Sisteme Micro-Electro-Mecanice

CAPITOLUL I

Sisteme microelectromecanice

Micro-Electro-Mechanical Systems, sau MEMS, este o tehnologie care, în forma sa cea mai generală poate fi definită miniaturizat ca elemente mecanice si electro-mecanice (de exemplu, dispozitive şi structurilor), care sunt efectuate utilizând tehnicile de microfabrication. Dimensiuni critice fizice ale dispozitivelor MEMS poate varia de la mult sub un micron pe capătul de jos al spectrului de frecvenţe dimensionale, tot drumul până la cativa milimetri. De asemenea, tipurile de dispozitive MEMS poate varia de la structuri relativ simple care nu au elemente in miscare, pana la sisteme electromecanice extrem de complex, cu multiple elemente se deplasează sub controlul integrat Microelectronică. Criteriu principal al MEMS este că există cel puţin câteva elemente având un fel de funcţionalitate mecanice sau nu aceste elemente se pot deplasa. Termenul folosit pentru a defini MEMS variază în diferite părţi ale lumii. În Statele Unite, acestea sunt numite atomi MEMS, în timp ce în alte părţi ale lumii sunt numite "Tehnologie Microsystems" sau "dispozitive microprelucrate".

În timp ce elementele funcţionale ale MEMS sunt miniaturizat structuri, senzori, actuatori, şi microelectronica, cea mai notabilă (şi, probabil, cele mai interesante), elemente sunt microsenzori şi microactuators. Microsenzori şi microactuators sunt corect clasificate ca "traductoare", care sunt definite ca dispozitive care convertesc energia de la o forma la alta. În caz de microsenzori, aparatul converteşte de obicei, un semnal măsurat mecanic într-un semnal electric.

De-a lungul ultimele câteva decenii cercetătorii MEMS si dezvoltatorii au demonstrat un număr extrem de mare de microsenzori pentru aproape orice modalitate posibilă de detectare inclusiv temperatura, presiune, forţele de inerţie, specii chimice, câmpuri magnetice, radiatii, etc remarcabil, multe dintre aceste senzori microprelucrate au demonstrat performanţe mai mari decât cele ale omologilor lor macroscopice. Aceasta este, versiunea de microprelucrate, de exemplu, un traductor de presiune, de obicei, depaseste un senzor de presiune efectuate utilizând tehnicile cele mai precise macroscară nivel de prelucrare. Nu numai ca este performanţa dispozitivelor MEMS excepţionale, dar metodele lor de producţie foloseste aceleasi tehnici de lot de fabricaţie utilizate în industria de circuit integrat - care se poate traduce în costuri reduse de producţie pe-dispozitiv, precum şi multe alte beneficii. În consecinţă, este posibil să nu se atinge de performanţă dispozitiv stelare, dar să facă acest lucru la un nivel de cost relativ scăzut. Nu este surprinzator, pe baza de siliciu microsenzori discrete au fost rapid exploatate comercial şi a pieţelor pentru aceste dispozitive continua sa creasca într-un ritm rapid.

Sisteme microelectromecanice (MEMS) (de asemenea, scris ca sistemele micro-electro-mecanic, sau microelectromecanice microelectronică şi microelectromecanice) este tehnologia de dispozitive mecanice foarte mici conduse de energie electrică MEMS sunt, de asemenea mentionate ca Micromaşine (în Japonia), sau sisteme de tehnologia micro - MST (în Europa).

MEMS sunt alcătuite din componente de 1 până la 100 micrometri in dimensiune (de exemplu 0.001 - 0.1 mm), şi dispozitive MEMS, în general, variază ca mărime de la 20 microni (20 milionimi de metru) la un milimetru. Ele constau, de obicei, dintr-o unitate centrală care prelucrează date, microprocesor şi mai multe componente care interacţionează cu exteriorul, cum ar fi microsenzori. La aceste dimensiuni din cauza suprafeţei relativ mare si a volumului de MEMS, apar efecte de suprafaţă, cum ar fi electrostatică şi umectare domina si efecte de volum, cum ar fi inertie sau masa termica.