为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划选用硅材料作为mems制造的主要材料有那些优势?MEMS综述一、EMES基本概念微机电系统一词源于美国，日本称为微机械，欧洲称为微系统是指利用微电子精细加工手段制造微米量级内的设计和制造技术。它是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。二、发展历史MEMS这一名词是由美国国家科学基金会于1989年正式提出的，从技术上看，它的产生和发展经历了以下3个主要时期:1、发展初期20世纪50年代，MEMS随着集成电路制造技术的发展而出现。20世纪60年代的主要研究内容是硅微型传感器和各向异性蚀刻技术。但是，这个时期的器件由于不够完善而没有商品化。2、快速发展期20世纪70年代，汽车用传感器和医用压力传感器开始成为MEMS的研究重点，并促进了相应微加工技术的完善。20世纪80年代，世界各国相继开始MEMS领域的研究，制造技术不断完善，应用领域快速拓展。80年代后期，包括微加工、结构设计、微动力学、材料学、控制理论、测量等多个领域在内的MEMS研究全面展开。3、高速发展期20世纪90年代MEMS在国防生物医学、汽车、通信、航空航天等领域的应用全面开始，并有大量MEMS产品推向市场。21世纪，MEMS逐步从实验室走向实用化。MEMS的研究领域将进一步扩展，逐渐形成纳米器件、生物医学、光学、能源、海量存储、信息等新的应用方向，并从单一的MEMS器件和功能向着系统功能集成的方向发展。三、研究内容1、理论研究主要研究微尺寸效应、微磨擦、微结构的机械效应。微机械、微传感器、微执行器等的设计原理和控制方法。2、工艺研究主要研究微材料性能、微加工工艺技术、微器件的集成和装配以及微丈量技术等。世界上制作MEMS器件的工艺技术主要有三种：第一种是以美国为代表的利用化学离蚀或IC工艺，对硅材料进行加工，形成硅基MEMS器件。目前，国内主要利用这种方法制备MEMS器件，该方法与IC工艺兼容，可实现微机械和微电子的系统集成，适合批量生产，成为制备MEMS器件的主要技术；第二种是以德国为代表的LIGA技术，它利用X射线光刻技术，通过电铸成型和铸塑工艺形成深层微结构方法，制作MEMS器件。然而，这种方法需要一套独特的工艺装备，价格昂贵，但可制作深刻蚀器件；第三种方法以日本为代表，利用传统的机械加工手段，即利用“大机器”制造“小器件”，再用“小器件”制造“(转载于:写论文网:选用硅材料作为mems制造的主要材料有那些优势?)微器件”。3、应用研究主要是研究MEMS器件，如微传感器、微电机、微型阀、微加速度计、微惯性器件等的应用方法，特别是研究其应用领域的拓展和应用中出现的题目，可靠性和稳定性题目是应用过程中主要研究的内容之一。五、研究方向1、系统单片集成化将敏感元件和专用集成电路，集成在同一芯片上，以进步MEMS器件的灵敏度和可靠性。2、制备工艺多样化研究MEMS器件的各种制备工艺，如：体硅加工工艺、表面牺牲层工艺、溶硅工艺、LIGA工艺、声激光刻蚀、非平面电子束光刻、镀膜工艺、硅-硅键合工艺、电火花加工、微量切割、MEMS各种型式的封装工艺等，这些新工艺可谓是层出不穷。3、研究方向广泛化对MEMS的研究，不仅涉及基础理论、制备工艺、应用技术，还涉及到MEMS技术与其他如通讯技术、计算机技术的结合题目，更涉及到一些新兴学科和一些前沿技术的综合分析与应用。从几次大型的国际会议和国内专业会议来看，其研究方向大约有十余方面，如微传感器：力、热、磁、光、声、化学、生物器件等；微执行器：微型泵、微阀、微轴承、微电机、微探针；微惯性器件：微加速度计、微陀螺等。而MEMS在军工方面的应用更是为军界所倚重。4、进步器件实用化MEMS器件实用化有二个概念。一是器件有良好的性能和价格比，工艺稳定、成熟，能进行批量生产，MEMS器件与IC器件不同，MEMS器件一般都有活动部件，必须要考虑到生产过程中的成品率题目，因此器件的结构形式和封装水平对器件的实用影响很大，应引起高度关注。另一方面要必须考虑MEMS器件在应用时的可靠性题目，特别是在器件的设计、制造以及到具体应用的各个环节都需考虑。另外，还包括MEMS器件的测试标准和测试方法的研究。六、应用由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗小、成本低、可靠性高、性能优、功能强大、可批量生产等传统传感器无法比拟的优点，因此在航空、航天、汽车、生物医学、环境监测、军事等几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。1、汽车发动机控制模块是最早使用MEMS技术的汽车装备，在汽车领域应用最多的微加速度计和微压力传感器。此外，角速度计也是应用于汽车行业的重要MEMS传感器，它可用于车轮的侧滑控制。2、MEMS技术制造的微型飞行器、战场侦察传感器、智能军用机器人和其他MEMS器件，在军事上的无人技术领域发挥着重要作用。3、MEMS在导航、飞行器设计和微型卫星等方面有着重要的用途，如基于航天领域里的小卫星、微卫星、纳米卫星和皮米卫星的概念，提出了全硅卫星的设计方案，整个卫星的重量缩小到可以千克计算，进而大幅度降低成本，使较密集的分布式卫星系统成为现实。4、从早期以喷墨式打印机喷头和汽车电子为最大应用市场，到任天堂Wii推出后，MEMS的应用正式跨入消费性电子领域。苹果iPhone采用MEMS麦克风、加速传感器等MEMS组件，更让市场看到了MEMS无限宽广的应用前景。