Elektromagnetische und thermomechanische Charakterisierung und Zuverlässigkeitsbewertung

Automatisierte Messung von Mikromagneten auf Wafer-Level im minimalen Abstand#

Messung eines Mikromagnet Arrays.
© Fraunhofer ENAS
Messung eines Mikromagnet Arrays.

Die Miniaturisierung betrifft heutzutage verschiedene technologische Anwendungsbereiche. Aktuelle Entwicklungen eines neuartigen pulverbasierten MEMS-Herstellungsverfahrens ermöglichen es, Mikromagnete mit einer Strukturgröße von Zehntelmikrometern zu realisieren. Da es kaum Charakterisierungstools für solch kleine magnetische Strukturen gibt, entwickelt das Fraunhofer ENAS dafür in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISIT ein hochpräzises Messgerät. Basis der Entwicklung ist ein Drei-Achs-Portalroboter mit einer Positioniergenauigkeit von 1 µm in jede Richtung, um präzise über das Testobjekt (DUT) zu navigieren. Durch den Einsatz eines 3D-Hall-Sensors mit minimiertem Gehäuse beträgt der minimale vertikale Abstand vom Hall-Element zum DUT ca. 110 µm.
Darüber hinaus erzeugt eine vollautomatisierte 3D-Scaneinheit ein Höhenprofil des DUTs, um einen konstanten Abstand zur Oberfläche an jedem Messpunkt zu garantieren. Um die Messergebnisse weiter zu verbessern, werden die Daten mittels Sondendekonvolution weiterverarbeitet, um die räumliche Integration des Magnetfeldes durch den Hall-Sensor herauszufiltern. Das Messergebnis ergibt eine detaillierte Darstellung der magnetischen Feldstärken von Mikromagneten.