Toolbox para plataforma de teste de MEMS

Abstract

Com o crescimento do mercado de sistemas microelectromecânicos (MEMS), praticamente todos os grandes fabricantes de semicondutores têm as suas próprias linhas de produção de MEMS e enfrentam constantes aumentos de volume de produção para acompanhar a demanda destes [1]. Todos estes sistemas têm de ser testados após a produção, para caracterização das estruturas, a fim de obter as especificações da mesma, para calibração em processo fabril ou para verificação e validação do design. A oferta deste tipo de sistemas de teste é reduzida. Devido a este défice, e com o intuito de solucionar este problema, foi iniciado, na Universidade do Minho, o processo de construção de uma plataforma de teste de MEMS [2]. Atualmente, o hardware desta já foi desenvolvido, sendo agora necessário criar um conjunto de ferramentas que permitam ao utilizador interagir com a plataforma através de uma interface simples e intuitiva, garantindo uma comunicação rápida e fiável com o sistema de testes e expandindo as funcionalidades da mesma, através de blocos de software que implementem rotinas específicas de teste de MEMS. Com esta dissertação, pretende-se criar o software que solucione o problema anteriormente mencionado, passando a solução escolhida por dividir a Toolbox em três componentes principais: o driver de comunicação com a plataforma de testes utilizado para definir e converter os comandos do instrumento, a interface gráfica a desenvolver em MATLAB e as rotinas específicas de teste de MEMS. Como resultado do trabalho desenvolvido foi possível criar um sistema que permite ao utilizador interagir com a plataforma de teste de MEMS [2] de uma forma simples e intuitiva, com a fiabilidade de um driver de comunicação e expandindo as funcionalidades deste sistema, em termos de mecanismos de aquisição e teste.

With the growth of the microelectromechanical systems (MEMS) market, nearly all of the main manufacturers of semiconductors have their own MEMS production lines, and have to deal with constant increases in production volumes to keep up with market demand [1]. All these systems must be tested post production, for structure characterization, in order to obtain the key parameters used, for calibration during the manufacturing process, or for design verification and validation. The offer for these types of structure characterization systems is reduced. Due to this deficit – and to solve this problem – the development process of a MEMS test platform [2] has started in the University of Minho. Currently, its hardware has already been developed, so it was necessary to create a toolbox that allows the user to easily use the platform through a simple and intuitive interface, thus allowing a fast and reliable communication with the test system and expanding its functionalities, through software blocks that implement specific MEMS test routines. This dissertation aims to create the software to solve the previously mentioned problem. With this objective in mind, the chosen solution requires that the toolbox is divided in three main components: the driver to communicate with the test platform, define and convert the instrument commands, the graphic interface designed using MATLAB and specific MEMS test routines. As a result of the creation of this toolbox, it was possible to provide the user with a simpler more intuitive way to interact with the MEMS test platform [2], adding the reliability of a driver to perform the communication and expanding the features of the system, in terms of acquisition and test modes.