YLVAC  專注于高真空薄膜沉積設備領域

MEMS

MEMS

微機電系統(英語:Microelectromechanical Systems,縮寫為MEMS)是將微電子技術與機械工程融合到一起的一種工業技術,它的操作范圍在微米范圍內。比它更小的,在納米范圍的類似的技術被稱為納機電系統。

基本信息

  • 中文名稱

    微機電系統

  • 外文名稱

    Microelectromechanical Systems

  • 縮  寫

    MEMS

  • 相  對

    納機電系統

  • 性  質

    一種工業技術

  • 操作范圍

    在微米范圍內

[2](英語:Microelectromechanical Systems,縮寫為MEMS)是將微電子技術與機械工程融合到一起的一種工業技術,它的操作范圍在微米范圍內。比它更小的,在納米范圍的類似的技術被稱為納機電系統。

折疊編輯本段基本簡介

微機電系統是微米大小的機械系統,其中也包括不同形狀的三維平板印刷產生的系統。這些系統的大小一般在微 米到毫米之間。在這個大小范圍中日常的物理經驗往往不適用。比如由于微機電系統的面積對體積比比一般日常生活中的機械系統要大得多,其表面現象如靜電、潤濕等比體積現象如慣性或熱容量等要重要。它們一般是由類似于生產半導體的技術如表面微加工、體型微加工等技術制造的。其中包括更改的硅加工方法如壓延、電鍍、濕蝕刻、干蝕刻、電火花加工等等。

生產微機電系統的公司的大小各不相同。大的公司主要集中于為汽車、生物醫學或電子工業生產大批量的便宜的系統。成功的小公司則集中于生產創新的技術。所有這些公司都致力于研究開發。隨著傳感器的發展微機電系統的復雜性和效率不斷提高。

折疊編輯本段常見應用

噴墨打印機里作為壓電元件

在汽車里作為加速規來控制碰撞時安全氣囊防護系統的施用

在汽車里作為陀螺來測定汽車傾斜,控制動態穩定控制系統

在輪胎里作為壓力傳感器,在醫學上測量血壓

數字微鏡芯片

微型麥克風陣列

MEMS微型投影儀

計算機網絡中充當光交換系統,這是一個與智能灰塵技術的融合

設計微機電系統最重要的工具是有限元分析。

折疊編輯本段基本技術

微機電系統有多種原材料和制造技術,選擇條件是系統的應用、市場等等。

折疊

硅是用來制造集成電路的主要原材料。由于在電子工業中已經有許多實用硅制造極小的結構的經驗,硅也是微機電系統非常常用的原材料。硅的物質特性也有一定的優點。單晶體的硅遵守胡克定律,幾乎沒有彈性滯后的現象,因此幾乎不耗能,其運動特性非??煽?。此外硅不易折斷,因此非??煽?,其使用周期可以達到上兆次。一般微機電系統的生產方式是在基質上堆積物質層,然后使用平板印刷和蝕刻的方法來讓它形成各種需要的結構。

表面微加工

表面微加工是在硅芯片上沉積多晶硅然后進行加工。

深層刻蝕

深層刻蝕如深層反應離子刻蝕技術向硅芯片內部刻蝕??涛g到芯片內部的一個犧牲層。這個犧牲層在刻蝕完成后被腐蝕掉,這樣本來埋在芯片內部的結構就可以自由運動了。

體型微加工

體型微加工與深層刻蝕類似,是另一種去除硅的方法。一般體型微加工使用堿性溶液如氫氧化鉀來腐蝕平板印刷后留下來的硅。這些堿溶液腐蝕時的相對各向異性非常強,沿一定的晶體方向的腐蝕速度比其它的高1000倍。這樣的過程往往用來腐蝕v狀的溝。假如選擇的原材料的晶向足夠精確的話這樣的溝的邊可以非常平。

折疊高分子材料

雖然電子工業對硅加工的經驗是非常豐富和寶貴的,并提供了很大的經濟性,但是純的硅依然是非常昂貴的。高分子材料非常便宜,而且其性能各種各樣。使用注射成形、壓花、立體光固化成形等技術也可以使用高分子材料制造微機電系統,這樣的系統尤其有利于微液體應用,比如可攜測血裝置等。

折疊金屬

金屬也可以用來制造微機電系統。雖然比起硅來金屬缺乏其良好的機械特性,但是在金屬的適用范圍內它非??煽?。

折疊研究和開發

MEMS研究人員使用一系列的工程軟件工具來對他們的設計經行仿真和原型測試。MEMS設計中經常用到有限元分析。對動態力,熱度等等的仿真可以通過ANSYS,COMSOL、IntelliSuite和CoventorWare-ANALYZER等軟件來實現。其他軟件,比如ConvertorWare-ARCHITECT和MEMS-PRO,被用來開發更適合加工制造的產品布局,甚至用來仿真嵌入型的MEMS系統。當原型機開發完成后,研究人員能夠各種儀器比如激光多普勒掃描震動計,顯微鏡,頻閃觀測儀等來對它們經行測試。[1]


在線客服
 
 
 工作時間
周一至周五 :8:30-17:30
周六至周日 :9:00-17:00
 聯系方式
林經理:18912798445