V pełni zautomatyzowana analiza drgań MEMS w czystym pomieszczeniu: Polytec Micro System Analyzer teraz z certyfikatem ISO-3 i automatyzacją skryptów

(Prawa autorskie: Polytec GmbH)

Od lat Polytec zajmuje się bezkontaktową charakteryzacją dynamiki i topografii MEMS za pomocą analizatorów systemów mikro (MSA-600, MSA-650 IRIS, MSA-100-3D) – od pojedynczego układu do poziomu wafla na stanowiskach testowych. Obecne rozszerzenie łączy tę technikę pomiarową z certyfikowaną konfiguracją czystego pomieszczenia oraz nowymi funkcjami automatyzacji, które umożliwiają pełną automatyczną realizację map wafli w zewnętrznie sterowanych przepływach pracy w laboratoriach i fabrykach.

Nowości techniczne dla szerszego zakresu zastosowań

– Certyfikowana konfiguracja czystego pomieszczenia: Analizatory systemów mikro MSA są dostępne w wersji certyfikowanej zgodnie z klasą czystości ISO 3, co czyni je odpowiednimi do wymagających procesów front-end.
– Zautomatyzowany pomiar map wafli: Celem jest pełna automatyzacja pomiaru i analizy wszystkich urządzeń na waflu, w tym częstotliwości rezonansowych, jakości i kształtu modów dla każdego elementu.
– Sterowanie skryptami i recepturami: W oprogramowaniu Polytec PSV można definiować receptury dla zautomatyzowanych przebiegów pomiarowych na poziomie pojedynczych układów, które można skalować za pomocą skryptów i zewnętrznych sterowań na pełne mapy wafli.
– Integracja z przepływami pracy fabryki: Zdalne sterowanie oparte na sieci umożliwia integrację z przepływami pracy zarządzanymi przez fabrykę, np. przez sterownik PLC/SPS linii produkcyjnej.
– Czas konfiguracji, w tym wyrównanie wafla i konfiguracja skryptów, wynosi zazwyczaj około 20 minut dla nowych urządzeń lub wafli.
– Automatyczne ustawianie siatki za pomocą przetwarzania obrazu i autofokusa zapewnia dokładne powtarzalne warunki pomiarowe i precyzyjne wyniki dla każdego układu i wszystkich wafli.

Kontekst zastosowania: Test na poziomie wafla MEMS

Ugruntowane podejście do charakteryzacji dynamiki elementów MEMS na waflu wykorzystuje mikroskopowy system skanujących laserowych Dopplerowskich vibrometrów na półautomatycznym lub automatycznym stanowisku próbki, aby bezkontaktowo rejestrować rezonanse, kształty modów i zmiany procesowe. Zautomatyzowana sekwencja obejmująca wstępne ustawienie, ostrość, rozpoznanie konturów, skan częstotliwości i kształtu modów może być teraz w pełni odzwierciedlona w cyklu pomiarowym opartym na skryptach i recepturach dla każdej pozycji na mapie wafla, dzięki nowym funkcjom automatyzacji MSA.

Przykład zautomatyzowanego przepływu pracy

– Przekazanie mapy wafla (współrzędne/urządzenia) z bazy danych fabryki.
– Automatyczne ustawianie pozycji XYZ na kolejny układ, autofokus i wyrównanie siatki za pomocą przetwarzania obrazu.
– Szybki pomiar punktu w celu znalezienia rezonansu, następnie precyzyjne skanowanie częstotliwości i opcjonalny skan powierzchni modów.
– Zwrot danych pomiarowych do systemu MES/PLC w fabryce w celu klasyfikacji na dobre/złe oraz statystycznej analizy na całym waflu.

Wyższa wydajność w rozwoju i produkcji MEMS

– Wyższa przepustowość: W pełni zautomatyzowane sekwencje pomiarowe skracają czas cyklu na układ do kilku sekund i umożliwiają testy 100% w kontekście seryjnym.
– Wczesne wykluczanie wadliwych urządzeń: Testy na poziomie wafla przed rozdzieleniem pozwalają wcześnie wyeliminować uszkodzone struktury, obniżając koszty jednostkowe i odpad.
– Lepsza kontrola modeli i procesów: Gęstsze zestawy danych dotyczące częstotliwości rezonansowych i kształtów modów poprawiają korelację z modelami FEM i nadzorowanie dryfu procesu (z użyciem specjalnych struktur testowych).
– Bezpieczna integracja w czystym pomieszczeniu: Wersja certyfikowana zgodnie z ISO-3 ułatwia kwalifikację w regulowanych środowiskach produkcyjnych i zmniejsza nakład pracy związany z walidacją.

O analizatorze systemów mikro

Polytec Micro System Analyzer to platformy pomiarowe optyczne do statycznej i dynamicznej charakteryzacji 3D MEMS i mikrostruktur – od budowy laboratoryjnej po zintegrowane pomiary na poziomie wafla na stanowiskach testowych. Łączą laserową Dopplerowską vibrometrię z wysokorozdzielczą optyką mikroskopową i obsługują częstotliwości od DC do MHz lub GHz, w tym drgania w płaszczyźnie i poza nią oraz pomiary IR przezroczystości dla struktur zamkniętych.