圧力センサの信頼性の高い3次元特性評価
MEMS圧力センサは、量産された最初の微小電気機械デバイス（MEMS）の一部であり、今日、さまざまなアプリケーション向けにさまざまなタイプ（相対圧力測定または絶対圧力測定など）が存在し、その多くは安全上重要です。圧力センサは、医療やバイオメディカル用途、ダイアフラム、ウェアラブル、画像診断など、多くのアプリケーションで使用されています。
圧力センサの仕組みは？
MEMS圧力センサの基本的な動作原理は、物理的な負荷と圧力をアナログ電気信号に変換することにあります。圧力の変化により圧力センサのメンブレンは形状を変え、電気電圧信号はメンブレンのたわみに比例します。特に安全性が重要なアプリケーションで機能性と製品品質を確保するためには、MEMS圧力センサの包括的な評価と特性評価が重要です。MEMS圧力センサのサイズと感度の高さから、非接触の光学的試験方法が必要とされています。
MEMS圧力センサの3D形状の測定
圧力センサの性能に関連するパラメータの中には、電気的に測定できないものもあり、そのため業界では追加のアプローチに頼っています。そのようなアプローチの1つが、膜厚測定を含む、薄くて敏感な圧力センサー膜の3D形状測定です。非接触 表面粗さ・形状測定機 TopMapシリーズは、異なる圧力をかけたときの圧力センサ膜の形状パラメータと曲率を正確に把握することができるため、不要なストレスを回避し、エッチング工程が希望通りに機能することを保証します。圧力センサ膜に適用される抵抗も測定することができ、位置決めと取り付けを確認し最適化することができます。
圧力センサのダイナミクスと性能のテスト
顕微鏡を用いたレーザドップラ振動計により、MEMS圧力センサ膜の共振周波数と振動振幅を高精度に検出することができます。各共振について、メンブレンの実稼働時の振動形状を、有限要素（FE）シミュレーションで予測されたモード形状と比較することが可能です。振動計の測定データと有限要素法シミュレーションのデータを組み合わせることで、境界条件、厚さ、剛性、応力などのパラメータを決定することができるのです。ポリテックの非接触 表面粗さ・形状測定機では、厚さ 300 nm の圧力センサ用メンブレンの厚みを 1% 以下の精度で測定することができます。インライン品質管理では、ウェハレベルの自動化により、パッケージング前に不良品のMEMS圧力センサ膜ユニットを検出し、不良品とコストを削減することができます。
膜厚、フィルム/層厚測定
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