Czym są układy MEMS i gdzie się je stosuje

Kategoria: Blog

Układy MEMS

Układy MEMS, czyli mikroukłady elektromechaniczne, są zintegrowaną strukturą elektromechaniczną, której jeden wymiar szczególny jest w skali mikro. MEMS-y to układy, które łączą w sobie elementy mechaniczne i elektroniczne, jednak, jak zostało właśnie wspomniane, wykonane są w skali miniaturowej. Takie wykorzystanie miniaturyzacji prowadzi do wielu korzyści, których obecnie nie można osiągnąć innymi metodami. Miniaturyzacja pozwala budować układy mechaniczne, które poruszają się znacznie szybciej, a ponadto łatwo można je przyspieszać i zatrzymywać. Wszystko to możliwe jest dzięki ich małej inercji. Warto podkreślić również, że mikroukłady lepiej znoszą zmiany temperatury i są odporne na wibracje.

Obszary zastosowania MEMS

MEMS-y pełnią wiele różnych funkcji w układach elektronicznych. Służą najczęściej jako czujniki, akumulatory oraz pomagają kondycjonować sygnały odbierane z czujników. W tym sensie mogą być nazywane przetwornikami, to znaczy elementami przekształcającymi sygnał i energię jednego typu na inny. Głównymi sektorami, które przyczyniły się do rozwoju czujników MEMS są: rynek urządzeń mobilnych i smart, a także gier. Najczęściej stosuje się je do wykrywania i pomiaru ruchu, nawigacji, w wysokościomierzach, mikrofonach oraz wizyjnych systemach śledzenia i interpretacji gestów rąk.

Układy MEMS – jak to jest zrobione

Układy MEMS mogą być zbudowane z różnego typu materiałów. Jednakże w praktyce powstają one przede wszystkim w oparciu o podłoże krzemowe. Wynika to z właściwości fizycznych krzemu i z dużej dostępności wykonanych z niego płytek podłożowych. Warto pamiętać, że monokrystaliczny krzem dobrze przewodzi ciepło, jest lekko elastyczny, ale z drugiej strony nie poddaje się deformacji pod wpływem długotrwałego nacisku. Ponadto jest niebywale stabilny nawet w wysokich temperaturach.  Układy MEMS tworzone są na pięć różnych sposobów: poprzez obróbkę objętościową, obróbkę powierzchniową, za pomocą procesu LIGA i jego odmiany UV-LIGA oraz poprzez łączenie tych metod.