уються резистори звивистій форми, які можна легко виготовити з використанням тонко-або товстоплівкових технології.
Недоліки:
1. В даний час нагрівальний елемент споживає дуже багато енергії для того, щоб теплової актюатор зміг розвинути відносно велику силу, тобто у теплових актюаторів невисокий ККД.
2. Нагрівальний елемент необхідно охолоджувати, щоб повернути актюатор у вихідне положення, а значить тепло має бути розсіяне в навколишнє середовище. Це природно займає деяку кількість часу і обмежує швидкодію. <В
11. Виготовлення МЕМС
В
Проектування мікросистем
Так як проектування МЕМС майже на всіх своїх фазах автоматизовано, то зосередимо свою увагу на методологіях, алгоритмах, методах опису та моделювання, що використовуються при автоматизованому проектуванні. Все вищевказане об'єднується в ємне поняття CAE - Computer AidedEngineering. Специфічні характеристики і відмінності між проектуванням, виробництвом і застосуванням мікросистем в порівнянні з традиційними (макро) реалізаціями випливають з їх розмірів.
мікросистемні технології непридатна для виробництва дослідних зразків. Якщо схема виробництва для масового виробництва з групової технології порушується, то це тягне за собою додаткові витрати. Тому виробництво дослідного зразка слід уникати настільки, наскільки це можливо. Крім високої вартості виробництва дослідного зразка для виконання виробничого циклу потрібно дуже велику кількість часу. У Залежно від складності, цикл займає кілька днів, тижнів або навіть півроку. За той же самий час величезна кількість варіантів конструкції може бути перевірено за допомогою моделювання.
Проектування включає в себе високу цінову відповідальність за кожен наступний крок в життєвому циклі вироби. У типовому циклі вироби:
В· Планування проекту;
В· Проектування;
В· Виробництво;
В· Збут;
В· Сервісне обслуговування;
В· Утилізація, проектування істотно впливає на вартість наступних кроків, хоча прямі витрати на проектування відносно малі. Зазвичай витрати на проектування це 10% від загальної вартості, хоча вона несе відповідальність за 70-80% загальної вартості.
На відміну від традиційних систем, можливість ремонту мікросистем і особливо інтегральних схем дуже обмежена. Таким чином, головна мета при розробці полягає в тому, щоб отримати повністю функціонуючу систему в першій же реалізації. Хоча типова інтенсивність відмов відносно висока (Близько 10%), контрольованість системи також є важливим завданням при проектуванні.
На сьогоднішній день мікросистеми складаються з окремих компонентів, таких як сенсори і актюатори, які інтегровані і упаковані разом з керуючою та обчислювальної електронікою. МЕМС відрізняються різноманітністю застосувань. Для проектування, таким чином, виникає питання, якою мірою окремі етапи проектування можуть бути стандартизовані й автоматизовані. Не всі кроки можуть бути автоматизовані однаково. Особливо концептуальне проектування і розробка принципів дії, які засновані на творчій здібності розробника і, отже, не можуть бути стандартизовані. А творчу здатність можна тільки в невеликому ступені підтримати середовищем проектування.
В
12. Матеріали для МЕМС
При створенні мікросистем, фактично, виділяють дві групи матеріалів:
1. Конструкційні (скло, монокристалічний, полікристалічний, пористий кремній, діоксид та нітрид кремнію, полиимид, вольфрам, нікель, мідь, золото, алмази-подібний вуглець), що використовуються для формування:
В· несучих конструкцій;
В· токоразводкі;
В· мастила.
2. "Активні розумні" (нікель/титан, пермаллой, кварц, окис цинку, п'єзокераміка, матеріали групи A 3 B 5 , А 4 У 6 ), виконують за рахунок електростатичних, електромеханічних, п'єзоелектричних, магнітних, оптичних явищ і ефекту пам'яті форми функції:
В· джерел руху;
В· механізмів передачі руху;
В· сенсорних і активують середовищ.
При створенні мікросистем різного функціонального призначення на основі композицій різнорідних матеріалів повинні враховуватися наступні параметри:
В· крісталлохіміческая сумісність;
В· термомеханическая сумісність;
В· теплова стійкість (допустима теплове навантаження, враховує температуру Дебая, точку Кюрі, а для напівпровідників і температуру переходу в стан, коли концентрація власних носіїв заряду близька до домішкової; здатність речовини віддавати енергію в навколишнє середовище за рахунок теплопровідності, а при високих температурах і за рахунок тепловипромінювання);
В· електрична стійкість;
В· механічна стійкість;
В· механічна втома.
Світовий досвід виготовлення MEMSоснован на широкому використанні кремнію - дешевого і доступного матеріалу. Однак технологій кремнієвої мікромеханіки і обробки інформа...
