Zerstörungsfreie Geometrieparameterbestimmung an einem Beschleunigungssensorarray

Abstract:
Die Charakterisierung eines Beschleunigungssensorarrays mit einer Kombination aus messtechnischer Eigenfrequenzbestimmung und den Simulationsergebnissen einer Finite-Elemente (FE)-Modalanalyse mit variierenden Parametern wird in diesem Artikel vorgestellt. Der Sensorchip ist in einer oberflächennahen Strukturierungstechnologie hergestellt. Prozessbedingt kommt es an den Sensorstrukturen zu einer Maskenunterätzung sowie zu einer Keiligkeit über die Strukturtiefe. Diese Geometrieparameter beeinflussen die Empfindlichkeit der Sensoren, jedoch ist die Keiligkeit nicht zerstörungsfrei direkt an diesen Strukturen zu ermitteln. Deshalb wird ein zerstörungsfreies Messverfahren angewendet bei dem mit Hilfe eines FE-Modells die Eigenfrequenzen in Abhängigkeit von den variierenden Parametern simuliert und anschließend mit den gemessenen Frequenzen verrechnet werden, um die realen Geometrieparameter zu ermitteln. Die berechneten Federbreiten werden mit einer AFM Messung verglichen.