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 resulta fundamental para el desarrollo de productos, la resolución de problemas y la validación de modelo de elementos finitos. Los analizadores de microsistemas MSA de 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 encapsular a los que se podía acceder ópticamente. Ahora, el analizador de microsistemas Polytec MSA-650 IRIS 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.
Póngase en contacto con nuestros expertos
Póngase en contacto con nuestros expertos
¡Hablemos! Encontraremos la solución más adecuada a sus 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
- Validación sencilla del modelo de elementos finitos (FE) de un MEMS en su estado final
- Separación óptima de las distintas capas del dispositivo
- Microscopio de vídeo estroboscópico para medir el movimiento en el plano con una frecuencia 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 su uso, 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, se trata del sistema de medición de vibraciones de superficie completa de referencia para capturar capas completas de la muestra a través de las 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.
Ensayos 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 sumamente representativos. La nueva tecnología de interferómetro de última generación, patentada por Polytec, ofrece 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.
Utilice la tecnología puntera 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. Si bien 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 Polytec 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.
Detecte los 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 permite ahorrar tiempo, reducir costes y proteger la reputación de su marca. Con MSA-650 IRIS, podrá 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 sus instalaciones.
Valide el diseño de su MEMS antes de la producción, no después de que se produzca un fallo
Con MSA-650 IRIS, compare los modelos de elementos finitos con el comportamiento real de los dispositivos en MEMS totalmente encapsulados, sin necesidad de realizar un descapsulado destructivo. Mida las formas de los modos propios, las frecuencias de resonancia y los desplazamientos inducidos por tensiones a través de las capas de silicio intactas con una resolución del orden de los picómetros. Detecte los errores de diseño en semanas en lugar de meses, reduzca el número de iteraciones de los prototipos y consiga el éxito del diseño a la primera. Transforme la simulación de una suposición fundamentada en una predicción fiable, lo que le permitirá ahorrar costes de desarrollo y acelerar el tiempo de comercialización.
Conozca su verdadero factor Q: garantice un rendimiento hermético
MSA-650 IRIS Permite realizar mediciones directas del factor Q mecánico a través de las tapas de silicio, revelando el nivel real de amortiguación y la integridad del vacío que las pruebas eléctricas no pueden detectar. Detecte fugas en el embalaje en cuestión de horas, en lugar de meses; distinga el factor Q mecánico de los artefactos eléctricos, y establezca criterios de aceptación cuantitativos para el sellado hermético. Reduzca los fallos sobre el terreno, elimine los costosos problemas inesperados de fiabilidad y proporcione métricas de calidad objetivas que protejan la reputación de la marca y garanticen el cumplimiento normativo.
Elimine las sorpresas indeseadas en el embalaje: garantice la estabilidad de la frecuencia
MSA-650 IRIS Revela en tiempo real los cambios de frecuencia y las distribuciones de tensiones provocados por el embalaje, lo que le permite optimizar los materiales de fijación del chip, los perfiles de curado y los procesos de montaje gracias a información cuantitativa. Mida los cambios en la frecuencia de resonancia causados por la tensión térmica, identifique el espesor óptimo del adhesivo y valide las estructuras de aislamiento de tensiones, todo ello a través de tapas de silicio intactas. Reduzca la dispersión de frecuencias, logre el cumplimiento de las especificaciones desde las primeras piezas y reduzca los costes de calibración minimizando la deriva compensable.
Realice pruebas inteligentes a nivel de oblea: envíe únicamente dispositivos cuya buena calidad se haya comprobado
Integre MSA-650 IRIS con su estación de prueba para llevar a cabo un control de calidad mecánico automatizado, antes de realizar la inversión en el embalaje. Analice 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 producción. Detecte 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. Mejore la calidad de los productos salientes, reduzca las devoluciones en el mercado y proteja su marca comercializando únicamente dispositivos validados mecánicamente.
Resuelva las averías con mayor rapidez: identifique 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 cubiertas de silicio intactas, lo que permite preservar las pruebas al tiempo que se revela la causa mecánica subyacente. Identifique resonadores atascados, cuantifique el amortiguamiento anómalo, detecte la delaminación de la cubierta y distinga los fallos de diseño de las desviaciones del proceso, todo ello sin que se produzcan artefactos derivados de la descapsulación. Reduzca el tiempo de investigación de los fallos, aplique medidas correctivas basadas en pruebas reales y demuestre la mejora continua a los clientes y a las autoridades reguladoras mediante datos mecánicos cuantitativos.
MSA-650 IRIS Caracterización óptica de los MEMS recubiertos de SI
Descubra las prestaciones únicas del vibrómetro láser Doppler Polytec MSA-650 IRIS, diseñado para la medición precisa y sin contacto de dispositivos MEMS encapsulados. Descubra cómo la avanzada tecnología de infrarrojos permite realizar un análisis preciso de vibración incluso a través de materiales difíciles.
Descargas
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, provisto de accionamiento de ajuste grueso y fino. Se acopla a las mesas ópticas disponibles en el mercado.
Bloque de enfoque A-STD-F50
Recorrido de 50 mm. Con accionamiento de paso ancho 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 de vibraciones 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.
Placa de pruebas A-BBO-ME02
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.
Módulo de prueba de obleas A-SPK-0008
Junto con la plataforma de posicionamiento XY A-PST-200P, el módulo de análisis de obleas constituye una mesa motorizada para el contacto eléctrico y la medición de alta precisión de obleas y sustratos de hasta 200 mm de diámetro.
Módulo de sonda de vacío A-SPK-0010
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 Analizador de microsistemas
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 Analizador de microsistemas
El analizador 3D Micro System Analyzer 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 superficie completa de Polytec. 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 de VibroScan QTec, la serie MSA Micro System Analyzer para observaciones microscópicas o la estación de ensayos estructurales 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 la carga que suponen las grandes inversiones. Son ideales para proyectos a corto plazo, uso ocasional o presupuestos limitados.
Con « PolyFlex » obtienes resultados sin comprometer los plazos ni los presupuestos.