Kundenspezifische piezoresistive MEMS-Mikrotaster

Das CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik aus Erfurt entwickelt verschiedene miniaturisierter Taster aus einkristallinem Silizium mit integrierter piezoresistiver Messbrücke für die schnelle Inline-Qualitätskontrolle von Bauelementen unterschiedlichster Materialien. Hohe Abtastraten werden dabei durch eine sehr geringe Antastkraft, eine hohe Eigenfrequenz (3…5 kHz), sowie eine sehr kleine Masse (≈0,1 mg) ermöglicht. Die Messgeschwindigkeit beträgt bis zu 10 mm/s bei einer Auflösung in vertikaler Auslenkung von 2 nm und eine Abtastrate von 1600 Hz.

Die Robustheit des Sensors und seines Signals gegenüber den Einflüssen von Licht und Temperaturänderungen, Elektrosmog sowie gegenüber von Staub und Prozesshilfsstoffen wie Bohrölen erlauben den Einsatz unter Produktionsbedingungen, z.B. direkt im Bearbeitungsraum von Werkzeugmaschinen.

Der MEMS-Mikrotaster eignet sich besonders für Bohrungen und Hinterschneidungen, die weder mit einem AFM noch einem Profilometer gemessen werden können. Die geringe benötigte Kontaktkraft ermöglicht auch die zerstörungsfreie Vermessung von Bauelementen aus Kunststoff, z.B. bei mikrooptischen Strukturen.

Der Sensor schließt die Lücke zwischen einem AFM und dem klassischen Tastschnittgerät. Die Auflösung ist geringer als beim AFM, dafür sind die Messgeschwindigkeit und der Messbereich wesentlich größer. Geliefert werden können die Sensoren als Nacktchip, als Leiterkarte mit analogem bzw. digitalem Ausgang (Testboard) oder als kundenspezifische Aufbauten.

Kontakt: Uta Neuhaus, CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH
uneuhaus@cismst.de