MEMs gamybos žingsniai

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Mikroelektroninė mechaninė sistema yra miniatiūrinių įtaisų ir konstrukcijų sistema, kurią galima pagaminti naudojant mikroprodukcijos metodus. Tai mikrosensorių, mikroaktyvatorių ir kitų mikrostruktūrų sistema, pagaminta kartu ant bendro silicio pagrindo. Tipišką MEMs sistemą sudaro mikrojutiklis, kuris jaučia aplinką ir paverčia aplinkos kintamąjį į elektros grandinė . Mikroelektronika apdoroja elektrinį signalą, todėl mikroaktyvatorius veikia keisdamas aplinką.

MEMs prietaiso gamyba apima pagrindinius IC gamybos metodus kartu su mikroprodukcijos procesu, įskaitant selektyvų silicio pašalinimą arba kitų struktūrinių sluoksnių pridėjimą.




MEM gamybos etapai naudojant masinį mikroprocesorių:

Masinė mikrodirbimo technika, apimanti fotolitografiją

Masinė mikrodirbimo technika, apimanti fotolitografiją

  • 1 žingsnis : Pirmasis žingsnis apima grandinės projektavimą ir grandinės piešimą ant popieriaus arba naudojant programinę įrangą, pvz., „PSpice“ ar „Proteus“.
  • 2 žingsnis : Antrasis žingsnis apima grandinės modeliavimą ir modeliavimą naudojant CAD (Computer-Aided Design). CAD naudojamas fotolitografinės kaukės, kurią sudaro stiklo plokštė, padengta chromo piešiniu, dizainui.
  • 3 žingsnis : Trečiasis žingsnis apima fotolitografiją. Šiame etape ant silicio pagrindo padengiama plona izoliacinės medžiagos, tokios kaip silicio dioksidas, plėvelė, o per ją organinis sluoksnis, jautrus ultravioletiniams spinduliams, padengiamas sukimo padengimo technika. Tada fotolitografinė kaukė kontaktuojama su organiniu sluoksniu. Tada visa plokštelė yra veikiama UV spinduliuote, leidžiant modelio kaukę perkelti į organinį sluoksnį. Spinduliuotė arba sustiprina fotorezistorių. Neuždengtas oksidas ant eksponuoto fotorezisto pašalinamas druskos rūgštimi. Likęs fotorezistas pašalinamas karšta sieros rūgštimi ir gaunamas oksido pavidalas ant pagrindo, kuris naudojamas kaip kaukė.
  • 4 žingsnis : Ketvirtasis žingsnis apima nenaudoto silicio pašalinimą arba ėsdinimą. Tai reiškia, kad pagrindo dalis pašalinama naudojant drėgną arba sausą ėsdinimą. Drėkinant ofortą, substratas panardinamas į skystą cheminio išgraviravimo tirpalą, kuris išgraviruoja arba pašalina veikiamą substratą vienodai visomis kryptimis (izotropinis išgraviravimas) arba tam tikra kryptimi (anizotropinis išgraviravimas). Populiariausiai naudojami ofortai yra HNA (vandenilio fluorido rūgštis, azoto rūgštis ir acto rūgštis) ir KOH (kalio hidroksidas).
  • 5 žingsnis : Penktasis žingsnis apima dviejų ar daugiau plokščių sujungimą, kad gautų daugiasluoksnę plokštelę arba 3 D struktūrą. Tai gali būti padaryta naudojant sulietą sujungimą, kuris apima tiesioginį sujungimą tarp sluoksnių arba naudojant anodinį sujungimą.
  • 6 žingsnis : 6tūkstžingsnis apima MEM įrenginio surinkimą ir integravimą į vieną silicio mikroschemą.
  • 7 žingsnis : 7tūkstžingsnis apima viso agregato pakavimą, kad būtų užtikrinta apsauga nuo išorinės aplinkos, tinkamas sujungimas su aplinka, mažiausi elektriniai trukdžiai. Dažniausiai naudojamos pakuotės yra metalinės skardinės ir keraminių langų pakuotės. Skiedros yra sujungiamos su paviršiumi, naudojant vielos sujungimo techniką, arba naudojant apverčiamųjų lustų technologiją, kai lustai yra sujungiami su paviršiumi naudojant lipnią medžiagą, kuri lydosi kaitinant, formuojant elektrines jungtis tarp lusto ir pagrindo.

