微机电系统
維基百科,自由的 encyclopedia
微机电系统(英語:Microelectromechanical Systems,縮寫為 MEMS)是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术,它的操作范围在微米尺度内。微机电系统由尺寸为1至100微米(0.001至0.1毫米)的部件组成,一般微机电裝置的通常尺寸在20微米到一毫米之间。微机电系统在日本称微机械(micromachines),在欧洲称微系统技術(Micro Systems Technology,MST)。
比微机电系统更小,在纳米范围的类似技术称为纳机电系统(nanoelectromechanical systems,NEMS)。
微机电系统与分子纳米技术(英语:Molecular nanotechnology)或分子电子学的超前概念不同。它们内部通常包含一个微处理器和若干获取外界信息的微型传感器。[1]相比大尺寸的机械装置,由于MEMS的大表面积与体积比,MEMS在设计时需要考虑环境电磁作用(例如静电荷和磁矩)和流体动力学(例如表面张力和粘度)。 MEMS技术与分子纳米技术或分子电子学的区别在于后者还必须考虑表面化学。
微机电系统的實現得力於用来制造电子裝置的半导体加工技术,並加以改造,使微机电系统可以应用到实际上。這些加工方式包含了微米等級的模塑成型(molding)、鍍層(plating)、湿法刻蚀(氢氧化钾,四甲基氢氧化铵)和乾法刻蚀(RIE和DRIE)、电火花加工(EDM),和其他一些能够制造微小型裝置的加工方式。
微機電系統應用的一個知名實例是在蘋果公司的手提通訊裝置中,該公司較新的手機用MEMS振盪器取代以往的石英晶體振盪器產生時脈訊號,但由於氦原子會滲入MEMS積體電路的封裝內,改變MEMS振盪電路的工作情況,因此使氦氣影響了iPhone、Apple Watch和iPad等設備的使用,以致用戶處於不知覺氦氣洩漏環境的時候手機失效,直到離開氦氣洩漏環境一段時間,氦氣消散後才恢復,此事經媒體報導後廣為人知。[2][3]