Vi presentiamo una riflessione compatto sistema olografico digitale (CDHM) per l'ispezione e la caratterizzazione di dispositivi MEMS. Lo dimostra una lente-less con un'onda d'ingresso divergente fornendo naturale ingrandimento geometrico. Entrambi gli studi statici e dinamici sono presentati.
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Articolo metodologico
Lens-meno compatta digitale olografico microscopio per MEMS di ispezione e caratterizzazione
In questo articolo
Sommario
Abstract
Un micro-elettro-meccanico-sistema (MEMS) è un componente ampiamente utilizzato in molti settori, tra cui energia, biotecnologia, medicale, comunicazioni e automotive. Tuttavia, sono necessari sistemi di ispezione e caratterizzazione metrologici efficaci per garantire l'affidabilità funzionale dei MEMS. Questo studio presenta un sistema basato sull'olografia digitale come strumento per la metrologia MEMS. L'olografia digitale ha guadagnato sempre più attenzione negli ultimi 20 anni. Con il rapido sviluppo e la diminuzione dei costi degli array di sensori, la risoluzione di tali sistemi è aumentata, ampliando le potenziali applicazioni. Pertanto, ha attirato l'attenzione sia della ricerca che dell'industria come potenziale strumento affidabile per la metrologia industriale. Infatti, registrando il modello di interferenza tra un raggio di oggetto (che contiene informazioni sull'altezza del campione) e un raggio di riferimento su una telecamera CCD, è possibile recuperare le informazioni quantitative di fase di un oggetto. Tuttavia, la maggior parte dei sistemi olografici digitali sono ingombranti e quindi non facili da implementare sulle linee di produzione industriali. La novità del sistema presentato è che è privo di lenti e quindi molto compatto. In questo studio, è stato dimostrato che il microscopio olografico digitale compatto (CDHM) può essere utilizzato per valutare diverse caratteristiche tipicamente considerate come criteri nelle ispezioni MEMS. Vengono presentati i profili di superficie dei MEMS sia in condizioni statiche che dinamiche. Il confronto con l'AFM viene studiato per convalidare l'accuratezza del CDHM.
Introduzione
Metrologia di micro e nano oggetti è di grande importanza per l'industria e ricercatori. In effetti, la miniaturizzazione degli oggetti rappresenta una nuova sfida per la metrologia ottica. Sistemi micro elettro meccanici (MEMS) sono generalmente definiti ha miniaturizzati sistemi elettromeccanici e di solito comprende componenti come micro sensori, micro attuatori, microelettronica e microstrutture. E ha trovato molte applicazioni in campo diverse quali la biotecnologia, la medicina, la comunicazione e rilevamento 1. Recentemente, la crescente complessità, nonché la progressiva miniaturizzazione dei oggetto di prova funzioni di chiamata per lo svilupp....
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Protocollo
1. Preparazione preliminare della misura
Nota: Il campione utilizzato per l'esperimento è un elettrodo MEMS. Gli elettrodi d'oro sono fabbricati su un wafer di silicio con decollo processo. Il campione è di 18 mm x 18 millimetri di wafer con strutture periodiche (elettrodi) con un periodo di 1 millimetro
- Accedi al giornale di bordo prima di utilizzare il sistema.
- Accendere il computer e LASER fase di traduzione.
- Mettere il / campione MEMS elettrodo micro-diaframma.
- Posizionare il campione MEMS nel mezzo del supporto del campione utilizzando una pinzetta.
- Regolare il portacampioni per posizionare gli el....
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Risultati
Il protocollo sopra descritto è stato progettato per controllare e caratterizzare MEMS e dispositivi Micro utilizzando il sistema CDHM. Nel nostro sistema, una fibra monomodale è accoppiato ad un diodo laser operante a una lunghezza d'onda 633 nm. A causa della configurazione fascio divergente, è importante abbinare il fascio oggetto e percorso del fascio di riferimento per ottenere un ologramma che può essere ricostruito. Questo risultato è ottenuto attraverso un attento posizioname.......
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Discussione
In questa recensione, noi forniamo un protocollo per recuperare con precisione la morfologia quantitativa di diversi dispositivi MEMS utilizzando un sistema compatto basandosi su olografia digitale. MEMS caratterizzazione sia in modalità statica che dinamica è dimostrata. dati 3D quantitativa di una micro MEMS canale si ottiene. Per convalidare l'accuratezza del sistema, i risultati sono stati confrontati tra CDHM e AFM. Buon accordo viene trovato il che significa che l'olografia digitale può essere una tecnica .......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori non hanno riconoscimenti.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Fotocamera da 2 MP | Sorgente di imaging | DMX 41BU02 | utilizzato per registrare l'ologramma. 4.65 micron dimensione dei pixel |
| Motorizzato X, Y, Z fase di traduzione | Zaber Technology | TLS28-M | Supporto per il sistema |
| Divisore di fascio | Edmund optics | 49-003 | Cube Divisore di fascio. Separare e ricombinare l'oggetto e il raggio di riferimento |
| Laser | Sistemi Micro Laser, Inc. | SRT-F635S-20/OSYS | Laser a diodi |
| Specchio | Edmund Optics | #43-412-566 | 1" Dia. Protetto Oro, λ/20 Flat Zerodur |
| Fibra Ottica Monomodale | Thorlabs | S405-XP | Fibra Ottica Monomodale, 400 - 680 nm, Ø 125 µ m Cladding |
| Portacampioni | Edmund Optics | #39-930 | Piattaforma di posizionamento ideale, ± 35 mm Corsa in entrambe le |
| piastre riscaldanti | Piastra riscaldante Thermolyne Mirak | Barnstead International HP72935-60 | intervallo di temperatura 40-370 ° C |
| Holoscope Software | d'Optron Pte Ltd | software sviluppato dai ricercatori della NTU |
Riferimenti
- Maluf, N. An introduction to Microelectromechanical Systems. , Artech House. Boston. (2002).
- Novak, E. MEMS metrology techniques. Proc. SPIE. 5716, 173-181 (2005).
- Gabor, D. A New Microscopic Princi....
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Ristampe e permessi