MEMs gamyba naudojant paviršiaus mikroprocesorių

Konsolinių konstrukcijų gamyba naudojant paviršiaus mikroprocesorius

Konsolinių konstrukcijų gamyba naudojant paviršiaus mikroprocesorius



  • Pirmas žingsnis apima laikino sluoksnio (oksido arba nitrido sluoksnio) nusodinimą ant silicio pagrindo, naudojant žemo slėgio cheminio garų nusodinimo techniką. Šis sluoksnis yra aukos sluoksnis ir užtikrina elektrinę izoliaciją.
  • Antras žingsnis apima tarpinio sluoksnio, kuris gali būti fosfosilikatinis stiklas, nusodinimą, naudojamą struktūrinei bazei sudaryti.
  • Trečias žingsnis apima vėlesnį sluoksnio ėsdinimą naudojant sausojo ėsdinimo techniką. Sausojo ėsdinimo technika gali būti reaktyvusis jonų ėsdinimas, kai išgraviruojamas paviršius yra greitinamasis dujų ar garų fazės ėsdinimas.
  • Ketvirtas žingsnis apima cheminį fosforu legiruoto polisilicio nusodinimą, kad susidarytų struktūrinis sluoksnis.
  • Penktas žingsnis apima sausą ėsdinimą arba struktūrinio sluoksnio pašalinimą, kad būtų atskleisti pagrindiniai sluoksniai.
  • 6-as žingsnis apima oksido sluoksnio ir tarpinio sluoksnio pašalinimą, kad susidarytų reikalinga struktūra.
  • Likę žingsniai yra panašūs į masinio mikroprocesoriaus techniką.

MEM gamyba naudojant LIGA techniką.

Tai yra gamybos technika, apimanti litografiją, galvanizavimą ir liejimą ant vieno pagrindo.

LIGA procesas

LIGA procesas

  • 1švžingsnis apima titano, vario arba aliuminio sluoksnio nusėdimą ant pagrindo, kad susidarytų raštas.
  • dundžingsnis nusėda plonas nikelio sluoksnis, kuris veikia kaip apkalos pagrindas.
  • 3rdžingsnis pridedama rentgeno spinduliams jautri medžiaga, tokia kaip PMMA (polimetilmetakrilatas).
  • 4tūkstžingsnis apima kaukės sulyginimą virš paviršiaus ir PMMA apšvitinimą rentgeno spinduliais. Pašalinta PMMA sritis pašalinama, o likusi dalis, padengta kauke, paliekama.
  • 5tūkstžingsnis apima PMMA pagrindo struktūros įdėjimą į galvanizavimo vonią, kurioje nikelis padengtas pašalintose PMMA srityse.
  • 6tūkstžingsnis pašalinamas likęs PMMA sluoksnis ir apkalos sluoksnis, kad būtų atskleista reikalinga struktūra.

MEMs technologijos pranašumai

  1. Tai efektyvus miniatiūrizavimo poreikio sprendimas be jokių kompromisų dėl funkcionalumo ar našumo.
  2. Sumažėja gamybos sąnaudos ir laikas.
  3. MEMs pagaminti prietaisai yra greitesni, patikimesni ir pigesni
  4. Prietaisus galima lengvai integruoti į sistemas.

Trys praktiniai MEM pagamintų prietaisų pavyzdžiai

  • Automobilių oro pagalvių jutiklis : MEMs pagamintų prietaisų pradininkas buvo automobilių oro pagalvių jutiklis, kurį sudarė akselerometras (automobilio greičiui ar pagreičiui matuoti) ir valdymo elektronika vienetinis lustas, kurį galima įdėti į oro pagalvę ir atitinkamai kontroliuoti oro pagalvės pripūtimą.
  • „BioMEMs“ įrenginys : MEMs pagamintas prietaisas susideda iš tokios dantų struktūros, kurią sukūrė „Sandia National Laboratories“, kuri numato sulaikyti raudonąjį kraujo kūnelį, suleisti DNR, baltymus ar vaistus ir tada išlaisvinti atgal.
  • Rašalinio spausdintuvo antraštė: HP pagamino MEMs prietaisą, kurį sudaro daugybė rezistorių, kuriuos galima paleisti naudojant mikroprocesoriaus valdymą, o kai rašalas praeina per įkaitusius rezistorius, jis garuojasi į burbuliukus ir šie burbuliukai išstumiami iš prietaiso per purkštuką, ant popieriaus ir iškart sustingsta.

Taigi aš pateikiau pagrindinę idėją apie MEM gamybos technologijas. Tai gana komplikuota, nei atrodo. Net yra daugybė kitų būdų. jei turite klausimų šia tema ar elektros ir elektroniniai projektai Sužinokite apie juos ir pridėkite savo žinių čia.

Nuotraukų kreditas:


  • Masinė mikrodirbimo technika, susijusi su fotolitografija 3.bp
  • Paviršiaus mikroprocesoriaus technika memsnet