• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Mikroukład elektromechaniczny

    Przeczytaj także...
    Elektrostatyka – dziedzina fizyki zajmująca się oddziaływaniami pomiędzy nieruchomymi ładunkami elektrycznymi. Oddziaływania te zwane są elektrostatycznymi. Elektrostatyka rozpatruje też ładunki poruszające się, o ile pomija się wszystkie efekty wynikające z ruchu ładunków z wyjątkiem zmiany ilości ładunku.Półprzewodniki − najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność (przewodnictwo właściwe) może być zmieniana w szerokim zakresie (np. 10 do 10 S/cm) poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlenie bądź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków.
    Przyspieszeniomierz, akcelerometr, akceleromierz, przetwornik przyspieszenia – przyrząd do pomiaru przyspieszeń liniowych lub kątowych. Przyspieszeniomierz, w przeciwieństwie do urządzeń bazujących na teledetekcji, mierzy własny ruch. Stosowany do badania ruchu części maszyn i przeciążeń samolotów, a także w nawigacji bezwładnościowej.
    Tani elektromechaniczny mikroukład nawigacji bezwładnościowej, używany w chirurgicznych urządzeniach Quantiteca
    Przykład urządzenia pomiarowego MEMS i topografia jego powierzchni
    Moduł LDC mikroskanera 1D z Instytutu Mikroukładów Fotonicznych im. Fraunhofera

    Mikroukład elektromechaniczny, mikrosystem elektromechaniczny, mikrourządzenie elektromechaniczne, MEMS (od ang. microelectromechanical system) – zintegrowana struktura elektromechaniczna, której co najmniej jeden wymiar szczególny znajduje się w skali mikro (0,1–100 μm).

    Pojemność cieplna (oznaczana jako C, często z indeksami) – wielkość fizyczna, która charakteryzuje ilość ciepła, jaka jest niezbędna do zmiany temperatury ciała o jednostkę temperatury.Bezwładność – właściwość wszystkich ciał materialnych, polegająca na tym, że w inercjalnym układzie odniesienia, jeśli na ciało nie działa siła lub działające siły równoważą się, to porusza się ono ruchem jednostajnym lub pozostaje w spoczynku. Zmiana prędkości ciała wymaga działania siły. Bezwładność ciał postulowana jest przez zasady dynamiki Newtona. Miarą bezwładności ciała jest jego masa, natomiast jej odpowiednikiem w ruchu obrotowym - moment bezwładności.

    Mikroukład jest zwykle wykonywany w krzemie lub szkle przy użyciu technik mikroobróbki, na przykład trawienia anizotropowego (między innymi w wodorotlenku potasu). Inną techniką jest trawienie krzemu difluorkiem ksenonu: 2 XeF2 + Si → 2 Xe↑ + SiF4↑

    Maski do tych procesów wykonywane są w typowych technikach mikroelektronicznych, podobnych do stosowanych przy wytwarzaniu przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych (np. fotolitografia). W ostatnich latach zwiększone zainteresowanie materiałami polimerowymi spowodowało jednak, że zaczęto rezygnować z używania krzemu z powodu jego wysokiej ceny. W przypadku układów polimerowych najczęstszymi technologiami są: wytłaczanie na gorąco, odlewanie w formie, wtryskiwanie; jeśli rezysty zaliczyć do tej grupy, to również technologie litograficzne.

    Lepkość (tarcie wewnętrzne, wiskoza) – właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu. Lepkością nie jest opór przeciw płynięciu powstający na granicy płynu i ścianek naczynia. Lepkość jest jedną z najważniejszych cech płynów (cieczy i gazów).Difluorek ksenonu (nazwa Stocka fluorek ksenonu(II)), XeF2 – związek chemiczny ksenonu na II stopniu utlenienia z fluorem.

    Jednym z podziałów technologii wytwarzania mikroukładów jest podział ze względu na sposób wykonywania struktury:

  • technologie bezpośrednie – struktura jest wykonywana w elemencie bezpośrednio według projektu, na przykład przy użyciu lasera sterowanego komputerowo
  • technologie pośrednie – do wykonania struktury wykorzystywany jest pewnego rodzaju szablon, na przykład w fotolitografii jest to maska.
  • Przy tak niewielkich rozmiarach przyrządów ludzka intuicja bywa niewystarczająca do zrozumienia zjawisk rządzących ich działaniem. W mikroprzyrządach elektromechanicznych, na skutek dużego stosunku powierzchni do objętości, zjawiska elektrostatyczne i lepkościowe (zwilżania) mogą dominować nad efektami bezwładności masy lub pojemności cieplnej.

