Caractérisation dynamique des composants mésoscopiques et des microstructures
La mesure des vibrations de structures de petite taille, telles que les composants électroniques, les MEMS ou les dispositifs médicaux, est réalisée de manière simple et avec une très grande précision grâce aux vibromètres laser Doppler de Polytec. Ces systèmes permettent une caractérisation dynamique sans contact, fiable, des composants mésoscopiques et des microstructures, avec une résolution exceptionnelle.
Grâce à une large bande de fréquences s’étendant jusqu’au domaine des GHz, ces systèmes de mesure permettent de capturer avec précision les modes vibratoires, les résonances et les réponses fréquentielles, ainsi que les réponses impulsionnelles et les comportements d’amortissement. Cela permet une validation précise des simulations et des résultats d’analyse, contribuant ainsi à optimiser et accélérer les processus de développement.
Solutions pour la mesure des composants mésoscopiques
Le VibroScan QTec est un vibromètre plein champ polyvalent destiné à la caractérisation dynamique de structures complexes, couvrant des surfaces allant de quelques cm² à plusieurs m². Grâce à des extensions optiques, la zone de balayage peut être facilement adaptée aux échelles méso- et microscopiques, tout en conservant une résolution maximale, une grande stabilité de mesure, et ce sans changement de système.
Mesure précise des vibrations de structures de petite taille
Le nouvel adaptateur ajoute un objectif de microscope aux vibromètres de balayage Polytec, créant ainsi des outils extrêmement flexibles pour l’analyse vibratoire des structures méso- et microscopiques. Il est particulièrement adapté aux applications dans les domaines de l’électronique grand public, des MEMS, des technologies médicales et des systèmes de capteurs.
Le VibroScan QTec Neo assure un contrôle fiable de la position de mesure et, grâce à sa courte longueur d’onde, permet d’atteindre des tailles de spot inférieures à 2 µm avec un grossissement de 10× et une ouverture numérique élevée. Cela permet d’effectuer des mesures précises sur des zones extrêmement réduites, sans nécessiter le recours à des analyseurs microsystèmes spécialisés.
VibroScan QTec — une solution polyvalente en technologie de mesure vibratoire
Le vibromètre laser à balayage VibroScan QTec de Polytec constitue une solution véritablement polyvalente : il est adapté aussi bien à l’analyse de structures de grande dimension, telles que les analyses vibratoires de carrosseries automobiles ou de composants mécaniques, qu’à l’analyse à haute résolution des plus petites microstructures.
Grâce aux accessoires appropriés, le système couvre l’ensemble de la plage de mesure, du niveau macroscopique au niveau microscopique.
Applications avancées avec le VibroScan
Grâce à l’extension microscopique, le domaine d’application du VibroScan s’étend du domaine macroscopique, à travers les échelles mésoscopiques du centimètre et du millimètre, jusqu’au domaine microscopique.
- MEMS et micromécanique
- Formes de déformée opérationnelle à haute résolution des actionneurs MEMS et des éléments capteurs, incluant l’évaluation du comportement en résonance et des réponses fréquentielles
- Électronique grand public
- Analyse détaillée des composants de smartphones, tels que les modules caméra, les systèmes de mise au point, les actionneurs haptiques, ainsi que des effets au niveau des circuits imprimés, tels que les « condensateurs chantants ».
- Applications médicales et biologiques
- Analyse de composants mécaniques dans des dispositifs médicaux ou d’échantillons biologiques, dans la plage de dimensions accessible
- Dynamique structurelle d’assemblages compacts
- Identification des zones locales de forte vibration, acquisition des formes de déformée opérationnelle et validation de modèles par éléments finis (FEM) à l’échelle mésoscopique
- Wire bonding et encapsulation des semi-conducteurs
- Caractérisation du comportement vibratoire ultrasonore des capillaires de bonding et des outils d’assemblage en temps réel, en vue de l’optimisation des procédés et de l’assurance qualité en fabrication des semi-conducteurs
- Actionneurs haptiques et systèmes de retour haptique
- Validation des moteurs haptiques et des actionneurs LRA à l’aide de mesures de vitesse temporelles, ainsi que visualisation de la propagation des ondes dans les interfaces haptiques, depuis la phase de développement jusqu’à l’assurance qualité en production, notamment dans le secteur automobile
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Nous serions ravis de vous proposer une courte démonstration afin de vous montrer à quel point les mesures réalisées avec une extension microscopique sont simples et efficaces, que ce soit à l’aide de nos composants ou directement sur votre propre pièce.
