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MEMS的主要应用领域

文章出处:新闻资讯 责任编辑:深圳市广陵达科技有限公司 发表时间:2024-11-22 15:57:12

      微机电系统 (MEMS) 在许多应用中都是一项有价值的技术,多年来已用于执行一系列功能。虽然它们现在是一项较旧的技术,但制造技术的进步正在产生更小的特征和更小的组件,这使得 MEMS 能够用越来越多的材料来制造。使用更广泛的材料创建更多特征、结构和组件的能力使 MEMS 具有了广泛的应用前景。


      什么是微机电系统?

      MEMS 是小型集成系统,将机械和电气元件组合成功能设备。有许多不同的方法可用于制造MEMS 的不同组件,以及对每个组件中使用的材料结构进行图案化和操纵。这些范围从使用集成电路批量处理方法来创建电子元件到用于制造机械元件的各种先进的微加工、光刻和沉积方法。


      MEMS 设备包含许多组件,并且可能是相当复杂的系统。不同的部件可以由多种材料制成,从硅到各种金属、陶瓷和聚合物材料。构成 MEMS 设备的组件是在微米级制造的,但如果包含多个组件,整个设备仍然可以在毫米级。

微机电系统 (MEMS)应用

      MEMS的主要应用领域

      MEMS 器件包含集成在硅芯片上的各种机械微结构、微传感器、微执行器和微电子器件。 MEMS 中的广泛组件意味着用它们创建的任何设备都可以设计为在微观层面上进行传感、控制和驱动,同时提供宏观层面的效果和功能。例如,已经使用 MEMS 开发了许多不同的致动器,包括光学、辐射、热、磁、化学和机械致动器。鉴于 MEMS 器件的范围广泛以及可利用的组件和材料的数量,MEMS 有许多关键应用领域,尤其是工业、汽车、光子、生命科学和射频领域。


      在传感应用方面,MEMS 已用于创建压力传感器、加速度计辐射传感器、热传感器、磁传感器、质量流量传感器、气体传感器、化学传感器和生物传感器。在特定行业中,压力传感器已用于高温工业环境和医疗应用。某些汽车应用使用加速度传感器作为安全气囊展开传感器,而气体传感器则用于测量一氧化碳的水平。


      展望工业领域更具体的应用,MEMS 已用于数据存储系统中的流体喷嘴、铰链机构、热喷墨打印机头、微机械阀门、微型泵和微型定位器。 MEMS 还广泛用于光学和光子应用,包括显示器、红外成像应用、投影显示器、光纤通信设备、可调谐激光器、光开关、光子开关和波长锁定设备。


      在医疗和生命科学应用中,MEMS 的用途非常广泛。 MEMS 在微流体设备中用作混合和泵送组件的一部分,在可以分析细胞培养物和 DNA(及其杂交)的微电极阵列中,以及在芯片上 PCR 和芯片上电泳设备中使用。


      MEMS 广泛使用的另一个特定领域是 RF 应用。 MEMS器件已用于微机械电容器和电感器、微机电谐振器、梳状驱动谐振器、梁谐振器、耦合谐振器带通滤波器、微机电开关、薄膜并联开关和悬臂梁开关。


      MEMS 应用的范围超出了我们在此详细介绍的范围,而且坦率地说,也超出了 MEMS 最真实的定义。虽然 MEMS 有一些明确的功能与其他复杂系统区分开来,但它与使用微米级元件的其他集成技术及其使用的应用领域存在一些重叠。在这方面,MEMS 和其他类似的集成系统通常属于微系统技术 (MST) 的旗帜。一个例子是微光机电系统(MOEMS),它与MEMS类似,但不仅仅使用机械和电子元件,MOEMS还使用微型化光学器件来执行特定功能,并赋予设备不同的宏观性能、效果、和功能。


      结论

      MEMS 是复杂但多功能的系统,包含许多不同的电子和机械组件,并根据内部组件执行不同的批量功能。 MEMS 可用的材料和组件范围广泛,使其能够针对许多不同行业的广泛应用进行设计和开发,包括工业制造、汽车、生命科学、射频、光学和光子学。随着制造方法的进步不断制造出更小的特征和元件,MEMS 的应用范围很可能会继续扩大,尽管它已经成为一项成熟的技术很多年了。


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