Caractérisation optique de la dynamique sur les MEMS encapsulés
La caractérisation dynamique des dispositifs MEMS pour mesurer et visualiser la réponse mécanique est importante pour le développement de produits, le dépannage et la validation du modèle FE. Les analyseurs de microsystèmes MSA Polytec fournissent des mesures optiques rapides et précises des mouvements hors plan (OOP) et dans le plan (IP). Jusqu'à présent, cela a été limité aux composants déballés qui sont optiquement accessibles. Désormais, le Polytec MSA-650 IRIS Micro System Anlayzer permet même de mesurer à travers des capuchons en silicone intacts sur des microstructures encapsulées comme par ex. capteurs intertial, microphones MEMS, capteurs de pression et plus encore.
Points forts
- Capacité IR de mesurer la dynamique des MEMS à travers différentes couches de dispositifs recouverts de silicium
- Mesure de réponse hors plan en temps réel jusqu'à 25 MHz (sans post-traitement)
- Résolution de déplacement hors plan sous-picométrique
- Validation simple du modèle FE de MEMS à l'état final
- Séparation supérieure des couches individuelles de l'appareil
- Microscope vidéo stroboscopique pour mesurer le mouvement dans le plan jusqu'à 2,5 MHz
- Système automatisé qui s'intègre bien pour la production (compatibilité de la station de sonde)
Séparation supérieure des couches individuelles de l'appareil
La solution de mesure clé en main MSA-650 IRIS comprend un contrôleur, un générateur de fonctions avec des canaux de référence supplémentaires, une puissante suite logicielle de balayage optique et une tête de capteur optique avec une conception optique IR sophistiquée. Avec sa caméra IR dédiée et une source SLD à faible cohérence, c'est le premier système de mesure des vibrations plein champ pour capturer des couches entières d'échantillons à travers des capuchons en silicium dans des conditions de fonctionnement. Cette technologie d'interféromètre brevetée offre une excellente qualité de données grâce à une séparation supérieure des couches individuelles de l'appareil.
Analyse modale des MEMS encapsulés dans du silicium
Comme le silicium est transparent dans le spectre proche infrarouge au-dessus des longueurs d'onde de 1050 nm, la technologie sous-jacente de la mesure des vibrations basée sur l'interféromètre infrarouge ouvre la possibilité d'inspecter les MEMS encapsulés pour des résultats d'analyse authentiques et plus représentatifs. La toute nouvelle technologie d'interféromètre de pointe brevetée de Polytec offre désormais une qualité de données exceptionnelle grâce à une séparation supérieure des couches de dispositifs individuels dans les dispositifs MEMS encapsulés. Avec une caméra SWIR dédiée et une source SLD à faible cohérence, le MSA-650 IRIS est le premier système de mesure au monde doté de cette technologie brevetée pour visualiser les dispositifs encapsulés avec du silicium, mesurer les vibrations dans le plan avec une résolution jusqu'à 30 nm et en temps réel vibrations hors du plan jusqu'à 25 MHz avec une résolution de picomètre et inférieure.
Utilisez la technologie de pointe dans l'analyse des vibrations
Afin d'utiliser la vibrométrie Laser Doppler (LDV) pour étudier les MEMS encapsulés, il est nécessaire d'étudier les propriétés optiques du silicium. Alors que le silicium est opaque pour la lumière visible, il montre une bonne transmission dans le proche infrarouge à partir d'environ 1050 nm. Une limitation pour la transmission cependant, est l'indice de réfraction élevé d'environ 3,4 à 1550 nm conduisant à des réflexions de Fresnel considérables aux interfaces limites.
L'innovation brevetée de Poyltec utilise une lumière cohérente courte pour améliorer la précision. Contrairement à la lumière laser, la faible lumière cohérente d'une diode à superluminescence n'interfère que si les trajets lumineux dans l'interféromètre sont équilibrés dans la longueur de cohérence de la source. Excluant ainsi la lumière de l'extérieur du foyer. Ce principe est utilisé dans les interféromètres à lumière blanche ou pour la tomographie par cohérence optique et maintenant pour la première fois dans la vibrométrie laser Doppler (LDV). Permettant le balayage des mesures LDV avec une bande passante de 25 MHz et une résolution d'amplitude de 100 fm/√Hz sur des MEMS encapsulés.
Accessoires et composants
Accessoires optiques
A-MOB-xxxx : Objectif champ clair
Pour la mesure des vibrations hors plan et dans le plan. Grossissements disponibles : 2.5x, 5x, 10x, 20x, 50x.
Trépieds, bancs d'essai, platines de positionnement
A-STD-TST-01 : Banc d'essai
Banc d'essai offrant un grand espace de travail. Avec axe z motorisé, course 200 mm.
A-STD-BAS-02 : Banc d'essai
Support rigide pour la tête du capteur. Comprend un bloc de mise au point manuelle avec une plage de déplacement de 100 mm avec un entraînement grossier et fin. Interfaces avec les tables optiques disponibles dans le commerce.
A-STD-F50 : Bloc de mise au point
Plage de déplacement 50 mm. Avec entraînement grossier et fin pour le réglage manuel de l'axe z de la tête du capteur. Interfaces avec les stations de sonde de wafer disponibles dans le commerce.
Table anti vibration, platine
A-TAB-AIR-01 : Table anti vibration active
Table anti vibration à amortissement pneumatique avec réglage actif du niveau. Compatibilité : banc d'essai A-STD-TST-01, support de base A-STD-BAS-02.
A-TAB-ELC-01 : Table anti vibration active
Stabilisation de la bobine acoustique à commande électronique pour des performances d'isolation maximales. Compatibilité : banc d'essai A-STD-TST-01, support de base A-STD-BAS-02.
A-BBO-ME02 Breadboard
Breadboard avec motif de trous métrique. Empreinte 900 mm x 600 mm. Compatibilité : support de base A-STD-BAS-02.
A-AVI-MELA : Breadboard d'isolation active des vibrations
Contrôlé électroniquement des performances d'isolation vibratoire les plus élevées. Avec motif de trous métrique. Empreinte 600 x 800 mm. Compatibilité : support de base A-STD-BAS-02.
Autres
A-SPK-0008 : Module de sonde de Wafer
Avec l'étage de positionnement XY A-PST-200P, le module sondeur de wafer forme une plate-forme motorisée pour la mise en contact électrique et la mesure de haute précision de plaquettes et de substrats jusqu'à 200 mm de diamètre.
A-SPK-0010 : Module de sonde à vide
Accessoire sous vide et ligne de purge. Micro-manipulateur pour la manipulation de quatre sondes électriques.
Produits associés
Analyseur de microstructures MSA-600
Système de mesure tout-en-un pour la caractérisation 3D statique et dynamique des MEMS et des microstructures - maintenant jusqu'à 2,5 GHz. Le MSA-600 améliore les processus de développement et de contrôle qualité. Intégré aux stations sous pointes disponibles dans le commerce, il permet des tests au niveau des wafer.
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Le vibromètre sous microscope d’entrée de gamme permet de saisir des vibrations sur l’ensemble de la surface de petits éléments et de microstructures. Il fonctionne parfaitement sans contact et mesure la de petits objets avec une extrême précision.
Logiciel PSV
Le logiciel PSV est le cœur de chaque vibromètre laser à balayage Polytec. Ce logiciel complet permet l'acquisition, l'affichage et l'édition rapides et simples des données de mesure des vibrations recueillies avec tous les vibromètres à balayage PSV, avec la gamme d'équipement pour les microstructures MSA pour les observations microscopiques ou avec la station de test automatisée RoboVib®.