MEMS-Scanner und Scan-Engines

MEMS-Scannerspiegel

© Fraunhofer IPMS
MEMS-Scannerspiegel

Scannerspiegel, entweder resonant oder quasi-statisch betrieben, sind die Technologie der Wahl, wenn es darum geht, Licht mit sehr kompakten Systemen gezielt abzulenken. Beim Fraunhofer IPMS finden Sie gleichermaßen technologische Kompetenz für die Bauteil- und Systementwicklung und Anwendungs-Know-how aus über 10 Jahren Entwicklungsarbeit.

In den vergangenen Jahren hat das Fraunhofer IPMS mehr als 50 verschiedene resonante MEMS-Scanner entwickelt, die als ein- oder zweidimensional ablenkende Elemente oder auch zur optischen Weglängenmodulation eingesetzt werden. Mögliche Scan-Frequenzen reichen von ca. 0,1 kHz bis zu 100 kHz.

 

Unser Angebot auf einen Blick:

  • Kippbare und translatorische Spiegel
  • 1D- und 2D-Auslenkung (resonant, quasi-statisch)
  • Großer optischer Abtastbereich: 136°
  • Frequenzen: 0,1 Hz - 100 kHz
  • Spiegeldurchmesser: 0,5 - 5 mm (9,0 mm)
  • Planarität: > λ/10
  • Hochreflektierende Beschichtungen möglich
  • Integrierte piezoresistive Positionssensoren

Sie können von unseren Spiegeln ein hervorragendes Langzeitverhalten, hohe Temperatur-, Vibrations- und Stoßfestigkeit erwarten. 

Gerne entwickeln wir kundenspezifische Scanlösungen für Ihre Anwendung und liefern qualifizierte MEMS-Scanner-Dies und Scan-Engines in größeren Stückzahlen mittels Pilotfertigung.

Unser umfangreiches Packaging- und Montage-Know-how und die qualifizierte Pilotfertigung machen uns zu einem perfekten Partner für Ihr Projekt.

Die Anwendungsbreite erstreckt sich von Strichcode-Lesesystemen über die 3D-Messtechnik bis hin zur Laserprojektion, Spektroskopie und Fokuslagenmodulation. Ein praktisches Beispiel ist ein Scannerspiegel mit Beugungsgitter für spektroskopische Anwendungen. Dieser wird seit 2007 kommerziell von der HiperScan GmbH, einer Ausgründung des Fraunhofer IPMS, in einem neuartigen Nahinfrarot-Mikrospektrometer angeboten. Darüber hinaus beschäftigt sich das Fraunhofer IPMS mit anwendungsspezifischen Scannerspiegeln z. B. für Fourier-Transform-Spektrometer, die konfokale Mikroskopie, hochminiaturisierte Displays, ultrakompakte Laserprojektionssysteme, für die Bildaufnahme in Endoskopen sowie für die Abstandsmessung (Triangulation).

Neben den resonanten Scannern werden auch quasistatisch auslenkbare Mikroscanner für Anwendungen wie das Laserstrahlpositionieren oder vektorielles Scannen entwickelt.

Interessenten haben die Möglichkeit, Kunden-Evaluierungs-Kits (CEK) zu erhalten, basierend auf vorrätigen Spiegeln inklusive Verpackung, Treiberelektronik und Software. Je nach beabsichtigter Kundenevaluation ist es möglich, das CEK an spezifische Anforderungen anzupassen. Gerne entwickeln wir auch kundenspezifische Scanlösungen für Ihre Anwendung und stellen MEMS-Scanner-Chips oder Scan-Module qualifiziert und in Stückzahlen über eine Pilotfertigung zur Verfügung.

So bearbeiten wir Ihr Projekt

Wir bieten Design, Test, Integration und Packaging entlang der gesamten Wertschöpfungskette von MEMS-Scannern.

