Methoden für die Parameteridentifikation und Charakterisierung von mechanischen Spannungen in mikromechanischen Elementen

Abstract:
Das messtechnisch bestimmte Verhalten mikromechanischer Komponenten weicht in der Praxis vom vorausberechneten, idealen Bewegungsverhalten ab. Dafür sind prozessbedingte Schwankungen der geometrischen Parameter und mechanische Spannungen verantwortlich, die durch abgeschiedene Schichten sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik eingeprägt werden (Eigenspannungen). Es gibt verschiedene Verfahren, diese Parameterschwankungen zu messen. Einige davon lassen sich nur mit hohem messtechnischen Aufwand direkt umsetzen. Besonders schwierig ist die Bestimmung der Eigenspannungen. Diese werden in starkem Maße von den Materialeigenschaften, dem geometrischen Design, den gewählten Prozessparametern und den eingesetzten Technologien bestimmt. In diesem Beitrag wird eine indirekte Methode vorgestellt, um mechanische Spannungen mittels dynamischer Messungen zu charakterisieren. Dynamische Parameter können mit hoher Genauigkeit bestimmt werden und sind messtechnisch leicht zugänglich.