) que se fabricaron en serie y, en la actualidad, existen diversos tipos (por ejemplo, para la medición de presión relativa o absoluta) destinados a diferentes aplicaciones, muchas de ellas críticas para la seguridad. Los sensores de presión se utilizan en multitud de aplicaciones, como el ámbito médico y biomédico, en diafragmas, en dispositivos wearables, en el diagnóstico por imagen y en muchos otros campos.
¿Cómo funcionan los sensores de presión?
El principio básico de funcionamiento de un sensor de presión MEMS consiste en la conversión de la carga física y la presión en una señal eléctrica analógica. Las variaciones de presión provocan que la membrana del sensor cambie de forma, y la señal de tensión eléctrica es proporcional a la deflexión de la membrana. Para garantizar el funcionamiento y la calidad del producto, especialmente en aplicaciones críticas para la seguridad, es fundamental llevar a cabo una evaluación y caracterización exhaustivas de los sensores de presión MEMS. Debido a su tamaño y sensibilidad, los sensores de presión MEMS requieren métodos de ensayo ópticos sin contacto.
Medir la topografía tridimensional de los sensores de presión MEMS
Algunos parámetros relevantes para el rendimiento de los sensores de presión no pueden medirse eléctricamente, por lo que la industria recurre a métodos alternativos. Uno de ellos es la medición topográfica en 3D de la membrana del sensor de presión —delgada y sensible—, incluida la medición del espesor de la membrana. Los perfilómetros ópticos de la serie « TopMap » de interferómetros de luz blanca revelan con precisión los parámetros de forma y la curvatura de la membrana del sensor de presión a diferentes presiones aplicadas, evitando así tensiones no deseadas y garantizando que el proceso de grabado funcione según lo previsto. También se pueden medir las resistencias aplicadas a la membrana del sensor de presión para confirmar y optimizar su posicionamiento y fijación.
Elige con total confianza el perfilómetro de superficies adecuado: déjanos realizar un estudio de viabilidad con tu muestra.
Pruebas de dinámica y rendimiento del sensor de presión
La frecuencia de resonancia y la amplitud de vibración de la membrana de un sensor de presión MEMS pueden detectarse con precisión mediante vibrometría láser Doppler basada en microscopio. Para cada resonancia, la forma de deflexión en funcionamiento de la membrana puede compararse con las formas de vibración previstas en una simulación de elementos finitos (EF).
Al combinar los datos de medición del Vibrómetro con los datos de la simulación FE, la correlación permite determinar parámetros como las condiciones de contorno, el espesor, la rigidez y la tensión. Las soluciones de ensayo óptico de Polytec permiten medir el espesor de una membrana de sensor de presión de 300 nm con una precisión inferior al 1 %.
Para el control de calidad en línea, la automatización a nivel de oblea ayuda a detectar unidades defectuosas de membranas de Sensores de presión MEMS antes del embalaje, lo que evita rechazos y ahorra dinero.
Medición del espesor de membranas, películas y grosor de capas
Sistemas de medición para MEMS
Micro Profiler
Micro.View Los sistemas Profiler están optimizados para realizar mediciones con una resolución inferior al nanómetro. Gracias a su óptica de enfoque y a su alta Resolución vertical, permiten realizar un análisis detallado de las microestructuras, el Acabado de superficies y la distribución del material, en los que incluso las desviaciones más pequeñas son importantes.
Macro Profiler
Pro.Surf Comprueba la planicidad, la altura de escaló y el paralelismo en piezas de gran tamaño y bandejas con varias piezas, sin contacto y en cuestión de segundos. El Sistema óptico telecéntrico, que evita colisiones, mide incluso en orificios, con la precisión de repetición que exige la producción.
MSA-600 Micro System Analyzer
La solución integral de medición óptica para la caracterización 3D estática y dinámica de MEMS y microestructuras: ¡ahora con una frecuencia de hasta 8 GHz! El sistema de medición de microestructuras « MSA-600 » mejora el desarrollo de microsistemas y los controles de calidad, y permite además realizar pruebas a nivel de oblea cuando se integra en estaciones de sonda disponibles en el mercado.
MSA-650 IRIS Micro System Analyzer
El innovador y patentado sistema « MSA-650 IRIS » ( Micro System Analyzer ), con capacidad de infrarrojos, permite medir la dinámica real de los MEMS hasta 25 MHz mediante la caracterización de los movimientos tanto en el plano como fuera del plano a través de la encapsulación de silicio sin contacto, sin necesidad de preparar ni descapsular el dispositivo.
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Aplicaciones y tareas de medición relevantes
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Empecemos con una breve charla sobre sus piezas, tolerancias y flujo de trabajo; y, si resulta útil, podemos añadir un estudio de viabilidad, un servicio de mediciones por encargo ( PolyMeasure ) o una prueba de PolyRent como siguientes pasos opcionales.
