Mikroukład elektromechaniczny
![](http://178.128.105.246/host-http-upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a7/Quantitec_low-cost_MEMS_based_IMU_as_Inertial-Navigation-System.jpg/251px-Quantitec_low-cost_MEMS_based_IMU_as_Inertial-Navigation-System.jpg)
![](http://178.128.105.246/host-http-upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/MEMS_surface_topography.jpg/251px-MEMS_surface_topography.jpg)
![](http://178.128.105.246/host-http-upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/45/Fraunhofer_IPMS_1D-Mikroscanner-Module.jpg/251px-Fraunhofer_IPMS_1D-Mikroscanner-Module.jpg)
Mikroukład elektromechaniczny, mikrosystem elektromechaniczny[1], mikrourządzenie elektromechaniczne, MEMS (od ang. microelectromechanical system) – zintegrowana struktura elektromechaniczna, której co najmniej jeden wymiar szczególny znajduje się w skali mikro (0,1–100 μm).
Mikroukład jest zwykle wykonywany w krzemie lub szkle przy użyciu technik mikroobróbki, na przykład trawienia anizotropowego (między innymi w wodorotlenku potasu). Inną techniką jest trawienie krzemu difluorkiem ksenonu[2]:
Maski do tych procesów wykonywane są w typowych technikach mikroelektronicznych, podobnych do stosowanych przy wytwarzaniu przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych (np. fotolitografia). W ostatnich latach zwiększone zainteresowanie materiałami polimerowymi spowodowało jednak, że zaczęto rezygnować z używania krzemu z powodu jego wysokiej ceny. W przypadku układów polimerowych najczęstszymi technologiami są: wytłaczanie na gorąco, odlewanie w formie, wtryskiwanie; jeśli rezysty zaliczyć do tej grupy, to również technologie litograficzne.
Jednym z podziałów technologii wytwarzania mikroukładów jest podział ze względu na sposób wykonywania struktury:
- technologie bezpośrednie – struktura jest wykonywana w elemencie bezpośrednio według projektu, na przykład przy użyciu lasera sterowanego komputerowo
- technologie pośrednie – do wykonania struktury wykorzystywany jest pewnego rodzaju szablon, na przykład w fotolitografii jest to maska.
Przy tak niewielkich rozmiarach przyrządów ludzka intuicja bywa niewystarczająca do zrozumienia zjawisk rządzących ich działaniem. W mikroprzyrządach elektromechanicznych, na skutek dużego stosunku powierzchni do objętości, zjawiska elektrostatyczne i lepkościowe (zwilżania) mogą dominować nad efektami bezwładności masy lub pojemności cieplnej.
Zastosowania mikrourządzeń elektromechanicznych:
- czujniki:
- przyspieszenia (akcelerometry):
- w samochodach – wykrywanie momentu wypadku (uruchomienie poduszek powietrznych, napinaczy pasów itp.)
- w aparatach fotograficznych – wykrywanie drgań (stabilizacja obrazu)
- w komputerach – wykrywanie swobodnego spadania (zabezpieczenie dysku twardego przed uszkodzeniem w momencie upadku)
- w nowoczesnych zabawkach
- ciśnienia:
- reaktory chemiczne
- zbiorniki substancji
- wibracji
- przepływomierze
- żyroskopy
- pola magnetycznego (wykorzystujące efekt Halla)
- przyspieszenia (akcelerometry):
- przełączniki optyczne
- rzutniki
- głowice drukarek atramentowych
- elektrody do badania mózgu
- endoskopia
- miniaturowe zegary atomowe
- mikroreaktory chemiczne (laboratoria chipowe)
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ MEMS, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2015-01-18] .
- ↑ Brazzle, J.D., Dokmeci, M.R., Mastrangelo, C.H. Modeling and characterization of sacrificial polysilicon etching using vapor-phase xenon difluoride. „Materiały 17th IEEE International Conference on MEMS, 2004”. s. 737–740. DOI: 10.1109/MEMS.2004.1290690. (ang.).