Презентация на тему МЭМС. Микроэлектромеханические системы

включающие в себя взаимосвязанные механические и электрические компоненты микронных

размеров.

Трехосевой
акселерометр

Электрический
микродвигатель

+ Микромеханика

(ИС);
1960 г. - мелкосерийный выпуск ИС;
1974 г. - промышленный

выпуск тензодатчиков на основе кремния (National Semiconductors);
1982 г. - термин микрообработка (micromachining) используется для описания процессов изготовления механических подсистем (диафрагм и микробалок);
1986 г. - в одном из отчетов министерства обороны США был впервые использован термин “микроэлектромеханические системы” (МЭМС);

целого отсекаем лишнее (как изготовление статуи)
Поверхностная
микрообработка
(surface micromachining)

Аддитивный подход –

строим целое из кирпичиков
(как строительство дома)

материала-основы вглубь, при которой травлением последовательно удаляются ненужные участки

этого материала, в результате чего остаются механические структуры необходимой формы.

процесс, заключающийся последовательных циклах нанесение тонких слоев материала, которые

затем с помощью литографии и последующего травления приобретает необходимую геометрическую форму

применения:
1. МЭМС-компоненты для высокочастотной электроники (RF MEMS);
2. Датчики на

основе сил инерции;
3. Акустические и ультразвуковые МЭМС, датчики давления;
4. Оптические МЭМС;
5. Биомедицинские МЭМС;
6. Микроманипуляторы.

типа
Датчики давления емкостного типа
P1
P2
 
F1
F2
 
h
 
 
 

луча света от лампы к матрице, через диск светофильтров,

зеркало и линзу. Далее луч отражается либо в объектив (жёлтая стрелка), либо на радиатор (синяя стрелка).

DLP (Digital Light Processing) - технология, используемая во многих проекторах

попадает на поглощающий элемент, нагревая его. Рядом с этим

элементов находится терморезистивная пленка, меняющее свое сопротивление от нагрева. Так как температурные коэффициент изменения сопротивления при комнатной температуре невелик (порядка 2% на градус для диоксида ванадия)

технологий обычно задействуются следующие компоненты:

1. Элементы на основе обратного

пьезолектрического эффекта – можно получать большие величины силы, но величина смещения мала. Требует высоких электрических напряжений;

2. Биморфные элементы на основе двух материалов с разным температурным коэффициентом расширения. Можно получать большие величины силы и смещения, процесс происходят медленно и им сложно управлять;

3. Электростатические элементы, работающие за счет электростатического притяжения и отталкивания между обкладками конденсатора. Небольшие величины силы и смещения, легко изготовить, требуются большие значения электрического напряжения;

4. Элементы на основе магнитных катушек. Слабые величины силы, сложно изготовить;

- Al) элемент. Стрелкой показано направление изгиба при его

нагреве

углового движения