微納加工技術(shù)的概念有哪些
點(diǎn)擊量:1544
日期:2020-02-21
編輯:硅時(shí)代
MEMS即Micro-Electro-Mechanical System,它是以微電子、微機械及材料科學(xué)為基礎,研究、設計、制造、具有特定功能的微型裝置,包括微結構器件、微傳感器、微執行器和微系統等。一般認為,微電子機械系統通常指的是特征尺度大于1μm小于1nm,結合了電子和機械部件并用IC集成工藝加工的裝置。微機電系統是多種學(xué)科交叉融合具有戰略意義的前沿高技術(shù),是未來(lái)的主導產(chǎn)業(yè)之一。
MEMS技術(shù)自八十年代末開(kāi)始受到世界各國的廣泛重視,主要技術(shù)途徑有三種,一是以美國為代表的以集成電路加工技術(shù)為基礎的硅基微加工技術(shù);二是以德國為代表發(fā)展起來(lái)的利用X射線(xiàn)深度光刻、微電鑄、微鑄塑的LIGA( Lithograph galvanfomung und abformug)技術(shù),;三是以日本為代表發(fā)展的精密加工技術(shù),如微細電火花EDM、超聲波加工。
MEMS技術(shù)特點(diǎn)是:小尺寸、多樣化、微電子等。
(1)微型化:MEMS體積?。ㄐ酒奶卣鞒叽鐬榧{米/微米級)、質(zhì)量輕、功耗低、慣性小、諧振頻率高、響應時(shí)間短。例如,一個(gè)壓力成像器的微系統,含有1024個(gè)微型壓力傳感器,整個(gè)膜片尺寸僅為10mm×10mm,每個(gè)壓力芯片尺寸為50μm×50μm。
(2)多樣化:MEMS包含有數字接口、自檢、自調整和總線(xiàn)兼容等功能,具備在網(wǎng)絡(luò )中應用的基本條件,具有標準的輸出,便于與系統集成在一起,而且能按照需求,靈活地設計制造更多化的MEMS。
(3)微電子化:采用MEMS工藝,可以把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執行器集成于一體,或形成微傳感陣列、微執行器陣列甚至把多種功能的器件集成在一起,形成復雜的微系統。微傳感器、微執行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩定性很高的微電子機械系統。
(4)MEMS技術(shù)適合批量生產(chǎn):用硅微加工工藝在同一硅片上同時(shí)可制造出成百上千微型機電裝置或完整的MEMS,批量生產(chǎn)可大大降低生產(chǎn)成本。
(5)多學(xué)科交叉:MEMS涉及電子、機械、材料、制造、信息與自動(dòng)控制、物理、化學(xué)和生物等多學(xué)科,并集約當今科學(xué)發(fā)展的許多尖端成果。