МЭМС-тестирование

МЭМС-тестирование — это один из процессов разработки МЭМС- устройства. Это набор методов тестирования, таких как электрические, механические и экологические испытания. ^[1]

Мотивация

При взгляде на рынок электроники становится очевидным, что для MEMS необходима производительность, высокая производительность системы, надежность продукции и длительный жизненный цикл, чтобы вызвать доверие в глазах клиентов. Если бы эти условия не были выполнены, клиенты не стали бы инвестировать в технологии с использованием MEMS, что оправдывает необходимость тестирования как части высокого стандарта качества. ^[2]

Тестирование также весьма важно с экономической точки зрения. Как говорится, стоимость отказа увеличивается в десять раз на каждом этапе, прежде чем он будет обнаружен. Большинство производителей МЭМС проверяют свою продукцию на двух отдельных этапах (на уровне пластины и упаковки), а также методом случайной выборки на каждом этапе. Если включить это в расчет стоимости устройства MEMS, затраты на тестирование составят 20-50% от общей стоимости единицы. Даже если посмотреть на производителей, производящих устройства MEMS и CMOS , на самом деле невозможно снизить затраты за счет экономии на объеме тестирования, как для обоих типов устройств. Это связано с тем, что, несмотря на то, что около 80% обработки является общим, только 20% тестов являются общими. Чтобы снизить эти затраты для производителей США, Национальный институт стандартов и технологий ( NIST ) провел несколько семинаров и анкет для решения этой проблемы и повышения конкурентоспособности американских компаний. ^[3]

Что тестируется?

Из-за большого разнообразия МЭМС трудно сказать конкретно, что именно тестируется. В таблице ниже показано, что тестируется в целом:

Испытание свойств материала	Испытание на изготовление	Метрология на уровне устройства
Остаточное напряжение	Допинг	Размер зерна
Механизм разрушения/разрушения	Параметры травления	Шероховатость поверхности
Параметры травления (форма и размер)	Методы осаждения	Сечение высокого разрешения
Модуль упругости	Травление после выпуска	Микромасштабное распространение трещин
коэффициент Пуассона	Пост-релиз Сушка (Sticktion)	Время стабилизации производительности в реальном времени, амплитуда движения или резонансная частота
Вязкость разрушения
Электрические свойства
Межфазная прочность
Коэффициент теплового расширения

Различные технологии

Для тестирования МЭМС исследователи придумали множество методов, которые могут отображать определенные значения. Однако не существует единой технологии, которая могла бы охватить все; у каждого есть как сильные, так и слабые стороны.

Ниже приведен список всех основных и некоторых второстепенных технологий, используемых при тестировании MEMS:

Следующие технологии экспериментировались, но больше не рассматриваются для тестирования MEMS:

Все эти технологии имеют сильные и слабые стороны, поэтому для достижения максимальной эффективности испытательного оборудования исследователи объединили технологии. Например, Кристиан Рембе, бывший исследователь из Калифорнийского университета в Беркли, объединил лазерную допплеровскую виброметрию, интерферометрию белого света и стробоскопическую видеомикроскопию в один инструмент, чтобы устранить недостатки каждой технологии. ^[2]

Ссылки

^ Сюн, XG. «Тестирование МЭМС» , 2008. Проверено 23 мая 2019 года.
^ Перейти обратно: ^а ^б Остен, Вольфганг (2007). Оптический контроль микросистем ([Онлайн-Аусг.] ред.). Бока-Ратон, Флорида: CRC/Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0849336829 .
^ Мойер, Брайон (19 декабря 2011 г.). «Трясина испытаний МЭМС». Журнал Электронная техника .

[1] Сюн, XG. «Тестирование МЭМС» , 2008. Проверено 23 мая 2019 года.

[Osten2007-2] Перейти обратно: ^а ^б Остен, Вольфганг (2007). Оптический контроль микросистем ([Онлайн-Аусг.] ред.). Бока-Ратон, Флорида: CRC/Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0849336829 .

[3] Мойер, Брайон (19 декабря 2011 г.). «Трясина испытаний МЭМС». Журнал Электронная техника .

[1]

[2]

[3]