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MEMS技术

发布时间:2009/4/20  发布者:  浏览次数:2787
MEMS是英文Micro Electro Mechanical systems的缩写,即微电子机械系统。微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种 微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。 微电子机械系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来人类生活产生革命性的影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。对 微电子机械系统(MEMS)的研究主要包括理论基础研究、制造工艺研究及应用研究三类。理论研究主要是研究微尺寸效应、微磨擦、微构件的机械效应以及微机械、微传感器、微执行器等的设计原理和控制研究等;制造工艺研究包括微材料性能、微加工工艺技术、微器件的集成和装配以及微测量技术等;应用研究主要是将所研究的成果,如微型电机、微型阀、微型传感器以及各种专用微型机械投入实用。
这是一种全新的必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域,相对于传统的机械,它们的尺寸更小,最大的不超过一个厘米,甚至仅仅为几个微米,其厚度就更加微小.采用以硅为主的材料,电气性能优良,硅材料的强度,硬度和杨氏模量与铁相当,密度与铝类似,热传导率接近钼和钨.采用与集成电路(IC)类似的生成技术,可大量利用IC生产中的成熟技术,工艺 ,进行大批量,低成本生产,使性价比相对于传统"机械"制造技术大幅度提高. 完整的MEMS是由微传感器,微执行器,信号处理和控制电路,通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统.其目标是把信息的获取,处理和执行集成在一起,组成具有多功能的微型系统,集成于大尺寸系统中,从而大幅度地提高系统的自动化,智能化和可靠性水平.沿着系统及产品小型化,智能化,集成化的发展方向,可以预见:MEMS会给人类社会带来另一次技术革命,它将对21世纪的科学技术,生产方式和人类生产质量产生深远影响,是关系到国家科技发展,国防安全和经济繁荣的一项关键技术.
汽车中广泛使用各种MEMS传感器
MEMS特点:
微型化:MEMS器件体积小,重量轻,耗能低,惯性小,谐振频率高,响应时间短
集成化:可以把不同功能,不同敏感方向和致动方向的多个传感器或执行器集成于一体,形成微传感器阵列或微执行器阵列,甚至可以把多种器件集成在一起以形成更为复杂的微系统.微传感器,微执行器和IC集成在一起可以制造出高可靠性和高稳定性的
智能化MEMS; 多学科交叉:MEMS的制造涉及电子,机械,材料,信息与自动控制,物理,化学和生物等多种学科,同时MEMS也为上述学科的进一步研究和发展提供了有力的工具. 应用微流体技术生产的彩色打印机喷嘴
MEMS的优良性能,使其在国防,汽车,航空航天,信息技术,通信产品,分析化学,生物,医疗等方面得到广泛关注和应用。
 

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