Con el desarrollo de los sensores actuales, la miniaturización, la inteligencia y la integración son la única forma de mejorar. Hoy, presentaremos los mini productos de la familia de sensores: el sensor MEMS.

¿Qué es un sensor MEMS? ?

El nombre completo de MEMS es Sistema Micro-Electromecánico. El sistema micro-electromecánico se refiere a un micro-dispositivo o sistema que puede producirse en lotes e integra micro-mecanismos, micro-sensores, micro-actuadores, procesamiento de señales y circuitos de control, interfaz, comunicación y fuente de alimentación en uno o más chips. El sensor MEMS es un nuevo tipo de sensor fabricado mediante microelectrónica y tecnología de micromecanizado.

MEMS es una tecnología de fabricación avanzada desarrollada sobre la base de la tecnología de fabricación de semiconductores con tecnología y materiales de semiconductores tradicionales. MEMS involucra principalmente tecnología de micromecanizado, teoría mecánica/sólido-acústica, teoría del flujo de calor, electrónica, materiales, física, química, biología, medicina, etc. Después de más de 40 años de desarrollo, se ha convertido en uno de los principales campos científicos y tecnológicos que atraen la atención mundial.

Materiales aplicados:

Materiales basados en silicio: La mayoría de las materias primas de los circuitos integrados y MEMS son silicio (Si), que se puede extraer en grandes cantidades del dióxido de silicio. ¿Qué es el dióxido de silicio? Para ser más popular, es arena. Después de una serie de procesos complejos, la arena se convirtió en silicio monocristalino.

El material hecho principalmente de silicio tiene excelentes propiedades eléctricas. La resistencia y dureza del material de silicio son equivalentes a las del hierro, la densidad al aluminio y la conductividad térmica al molibdeno y al tungsteno. Si el área de un solo chip de sensor MEMS es de 5 mm x 5 mm, una oblea de 8 pulgadas (20 cm de diámetro) puede cortar alrededor de 1000 giroscopios de chip MEMS, y el costo asignado a cada chip se puede reducir en gran medida.

Materiales no basados en silicio: En los últimos años, la aplicación de materiales de MEMS ha sido gradualmente reemplazada por materiales no basados en silicio. Los investigadores académicos ahora se están enfocando en el desarrollo de micro-dispositivos basados en polímeros y papel. Los dispositivos desarrollados con estos materiales no solo son respetuosos con el medio ambiente, sino que también son simples en equipos de fabricación y de bajo costo. En comparación con los materiales de silicio, han reducido significativamente el presupuesto de I+D. Muchas innovaciones en micro-dispositivos basados en polímeros y papel apuntan a aplicaciones médicas. Para este campo, la biocompatibilidad y la flexibilidad de los materiales son requisitos básicos.

El desarrollo de la función y el rendimiento de los micro-dispositivos basados en papel y polímeros aún se encuentra en una etapa relativamente temprana, y las instalaciones de producción para tales dispositivos aún no se han desarrollado. La madurez y la comercialización de estas nuevas tecnologías pueden tardar más de 10 años. Por lo tanto, todavía hay mucho trabajo innovador por hacer en la investigación de micro-dispositivos basados en materiales de silicio. De lo contrario, se enfrentará al riesgo de estancamiento.

Ventajas técnicas:

La tecnología MEMS se utiliza para fabricar sensores, actuadores o microestructuras, que tiene las características de miniaturización, integración, inteligencia, bajo costo, alta eficiencia, producción en masa y alta productividad. La tecnología MEMS hace que decenas de miles de chips MEMS (algunos procesos también colocan chips de circuitos integrados en el mismo paso) aparezcan en cada oblea.

Este proceso por lotes ahora se ha automatizado por completo, aislando los factores humanos, asegurando que el error del proceso entre cada chip MEMS se pueda controlar estrictamente, mejorando así el rendimiento. Después del corte y el empaquetado, se convierten en chips MEMS uno por uno. Por la apariencia, la mayoría de los chips MEMS y los chips de circuitos integrados son similares.

En resumen, el tamaño característico de la magnitud del micrómetro permite que los sensores MEMS completen algunas funciones que no se pueden lograr con los sensores mecánicos tradicionales. Es la fuerza principal de los micro-sensores y está reemplazando gradualmente a los sensores mecánicos tradicionales. Se utiliza ampliamente en electrónica de consumo, industria automotriz, aeroespacial, maquinaria, industria química, medicina y otros campos. Los productos comunes incluyen sensores de presión, acelerómetros, giroscopios y sensores catalíticos.