Ablauf der Entwicklung von MEMS-Scannern am Fraunhofer IPMS
Wertschöpfungskette für MEMS-Scanner am Fraunhofer IPMS

Schritt 1: Ihre Anwedung und Spezifikationen

  • Besprechen Ihrer Anforderungen
  • Festlegung von vorläufigen oder endgültigen Spezifikationen

Schritt 2: Design und Layout

  • Umfangreiche FEA- und Matlab-basierte Simulationen
  • Designvariationen bis zum „Design point“
  • Erstellung des Lithografie-Masken-Layouts

Schritt 3: Herstellung

  • Internes PDK: 8AME75
  • 8“ BSOI-Wafer
  • Inline-Tests und Wafer-Level-Test
  • WLT: Volle Bauteilfunktionalität

Schritt 4: Vorbereitung für die Montage

  • Chip-Vereinzelung
  • Reinigung der Chips
  • Bestücken & Platzieren
  • CLT

Schritt 5: MEMS-Modul-Montage

  • Tray-basiert
  • Automatischer Modultest
  • Ausgehende Inspektion

Wir unterstützen die Entwicklung von TRL 2 bis TRL 7 und bieten auch eine Pilotfertigung in unserem 200-mm-Reinraum an. Wir schneidern unser Projekt genau auf Ihre Anwendung zu.

Anwendungen von MEMS-Scannern und Scan-Engines

Die Anwendungsbreite erstreckt sich von Strichcode-Lesesystemen über die 3D-Messtechnik bis hin zur Laserprojektion, Spektroskopie und Fokuslagenmodulation.

Ein praktisches Beispiel ist ein Scannerspiegel mit Beugungsgitter für spektroskopische Anwendungen. Dieser wird seit 2007 kommerziell von der HiperScan GmbH, einer Ausgründung des Fraunhofer IPMS, in einem neuartigen Nahinfrarot-Mikrospektrometer angeboten.

Darüber hinaus beschäftigt sich das Fraunhofer IPMS mit anwendungsspezifischen Scannerspiegeln z. B. für Fourier-Transform-Spektrometer, die konfokale Mikroskopie, hochminiaturisierte Displays, ultrakompakte Laserprojektionssysteme, für die Bildaufnahme in Endoskopen sowie für die Abstandsmessung (Triangulation).

Neben den resonanten Scannern werden auch quasistatisch auslenkbare Mikroscanner für Anwendungen wie das Laserstrahlpositionieren oder vektorielles Scannen entwickelt.

© Fraunhofer IPMS
MEMS-Spiegel-Anwendungen am Fraunhofer IPMS

Weitere Informationen zu spezifischen Anwendungen

 

Anwendungsfeld

Automotive LiDAR-Technologie

  • Maschinelle Wahrnehmung
  • Sinnesorgan für Autos
 

Anwendungsfeld

Medizinische Diagnostik mittels OCT

 

Anwendungsfeld

Qualitätskontrolle mit optischer Kohärenztomographie (OCT)

Erfahren Sie mehr über die Herstellung von MEMS-Scannerspiegeln in unserem 200-mm-Reinraum in den folgenden Videos

Gerne entwickeln wir kundenspezifische Scanlösungen für Ihre Anwendung und liefern qualifizierte MEMS-Scanner-Dies und Scan-Engines in größeren Stückzahlen über die Pilotfertigung.

Unser 200-mm-Reinraum arbeitet 24/5 im 3-Schicht-Betrieb. Mehr als 90 Ingenieure, Operatoren und Techniker ermöglichen es uns, ~1.000 Waferstarts pro Monat durchzuführen. 

Unser 1.500 m² großer Reinraum der Klasse 10 (ISO 4) ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert.

MEMS-Fertigung - Backend- und Inline-Tests

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MEMS-Fertigung - Vorbereitung für die Montage

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MEMS-Fertigung - Modulmontage und Prüfung

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Weitere Informationen:

 

Reinräume

200 mm MEMS-Reinraum

 

Webinar

LiDAR-Technologien für Fahrzeuge

  • Sprache: English
  • Länge: 55 min
 

Webinar

MEMS-Technologien für die Erkennung der Fahrzeugumgebung

  • Sprache: German
  • Länge: 35 min