Caracterización óptica de la dinámica en el interior de los MEMS recubiertos de silicio
La caracterización dinámica de los dispositivos MEMS para medir y visualizar la respuesta mecánica es importante para el desarrollo de productos, la resolución de problemas y la Validación de modelo de elementos finitos. Los sistemas MSA Micro System Analyzerde Polytec proporcionan mediciones ópticas rápidas y precisas del movimiento fuera del plano (OOP) y dentro del plano (IP). Hasta ahora, esto se había limitado a dispositivos sin embalaje a los que se pudiera acceder ópticamente. Ahora, el sistema de medición de movimiento « Polytec » ( MSA-650 IRIS Micro System Analyzer ) permite incluso realizar mediciones a través de capas de silicio intactas en microestructuras encapsuladas, como, por ejemplo, sensores inerciales, micrófonos MEMS, sensores de presión y otros.
Ponte en contacto con nuestros expertos
Ponte en contacto con nuestros expertos
¡Hablemos! Encontraremos la solución que mejor se adapte a tus necesidades.
Aspectos destacados
//- Capacidad de infrarrojos para medir la dinámica de los MEMS a través de diferentes capas de dispositivos recubiertos de silicio
- Medición en tiempo real de la respuesta fuera del plano hasta 25 MHz (sin posprocesamiento)
- Resolución de desplazamiento fuera del plano inferior a un picómetro
- StrValidación de modelo de elementos finitos de Aighforward para los MEMS en su estado final
- Separación óptima de las distintas capas del dispositivo
- Strmicroscopio de vídeo oboscópico para medir el movimiento en el plano de hasta 2,5 MHz
- Sistema automatizado que se integra perfectamente en la producción (compatibilidad con estaciones de prueba)
Separación óptima de las distintas capas del dispositivo
La solución de medición « MSA-650 IRIS », lista para usar, consta de un controlador, un generador de funciones con canales de referencia adicionales, un potente paquete de software de escaneo óptico y un cabezal de medición óptico con un sofisticado diseño óptico de infrarrojos. Gracias a su cámara de infrarrojos específica y a una fuente SLD de baja coherencia, es el sistema de medición de vibraciones « Full-field » de referencia para capturar capas completas de muestras a través de capas de silicio en condiciones de funcionamiento. Esta tecnología de interferómetro patentada ofrece una excelente calidad de datos gracias a la separación superior de las capas individuales del dispositivo.
Pruebas modales de MEMS encapsulados en silicio
Dado que el silicio es transparente en el espectro del infrarrojo cercano por encima de longitudes de onda de 1050 nm, la tecnología subyacente de la medición de vibración basada en interferómetros infrarrojos abre la posibilidad de inspeccionar MEMS encapsulados para obtener resultados de análisis fiables y altamente representativos. La nueva y patentada tecnología de interferómetro de última generación de Polytecofrece ahora una calidad de datos excepcional gracias a la separación superior de las capas individuales de los dispositivos MEMS recubiertos de silicio. Con una cámara SWIR específica y una fuente SLD de baja coherencia, el « MSA-650 IRIS » es el primer sistema de medición del mundo con esta tecnología patentada capaz de visualizar los dispositivos encapsulados en silicio, medir la vibración en el plano con una resolución de hasta 30 nm y las vibraciones fuera del plano en tiempo real de hasta 25 MHz con una resolución de picómetros o inferior.
Utiliza la tecnología más avanzada en Análisis de vibración
Para poder utilizar la vibrometría de láser Doppler (LDV) con el fin de examinar los MEMS encapsulados, es necesario estudiar las propiedades ópticas del silicio. Aunque el silicio es opaco a la luz visible, presenta una buena transmisión en el rango del infrarrojo cercano a partir de unos 1050 nm. Sin embargo, una limitación para la transmisión es el elevado índice de refracción, de alrededor de 3,4 a 1550 nm, lo que da lugar a considerables reflexiones de Fresnel en las interfaces de los límites.
El método patentado por Poyltec utiliza luz coherente de corta longitud de onda para mejorar la precisión. A diferencia de la luz láser, la luz de baja coherencia procedente de un diodo superluminescente solo interfiere si los caminos ópticos en el Interferómetro están equilibrados dentro de la longitud de coherencia de la fuente. De este modo, se excluye la luz procedente de fuera del foco. Este principio se utiliza en Interferómetros de luz blanca o en la tomografía de coherencia óptica y, ahora por primera vez, en la Vibrometría de láser Doppler (LDV). Esto permite realizar mediciones LDV de barrido con una anchura de banda de 25 MHz y una resolución de amplitud de 100 fm/√Hz en MEMS encapsulados.
