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什么是MEMS,微机械电子。

重生之北国科技 冰城之光 706 2020.02.09 15:50

  很多非工科读者,提出要求,希望可以简单介绍一下文中涉及到的基础概念。

  这里的解释,尽量用作者自身的语言来描述。如果大家想仔细研究,请自行上网搜索就好。作者希望用直白的语言,尽量简单的把事情描述清楚。

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  MEMS,其实有广义和狭义两种定义。

  狭义上来讲,就是用半导体工艺,加工出来的,带运动部件的微型机械电子装置或者仪器。

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  以工业的发展历史来看,最原始的加工方法,就是人工处理,例如打磨,抛光,钻孔等。还有一些低能量的制造方法,例如铸造等。

  这些工艺,可以在出土的各种武器,装备上都能看到。

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  随着近代工业革命的兴起,随着蒸汽机,内燃机等动力源的出现。更大的动力,代表着更多的加工方法。

  于是我们就看到了车床,铣床。冲压,锻压,挤压等工艺,也成为了可能。

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  而随着半导体工艺的产生,一种新的加工模式诞生了。那就是拍照,蚀刻。

  半导体工艺的基础,就是沉积,覆盖保护层,光照,冲洗这几个步骤。通过这几个步骤,反复的在物体表面,覆盖一层层的不同花纹的材料。

  整个过程,跟3D打印的过程很接近,只不过方法不同。

  这种方法与传统方法的最大区别,就是添加,一层层的把材料增加上去。而传统的工艺,则是删减,一刀一刀的把多余的物质,削下去。

  用这种方法,通过特殊的排列组合,可以加工出立体的三维结构,这些结构,有一些局部构件,可以在狭小的空间,进行微量的运动,例如颤动。这些动作,又可以被测量和转化。这样,我们就得到了微米,乃至纳米级的传感器。

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  MEMS的概念很大,传感器只是它的一种用途而已。

  从狭义的角度来看,用半导体工艺加工出来的,能够产生内部运动部件的,就是MEMS。

  典型应用包括喷墨打印机的喷头!

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  MEMS传感器,还可以广义去扩散。只要加工工艺对,哪怕没有相对运动部件,也可以归为此类。

  从某种意义上来讲,只要尺度是毫米级别的传感器,肯定都是MEMS的天下了。其它任何一种工艺,都无法加工出这么细小级别的产品。

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