随着微机电系统(mems)快速拓展在消费产业中的应用,标準的mems元件测量方法有助提高mems元件测试效率,减少成本和测试时间,并促进不同制造商之间的产品互通性。美国国家标準与技术研究院(nist)稍早前推出新的测量工具,能协助mems元件设计师、制造商测量mems元件的关键8维参数和材料特性。
mems最初的主要应用是汽车安全气囊的加速度计,而今它已扩展到广大的消电子市场,特别是高阶智慧手机,平均每一部智慧手机使用10颗mems元件,包括麦克风、加速度感测器和陀螺仪等。另外,mems元件也已经在平板电脑、游戏机、晶片实验室诊断系统、显示器和植入式医疗设备中扮演重要角色。据市调公司yole预估,全球mems产业营将从2011年的100亿美元成长到2017年的210亿美元。
附图 : 新的nist测试晶片能促进不同制造商之间的产品互通性。
nist开发的成果是全新的测试晶片(参考设备8096和8097),8096测试晶片採用ic制程生产,而8097测试晶片利用mems制程生产。据表示,新的nist参考设备是一种微机械结构,未来还将整合微型悬臂、樑、梯型构件、微米级尺度以及可用于测量表层厚度的测试结构。具体而言,nist的测试晶片可用于检测元件是否符合国际标準的测量弹性(即杨氏模量)、残余应变(应力)、应变(和应力)梯度,以及厚度、阶梯高度和长度。
nist 表示所有参数和材料特性的测量均符合国际半导体设备与材料协会(semi)和美国测试与材料协会(astm)的国际标準测试方法。新的测试晶片可对来自不同实验室或企业由不同设备制作的mems元件进行準确的比对,让实验室或企业更容易对制程和校準仪器进行特徵化和故障排除。
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