Detectar fallos en los sellados herméticos antes de que se conviertan en averías sobre el terreno
Detectar los fallos en los sellados herméticos en una fase temprana del ciclo de desarrollo y producción ahorra tiempo, reduce costes y protege la reputación de tu marca. Con MSA-650 IRIS, puedes llevar a cabo una evaluación exhaustiva de la calidad mecánica a través de las tapas de silicio intactas —desde la verificación del diseño hasta el cribado a nivel de oblea—, lo que garantiza la fiabilidad de los MEMS antes de que los dispositivos salgan de tus instalaciones.
Comprueba que tu diseño de MEMS sea correcto antes de la producción, no después de que se produzca un fallo.
Con « MSA-650 IRIS », comprueba los modelos de elementos finitos frente al comportamiento real de los dispositivos en MEMS totalmente encapsulados, sin necesidad de realizar un descapsulado destructivo. Mide las formas de los modos propios, las frecuencias de resonancia y los desplazamientos inducidos por tensiones a través de las tapas de silicio intactas con una resolución de picómetros. Detecta errores de diseño en semanas en lugar de meses, reduce las iteraciones de los prototipos y consigue que el diseño sea acertado a la primera. Transforma la simulación de una suposición fundamentada en una predicción fiable, lo que permite ahorrar costes de desarrollo y acelerar el tiempo de comercialización.
Conoce tu verdadero factor Q: garantiza un rendimiento hermético
MSA-650 IRIS Ofrece mediciones mecánicas directas del factor Q a través de las tapas de silicio, lo que permite conocer el nivel real de amortiguación y la integridad del vacío, aspectos que las pruebas eléctricas no pueden detectar. Detecta fugas en el embalaje en cuestión de horas, en lugar de meses; distingue el factor Q mecánico de los artefactos eléctricos, y establece criterios de aceptación cuantitativos para el sellado hermético. Reduce los fallos sobre el terreno, elimina los costosos problemas inesperados de fiabilidad y proporciona métricas de calidad objetivas que protegen la reputación de la marca y garantizan el cumplimiento normativo.
Elimina las sorpresas indeseadas en el embalaje: garantiza la estabilidad de la frecuencia
MSA-650 IRIS Revela en tiempo real los cambios de frecuencia y las distribuciones de tensión provocados por el embalaje, lo que te permite optimizar los materiales de fijación del chip, los perfiles de curado y los procesos de montaje con información cuantitativa. Mide los cambios en la frecuencia de resonancia causados por la tensión térmica, identifica el espesor óptimo del adhesivo y valida las estructuras de aislamiento de tensiones, todo ello a través de tapas de silicio intactas. Reduce la dispersión de frecuencias, cumple con las especificaciones desde las primeras piezas y reduce los costes de calibración minimizando la deriva compensable.
Realiza pruebas inteligentes a nivel de oblea: envía únicamente dispositivos de calidad comprobada
Integra « MSA-650 IRIS » con tu estación de prueba para llevar a cabo un control de calidad mecánico automatizado, antes de realizar la inversión en el embalaje. Analiza hasta el 100 % de los chips para comprobar la frecuencia de resonancia, la integridad del modo inherente y el cumplimiento del factor Q en tiempos de ciclo compatibles con la fabricación. Detecta la delaminación de la capa de silicio, los fallos en el sellado al vacío y los defectos estructurales que las pruebas eléctricas no pueden detectar. Mejora la calidad de los productos salientes, reduce las devoluciones y protege tu marca enviando únicamente dispositivos validados mecánicamente.
Resuelve las averías más rápido: identifica la causa raíz sin necesidad de desmontar nada
MSA-650 IRIS Permite realizar un análisis no destructivo de fallos en MEMS encapsulados a través de las tapas de silicio intactas, lo que permite conservar las pruebas y, al mismo tiempo, revelar la causa mecánica subyacente. Identifica resonadores atascados, cuantifica el amortiguamiento anómalo, detecta la delaminación de las tapas y distingue los fallos de diseño de las desviaciones del proceso, todo ello sin que se produzcan artefactos derivados de la descapsulación. Reduce el tiempo de investigación de los fallos, aplica medidas correctivas basadas en pruebas reales y demuestra la mejora continua a los clientes y a las autoridades reguladoras mediante datos mecánicos cuantitativos.
