Fraunhofer-Gesellschaft

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Verformungsmessung von Mikrosystemen bei hohen Temperaturen mit ESPI, DIC und Holographie

 
: Zeiser, Roderich; Steiert, Matthias; Berndt, Michael; Wilde, Jürgen; Beckmann, Tobias; Fratz, Markus

VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik -GMM-; VDI/VDE Innovation+Technik, Berlin:
MikroSystemTechnik Kongress 2013. CD-ROM : Von Bauelementen zu Systemen; 14. - 16. Oktober 2013 in Aachen
Berlin: VDE-Verlag, 2013
ISBN: 978-3-8007-3555-6
ISBN: 3-8007-3555-5
pp.721-724
MikroSystemTechnik Kongress <2013, Aachen>
German
Conference Paper
Fraunhofer IPM ()

Abstract
Zur Analyse von Belastungen auf Mikrosystemen bei Hochtemperatur-Betrieb wird eine robuste, hoch präzise und zuverlässige Messtechnik benötigt. Optische Methoden zur Form- und Dehnungserfassung sind Werkzeuge zur Erfassung der Belastungswirkung. Unter Verwendung eines speziell konstruierten Vakuum-Messaufbaus konnten Bauteilverformungen mittels Elektronische Speckle-Interferometrie (ESPI) und die Grauwertkorrelation (DIC) bis 500 °C gemessen werden. Störende Einflüsse durch Luftverwirbelungen und Starrkörperverschiebungen, hervorgerufen durch Hochtemperatur, wurden weitestgehend kompensiert. Ein glasgelöteter Test-Chip auf Al2O3 Substrat wurde Schrittweise bis 500 °C erhitzt und die Out-of-Plane Verformung der Chipoberfläche gemessen. Die mittlere Chip-Verformung betrug 4,5 µm. Die Ergebnisse von DIC und ESPI sowie erste Messergebnisse der digitalen Mehrwellenlängen-Holographie zeigen eine gute Übereinstimmung. Abschließend wurden die vorgestellten Methoden vergleichen bezüglich ihrer Eignung zur Belastungsanalyse bei Hochtemperatur bewertet.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-283643.html