    Wodorotlenek potasu (potaż żrący), KOH – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorotlenków, jedna z najsilniejszych zasad.Nawigacja inercyjna, nawigacja bezwładnościowa, nawigacja inercjalna – nawigacja polegająca na pomiarze przyśpieszeń działających na obiekt oraz prędkości kątowych w celu określenia jego orientacji i położenia (jako nawigacja zliczeniowa). Najczęściej stosowana jest do pomiaru orientacji obiektów nieposiadających innych punktów odniesienia (np. wielopunktowego kontaktu z podłożem). Urządzenia tego typu są szeroko używane do stabilizacji, między innymi, statków wodnych, powietrznych i kosmicznych, platform stabilizowanych, platform balansujących (np. Segway HT).

    Zastosowania mikrourządzeń elektromechanicznych:

  • czujniki:
  • przyspieszenia (akcelerometry):
  • w samochodach – wykrywanie momentu wypadku (uruchomienie poduszek powietrznych, napinaczy pasów itp.)
  • w aparatach fotograficznych – wykrywanie drgań (stabilizacja obrazu)
  • w komputerach – wykrywanie swobodnego spadania (zabezpieczenie dysku twardego przed uszkodzeniem w momencie upadku)
  • w nowoczesnych zabawkach
  • ciśnienia:
  • reaktory chemiczne
  • zbiorniki substancji
  • wibracji
  • przepływomierze
  • żyroskopy
  • pola magnetycznego (wykorzystujące efekt Halla)
  • przełączniki optyczne
  • rzutniki
  • głowice drukarek atramentowych
  • elektrody do badania mózgu
  • endoskopia
  • miniaturowe zegary atomowe
  • mikroreaktory chemiczne (laboratoria chipowe)
  • Zobacz też[]

  • mechatronika
  • Przypisy

    1. MEMS. Encyklopedia PWN. [dostęp 2015-01-18].
    2. Brazzle, J.D., Dokmeci, M.R., Mastrangelo, C.H. Modeling and characterization of sacrificial polysilicon etching using vapor-phase xenon difluoride. „Materiały 17th IEEE International Conference on MEMS, 2004”. s. 737–740. DOI: 10.1109/MEMS.2004.1290690 (ang.). 
    Fotolitografia – proces pochodzący z technologii półprzewodnikowej polegający na odtworzeniu wzorów fotomasek na podłożu np. półprzewodnikowym. Celem wykonywania fotolitografii jest uzyskanie pożądanego kształtu powierzchni. Zasada działania fotolitografii jest podobna do litografii w poligrafii.Mikroelektronika – dziedzina elektroniki, która zajmuje się procesami produkcji układów scalonych oraz komponentów elektronicznych o bardzo małych rozmiarach. Urządzenia te są produkowane głównie z półprzewodników w technologii krzemowej.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Istota mechatroniki polega na dodawaniu (w coraz większym stopniu) rozwiązań elektronicznych do mechanizmów w celu uzyskania możliwie najlepszych efektów.
    Żyroskop (gr. gyros - obrót, skopeo - obserwować) – urządzenie do pomiaru lub utrzymywania położenia kątowego, działające w oparciu o zasadę zachowania momentu pędu. Został wynaleziony przez francuskiego fizyka Jeana Foucaulta w 1852 roku.
    Krzem (Si, łac. silicium) – pierwiastek chemiczny, z grupy półmetali w układzie okresowym. Izotopy stabilne krzemu to Si, Si i Si. Wartościowość: 4 (w większości związków), 5 i 6. Krzem (monokryształy krzemu) jest wykorzystywany powszechnie w przemyśle elektronicznym.
    Efekt Halla to zjawisko fizyczne, odkryte w 1879 roku przez Edwina H. Halla (wówczas doktoranta). Polega on na wystąpieniu różnicy potencjałów w przewodniku, w którym płynie prąd elektryczny, gdy przewodnik znajduje się w poprzecznym do płynącego prądu polu magnetycznym. Napięcie to, zwane napięciem Halla, pojawia się między płaszczyznami ograniczającymi przewodnik, prostopadle do płaszczyzny wyznaczanej przez kierunek prądu i wektor indukcji pola magnetycznego. Jest ono spowodowane działaniem siły Lorentza na ładunki poruszające się w polu magnetycznym.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Układ scalony (ang. integrated circuit, chip, potocznie po polsku kość) – zminiaturyzowany układ elektroniczny zawierający w swym wnętrzu od kilku do setek milionów podstawowych elementów elektronicznych, takich jak tranzystor, dioda półprzewodnikowa, opornik i kondensator.
    Laboratorium chipowe, laboratorium na chipie, LOC (od ang. lab-on-a-chip) – miniaturowe urządzenie analityczne, zwykle płaskie, w rozmiarze od kilku milimetrów do kilku centymetrów kwadratowych.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.024 sek.