Мицро Елецтро Мецханицал Систем је систем минијатурних уређаја и структура који се могу произвести техникама микрофабрикације. То је систем микросензора, микроактатора и других микроструктура израђених заједно на заједничкој силиконској подлози. Типични МЕМ систем састоји се од микросензора који осећа околину и претвара променљиву околине у електрични круг . Микроелектроника обрађује електрични сигнал и микроактатор у складу с тим ради на промени у окружењу.

Израда МЕМ уређаја укључује основне методе израде ИЦ заједно са поступком микрообраде који укључује селективно уклањање силицијума или додавање других структурних слојева.

Кораци израде МЕМ-ова помоћу масовне микромашине:

Техника масовне микрообраде која укључује фотолитографију

Корак 1 : Први корак укључује дизајн кола и цртање кола на папиру или помоћу софтвера попут ПСпице или Протеус.
Корак 2 : Други корак укључује симулацију кола и моделирање помоћу ЦАД-а (Цомпутер-Аидед Десигн). ЦАД се користи за дизајн фотолитографске маске која се састоји од стаклене плоче пресвучене хромираним узорком.
3. корак : Трећи корак укључује фотолитографију. У овом кораку, танки филм изолационог материјала попут силицијум-диоксида пресвучен је преко силицијумске подлоге, а преко њега се наноси органски слој, осетљив на ултраљубичасте зраке, техником спин премаза. Фотолитхографска маска се затим ставља у контакт са органским слојем. Затим се цела облатна подвргава УВ зрачењу, омогућавајући преношење маске са узорком на органски слој. Зрачење или ојачава фоторезистор, слаби га. Откривени оксид са изложеног фотоотпора уклања се хлороводоничном киселином. Преостали фотоотпор уклања се врућом сумпорном киселином, а резултујући је оксидни узорак на подлози који се користи као маска.
4. корак : Четврти корак укључује уклањање неискоришћеног силиција или бакропис. Укључује уклањање већег дела подлоге било мокрим нагризањем или сувим нагризањем. У мокром нагризању, подлога је уроњена у течни раствор хемијског нагризача који избацује или уклања изложени супстрат подједнако у свим правцима (изотропни нагризач) или у одређеном смеру (анизотропни нагризач). Популарно коришћени нагризачи су ХНА (флуороводонична киселина, азотна киселина и сирћетна киселина) и КОХ (калијум хидроксид).
Корак 5 : Пети корак укључује спајање две или више облатни како би се добила вишеслојна облатна или 3-Д структура. Може се извршити помоћу фузијског везивања које подразумева директно везивање између слојева или коришћењем анодног везивања.
Корак 6 : 6^тхкорак укључује састављање и интегрисање МЕМ уређаја на једном силицијумском чипу.
Корак 7 : 7^тхКорак укључује паковање целокупног склопа како би се осигурала заштита од спољашње околине, правилна веза са околином, минималне електричне сметње. Уобичајени пакети су метална амбалажа и керамички прозорски пакет. Чипови се везују за површину или техником везивања жице или помоћу технологије флип-цхип, где се чипови залепљују за површину помоћу лепљивог материјала који се топи при загревању, формирајући електричне везе између чипа и подлоге.

Израда МЕМ-ова помоћу површинске микромашине

Израда конзолне конструкције помоћу површинске микромашинске обраде

Први корак укључује наношење привременог слоја (оксидни или нитридни слој) на силицијумску подлогу коришћењем технике хемијског таложења под ниским притиском. Овај слој је жртвени слој и пружа електричну изолацију.
Други корак укључује наношење одстојног слоја који може бити фосфосиликатно стакло, а користи се за обезбеђивање структурне основе.
Трећи корак укључује накнадно нагризање слоја техником сувог нагризања. Техника сувог нагризања може бити нагризање реактивним јоном, где се површина која се нагриза подвргава убрзавајућим јонима нагризања у гасној или парној фази.
Четврти корак укључује хемијско таложење полисиликова допираног фосфором да би се створио структурни слој.
Пети корак укључује суво нагризање или уклањање структурног слоја како би се открили основни слојеви.
6. корак укључује уклањање оксидног слоја и одстојног слоја како би се формирала потребна структура.
Остатак корака је сличан техници микрообрадне масе.

МЕМ-ови се производе помоћу ЛИГА технике.

То је техника израде која укључује литографију, галванизацију и обликовање на једној подлози.

ЛИГА процес

1^стКорак укључује наношење слоја титана или бакра или алуминијума на подлогу да би се формирао образац.
два^ндКорак укључује таложење танког слоја никла који делује као основа за облагање.
3^рдКорак укључује додавање рендгенско осетљивог материјала као што је ПММА (полиметил метакрилат).
4^тхКорак укључује поравнавање маске по површини и излагање ПММА рендгенском зрачењу. Откривено подручје ПММА се уклања, а преостало покривено маском се оставља.
5^тхКорак укључује постављање структуре засноване на ПММА у галванску купку у којој је никл постављен на уклоњена подручја ПММА.
6^тхКорак укључује уклањање преосталог ПММА слоја и слоја за облагање како би се открила потребна структура.

Предности МЕМс технологије

“шта је биометријски уређај и како се користи ”

Пружа ефикасно решење за потребу за минијатуризацијом без икаквог компромиса у погледу функционалности или перформанси.
Трошкови и време израде су смањени.
Произведени уређаји МЕМ-а су бржи, поузданији и јефтинији
Уређаји се лако могу интегрисати у системе.

Три практична примера направљених МЕМ уређаја

Сензор аутомобилског ваздушног јастука : Пионирска примена направљених од МЕМ уређаја био је сензор аутомобилског ваздушног јастука који се састојао од акцелерометра (за мерење брзине или убрзања аутомобила) и управљачка електроника јединица произведена на једном чипу који се може уградити у ваздушни јастук и у складу с тим контролисати надувавање ваздушног јастука.

БиоМЕМс уређај : Произведени уређај МЕМ-а састоји се од структуре налик зубима коју је развила Сандиа Натионал Лабораториес која пружа могућност хватања црвених крвних зрнаца, убризгавања ДНК, протеина или лекова и пуштања назад.

Заглавље инкјет штампача: ХП је произвео МЕМс уређај који се састоји од низа отпорника на које се може пуцати помоћу микропроцесорског управљања, а како мастило пролази кроз загрејане отпорнике, испарава у мехуриће и ови мехурићи се избацују из уређаја кроз млазницу, на папир и тренутно се учврсти.

Тако сам дао основну идеју о техникама израде МЕМ-ова. Прилично је компликовано него што се чини. Постоје и многе друге технике. ако имате питања у вези са овом темом или о електричним и електронски пројекти Упознајте се са њима и додајте своје знање овде.

Фото кредит: