據國防科技信息網報道,隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)市場快速和多元化的發(fā)展,美國國家標準與技術研究院(NIST)推出一個測量工具,將幫助越來越多的器件設計師、制造商和用戶測量與器件關鍵性能有關8個參數和材料特性。
NIST開發(fā)的測試芯片(參考設備8096和8097)可作為質量保證工具,對來自不同實驗室或企業(yè)由不同設備制作的MEMS器件進行準確、可靠的比對。這些功能將使這些實驗室或企業(yè)更容易對工藝和校準儀器進行特征描述和排障。
MEMS源于半導體產業(yè),之前主要用于汽車安全氣囊的加速度計。今天,MEMS已經擴展到眾多應用領域,特別是消費電子市場。例如,一個高端智能手機大概有10個MEMS器件,包括麥克風、加速度傳感器和陀螺儀等。MEMS器件也是平板電腦、游戲機、芯片實驗室診斷系統(tǒng)、顯示器和植入式醫(yī)療設備的重要組成部分。
根據Yole咨詢公司2012年6月的預測,全球MEMS產業(yè)的收入預計將從2011年的100億美元增長到2017年的210億美元。
廣泛使用的參考設備和標準測量方法可提高MEMS器件測試的效率,并減少成本和時間。行業(yè)認可的測量也可促進不同制造商的MEMS產品之間的互用性。
新的NIST參考設備是一種微機械結構,未來將集成微型懸臂、梁、樓梯型構件、微尺度尺子,以及測量表層厚度的測試結構。具體來講,NIST的測試芯片可以用來測量彈性(即楊氏模量)、殘余應變(應力)、應變(應力)梯度,以及厚度、階梯高度和長度。所有參數和材料特性的測量均符合國際半導體設備與材料協(xié)會(SEMI)和美國測試與材料協(xié)會(ASTM)的國際標準測試方法。
NIST電子工程師詹尼特·卡斯德解釋說,“參考設備和最佳實踐的測試方法為全行業(yè)提供利益。通常情況下,這些工具若由某一公司自行開發(fā)將非常昂貴。我們將與MEMS產業(yè)界一起促進這些標準測試方法和參考設備被廣泛接受和使用。”
8096測試芯片利用集成電路(IC)工藝生產,而8097測試芯片利用MEMS工藝生產。測試芯片附帶用戶手冊和數據分析表以提供測試支持,其他材料可以通過NIST數據網關與關鍵字“MEMS計算器”獲取。
(工業(yè)和信息化部電子科學技術情報研究所 胡開博)