Prise de vue rapprochée avec unité coaxiale
L’unité coaxiale PSV aligne avec précision le centre optique de la caméra intégrée avec l’axe du faisceau laser, permettant ainsi des mesures sans parallaxe.
La lentille micro-scan optionnelle en façade permet d’ajuster avec précision le champ de vision : le diamètre du spot laser est réduit tandis que le grossissement peut être augmenté. Cela permet d’effectuer des mesures à résolution encore plus élevée, idéales pour des objets de petite taille ou fortement structurés.
Une caractéristique particulière de cette optique est la possibilité d’aligner le faisceau laser parallèlement à la surface de l’objet, même lors des mesures de balayage. Cela permet une mesure fiable des surfaces réfléchissantes, la lumière réfléchie étant captée de manière optimale. On obtient ainsi des résultats stables et reproductibles.
Microscope Extension
L’extension microscopique sert d’adaptateur pour le montage d’objectifs de microscope sur l’unité de prise de vue rapprochée. Elle permet d’atteindre des grossissements encore plus élevés que ceux obtenus avec des lentilles micro-scan conventionnelles et étend le domaine des mesures vibratoires de haute précision jusqu’à l’échelle microscopique.
Un éclairage LED coaxial intégré garantit un éclairage optimal et une qualité d’image maximale, indépendamment du grossissement de l’objectif utilisé. Cela permet une utilisation flexible de différents objectifs de microscope.
Avec un grossissement de 10×, le diamètre du spot laser peut être réduit à seulement 2 µm, condition essentielle pour des mesures de très haute précision des structures les plus fines en recherche et développement.
Vibrométrie sans contact pour composants mésoscopiques et microstructures
De l’ordre du cm² jusqu’à l’échelle micrométrique : découvrez comment le VibroScan QTec permet de caractériser avec précision les propriétés dynamiques de structures de petite taille et intégrées, telles que les modules caméra, les microphones MEMS ou les fils de bonding, et comment il étend les capacités de mesure aux échelles méso- et microscopiques grâce à des optiques additionnelles compatibles.
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VibroScan QTec Xtra
Le VibroScan QTec Xtra mesure les vibrations d'une manière innovante - sans contact, sur champ complet et avec une précision inédite. Grâce à sa révolutionnaire interférométrie multi-chemins, QTec® établit de nouvelles normes en matière de sensibilité optique et d'immunité aux interférences. Le Xtra, basé sur un laser infrarouge (SWIR), se distingue par la plus haute sensibilité optique pour garantir des mesures extrêmement précises, même sur des surfaces techniques exigeantes. Le VibroScan QTec Xtra assure une portabilité maximale grâce à l'acquisition de données intégrée et au générateur de signaux jusqu'à 32 MHz.
VibroScan QTec Neo
VibroScan QTec Neo mesure les vibrations d’une manière nouvelle - sans contact, sur l’ensemble de la surface et avec une précision sans précédent. Pour la première fois, la technologie QTec® a été transférée avec succès du laser SWIR infrarouge au laser visible hélium-néon. Doté d’un petit point de mesure laser, le laser hélium-néon précis convient aux mesures sur les structures les plus fines et peut même mesurer dans l’eau et à travers celle-ci. QTec® garantit toujours un signal stable et le meilleur rapport signal/bruit. VibroScan QTec Neo assure une portabilité maximale grâce à l’acquisition de données intégrée et au générateur de signal allant jusqu’à 32 MHz.