5、利用MEMS技术制造的微型仪器在环境检测、分析和处理方面大有作为，它们主要是由化学传感器、生物传感器和数据处理系统组成的微型测量和分析设备，其优势在于体积小、价格低、功耗小和便于携带。6、MEMS技术的发展对信息技术产生了深远的影响，如今，MEMS又逐渐向光通讯领域渗透，形成了由微光学、微电子学、微机械学和材料科学相结合的全新研究领域，即微光电子机械系统、信息系统微型化的优势在于系统体积减小，性能和可靠性大幅改进，功耗和价格大幅降低。7、采用体微加工技术制作的各种微泵、微阀、微镊子、微沟槽和微流量计等器件适合于操作生物细胞和生物大分子。由于MEMS器件的体积小，能够进入很小的器官和组织，同时又能进行精细操作，因此，可大大提高介入治疗的精度，降低医疗风险。综上来看，MEMS具有远大的发展前景，作为设计系的学生应充分了解MEMS技术，将其应用于设计及各类产品技术中。MEMS传感器时间:XX-01-0518:08来源:MEMS资讯网作者:MEMS点击:410次MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的微型传感器，也称微传感器。1MEMS传感器定义及概述MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的微型传感器，也称微传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统的传感器所不能实现的功能。1MEMS传感器的主要加工技术沿用半导体制造工艺，它的基底材料除了常用的硅材料外，还有石英、GaAs、聚合物和金属材料等。更重要的是，由于MEMS传感器的核心敏感元件或有活动部件或需要与工作介质接触，这导致一些设计和封装与传统的微电子相比，更为复杂。MEMS传感器封装工艺和测试标定的费用约占产品总成本的80%以上。目前各种不同类型的高性能MEMS传感器正在逐步取代部分传统的大体积传感器，采用微电子机械加工系统技术制造的微传感器和微系统产品有：压力、力、力矩、加速度、速度、位置、流量、电量、磁场、温度、气体成分、湿度、pH值、离子能度、微陀螺、触角传感器以及无线网络传感器。2典型的MEMS传感器介绍硅压阻式传感器最早的硅压阻式传感器设计见美国Motorola公司1973年的专利申请2。该设计采用多晶硅和氮化硅的多层结构制作感压膜片，并沉积多晶硅电阻形成检测输出的惠斯通全桥。图1为文献2的结构示意图。目前，美国Honeywell公司生产的PPT/PPT-R系列高精度压力传感器基于先进的硅压阻技术，压力信号由单片机补偿和用户控制修改，然后在RS-232总线上进行数字传输，在全温度范围内具有优异的重复性和稳定性，在-40+85范围内能达到%FS，并采用防止大多数液体渗漏的金属隔离膜进行封装，广泛应用于航空电子设备、引擎和飞行测试、流量和压力测量。硅谐振式传感器硅谐振式压力传感器的代表是英国J.C.Greenwood设计的蝶形梁压力传感器3，如图2所示，采用静电激励、电容检测，在真空度为的情况下，Q值接近10000。英国的Druck公司基于此设计生产了RPT系列的谐振式压力传感器，达到了很高的精度和稳定性。该压力传感器对介质密度不敏感，量程为350kPa；精度达到%FS；稳定性小于100ppm/year。MEMS陀螺最具代表性的MEMS陀螺为英国Draper实验室的双质量块音叉式差动电容变距离检测谐振陀螺，如图3所示，其标称灵敏度为/rad/s=/h，零点稳定性为：10100/h4。这种结构的谐振陀螺因为其成功的结构设计，被世界各个国家的研究机构仿制研究，并被很多公司采纳，首先进入实用化阶段，成功应用于军民各种领域的惯性测量系统中。参考文献1陈勤，曹赞，李艳梅MEMS传感器标准质量评定方法探讨J认证与检测，XX，6：68-722Gurtleretal.Polycrystalsiliconpressuresensor.US,1974.3GreenwoodJ.C.EtchedsiliconvibratingsensorJ.J.Phys.E:Sci.Instrum.,1984,v17.4BernsteinJ,ChoS,KingAT,etal.Amicromachinedcomb-drivetuningforkrategyroscope.Microelectro-mechanicalsystems.MEMS93,1993.(责任编辑：admin)XX年汽车MEMS传感器市场规模空前，消费厂商抢入经济衰退前创下的亿的高点。汽车MEMS传感器出货量回升，代表着从XX年低迷水平开始复苏，而且未来几年将有进一步扩张的空间。XX年出货量降到最低点。一、MEMS与微电子技术的区别p1(1)材料方面：硅材料仍是MEMS首选。原因：与微电子工艺兼容;靠沉积工艺控制电阻率;优良的压阻性能;容易氧化在表面形成二氧化硅层(绝缘层)MEMS突破了硅材料的传统半导体性质，大量应用其压电效应(1954)，进而应用其他有压电、压阻效应的材料。主要表现有锗、多晶硅、无晶硅、单晶硅、压电陶瓷。其他常用材料(功能性)：石英：压电材料，且光学透明，作为基底材料;LIGA工艺突破硅工艺，可以用聚合物和金属材料;封装用玻璃、塑料、金属;而微电子一般用陶瓷等;GaAs(砷化嫁)：利用其量子效应，光子可产生很强电流输出。(2)功能方面与结构微电子器件仅限于电子功能，MEMS依场合而定，实现各种能量的转换(传感与致动)：传感(声、光、电、磁、热、化学转换为构件的机械变形或者振动信号、或者通过功能材料转换为电信号);执行(