MSA-650 IRIS Caracterización óptica de MEMS recubiertos con SI
Descubre las prestaciones únicas del vibrómetro láser Doppler « Polytec » MSA-650 IRIS para la medición precisa y sin contacto de dispositivos MEMS encapsulados. Descubre cómo la avanzada tecnología de infrarrojos permite un Análisis de vibración preciso incluso a través de materiales difíciles.
Accesorios y componentes
Objetivos de campo claro A-MOB-xxxx
Para la medición de vibraciones fuera del plano y en el plano. Aumentos disponibles: 2,5x, 5x, 10x, 20x, 50x.
Banco de pruebas A-STD-TST-01
Banco de pruebas que ofrece un amplio espacio de trabajo. Con eje Z motorizado, con un recorrido de 200 mm.
A-STD-BAS-02 Soporte de base
Soporte rígido para el cabezal de medición. Incluye un bloque de enfoque manual con un recorrido de 100 mm y sistemas de desplazamiento grueso y fino. Se acopla a mesas ópticas disponibles en el mercado.
Bloque de enfoque A-STD-F50
Recorrido de 50 mm. Con accionamiento de paso grande y paso fino para el ajuste manual del eje Z del cabezal de medición. Compatible con las estaciones de sonda para obleas disponibles en el mercado.
A-TAB-AIR-01 Mesa con aislamiento activo contra vibraciones
Mesa de aislamiento antivibratorio con amortiguación neumática y ajuste activo del nivel. Compatibilidad: banco de pruebas A-STD-TST-01, soporte de base A-STD-BAS-02.
A-TAB-ELC-01 Mesa con aislamiento activo contra vibraciones
Estabilización de la bobina móvil controlada electrónicamente para obtener el máximo rendimiento de aislamiento. Compatibilidad: banco de pruebas A-STD-TST-01, soporte base A-STD-BAS-02.
A-BBO-ME02 Breadboard
Placa de pruebas con patrón de orificios métrico. Dimensiones: 900 mm x 600 mm. Compatibilidad: soporte base A-STD-BAS-02.
Placa de pruebas de aislamiento activo de vibraciones A-AVI-MELA
Controlado electrónicamente para ofrecer el máximo rendimiento en aislamiento de vibraciones. Con patrón de orificios métrico. Dimensiones de la base: 600 x 800 mm. Compatibilidad: soporte base A-STD-BAS-02.
A-SPK-0008 Módulo de prueba de obleas
Junto con la plataforma de posicionamiento XY A-PST-200P, el módulo de prueba de obleas forma una mesa motorizada para el contacto eléctrico y la medición de alta precisión de obleas y sustratos de hasta 200 mm de diámetro.
A-SPK-0010 Módulo de sonda de vacío
Tuberías de vacío y purga. Micromanipulador para la manipulación de cuatro sondas eléctricas.
Productos relacionados
Servicio de medición MSA IRIS
Esta tecnología de medición totalmente nueva y patentada permite realizar un análisis exhaustivo y representativo de los MEMS encapsulados en silicio, midiendo la dinámica a través de las cubiertas de silicio. Nuestros PolyXperts están deseando recibir sus muestras de MEMS encapsulados para realizar pruebas modales, estudios de viabilidad y asesoramiento en todas las fases, desde el desarrollo y la creación de prototipos hasta la fabricación de sus microestructuras encapsuladas.
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-100-3D Micro System Analyzer
El sistema « Micro System Analyzer » 3D registra simultáneamente los componentes de vibración en las tres direcciones espaciales. El sistema de medición óptica permite realizar análisis de vibración en 3D de alta resolución, desde CC hasta 25 MHz, con resoluciones de amplitud en el rango subpicométrico, tanto para los componentes de vibración en el plano como fuera de él.
PSV Software
El « PSV Software » es el núcleo de todos los sistemas de medición de vibraciones de Polytec Full-field . Este completo paquete de software permite la adquisición rápida y sencilla de los datos de medición de vibración recopilados con todos los Vibrómetros de escaneo VibroScan QTec, la serie MSA Micro System Analyzer para observaciones microscópicas o la estación de ensayo estructural automatizada RoboVib®.
¿No tienes presupuesto? Pues mide.
Tanto si necesitas mediciones por encargo, alquiler de equipos o arrendamiento financiero, nuestros servicios adaptables te proporcionan datos precisos sin los gastos generales que suponen las grandes inversiones. Son ideales para proyectos a corto plazo, uso ocasional o presupuestos limitados.
Con PolyFlex obtendrás resultados sin comprometer los plazos ni los presupuestos.