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微機電系統 - 修訂紀錄
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<p><b>新頁面</b></p><div>'''微機電系統'''（英語：Microelectromechanical Systems，縮寫為 MEMS）是共微電子技術佮機械工程融合著做伙的一種工業技術，伊的操作範圍佇咧微米尺度內底。微機電系統由 sài-sù 為一至一百微米（空九九空一至空七一毫米）的部件組成，一般微機電裝置的通常 sài-sù 佇咧二十微米到一毫米之間。微機電系統佇咧日本稱'''微機械'''（micromachines）， 佇歐洲講'''微系統技術'''（Micro Systems Technology，MST）。<br />
<br />
比微機電系統閣較細，佇奈米範圍的類似技術叫做奈機電系統（nanoelectromechanical systems，NEMS）。<br />
<br />
微機電系統佮分子奈米技術佮分子電子學的超前概念無仝。𪜶內部通常包含一个微處理器佮若干取得外界資訊的微型感測器。相比並大 sài-sù 的機械裝置，因為 MEMS 的大表面積佮體積比，MEMS 咧設計的時陣需要考慮環境電磁作用（比如講靜電荷佮磁矩）佮流體動力學（譬如講表面張力佮粘度）。 MEMS 技術佮分子奈米技術佮分子電子學的區別佇咧後者猶閣著愛考慮表面化學。<br />
<br />
微機電系統的實現得力於用來製造電子裝置的半導體加工技術，而且伊共你改造嘛，使微機電系統會當應用著實際上。遮的加工方式包括微米等級的模樣成型（molding）、 鍍層（plating）、 澹法蝕刻（氫氧化鉀，四甲基氫氧化銨）佮焦法蝕刻（RIE 和 DRIE）、 放電加工（EDM）， 佮其他一寡會當製造微小型裝置的加工方式。<br />
<br />
微機電系統應用的一个知名實例是佇蘋果公司的手提通訊裝置中，該公司較新的手機仔用 MEMS 振盪器取代往過的石英晶體振盪器產生時脈訊號，但是因為害去原子會滲入去 MEMS 積體電路的封裝內，改變 MEMS 振盪電路的工作狀況，所以害去氣影響矣 iPhone、Apple Watch 和 iPad 等裝置的使用，致使用者處理毋知影害去氣漏洩環境的時陣手機仔失效，一直到離開害去的氣漏環境一段時間，害去消散了後才恢復，這層代誌經媒體報導了後真濟人知。<br />
<br />
==歷史==<br />
<br />
微型機械的概念佇咧相應的加工技術出來進前就有人提出。一九五九年，理察 ・ 費曼佇加州理工學院舉行《底層猶閣大空間》演講，提出佇原子尺度操縱物質的可能性佮將面臨的挑戰。一九六四年，西厝公司一支團隊製造頭一批微機電裝置，叫倚振動極電晶體（英語：resonant gate transistor）。<br />
<br />
==簡介==<br />
<br />
微機電系統是微米大細的機械系統，其中嘛包括無仝形狀的三維平板印刷產生的系統。遮的系統的大細一般阮佇微米到毫米之間。佇這个大細的範圍內底日常的物理經驗往無適用。比如講因為微機電系統的面積對體積比一般日常生活當中的機械系統大愛大會濟，其表面的現象若是靜電、潤濕等比體積現象如慣性抑是熱容量等要重要。𪜶一般是由類似生產半導體的技術如表面微加工、體型微加工等技術製造的。其中包括更改的矽加工方法如壓延、電鍍、澹蝕刻、干蝕刻、放電加工等等。<br />
<br />
生產微機電系統的公司的大細各無相𫝛。大間的公司主要集中於做汽車、生物醫學抑是電子工業生產大批次的俗的系統。成功的小公司是集中於生產創新的技術。所有遮的公司攏盡力咧研究開發。隨著感測器的發展微機電系統的複雜性佮效率不斷提懸。<br />
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常見應用有：<br />
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* 佇噴墨印表機里作為壓電元件<br />
* 佇咧汽車內做加速規來控制相磕的時陣安全氣囊防護系統的施用<br />
* 佇汽車內做干樂來測定汽車趨去，控制動態穩定控制系統<br />
* 佇咧 thài-ià 里作為壓力感測器，佇醫學上測量血壓<br />
* 數位微鏡晶片<br />
* 微型 mài-kù 陣列<br />
* MEMS 微型投影儀<br />
* 佇電腦網路內底充當的光交換系統，這是一个佮智慧型風飛沙技術的融合設計微機電系統上重要的工具是有限元分析。<br />
<br />
==技術==<br />
<br />
微機電系統有足濟種原材料佮製造技術，選擇條件是系統的應用、市場等等。<br />
<br />
===矽===<br />
<br />
矽是用來製造積體電路的主要原材料。因為佇電子工業中已經有誠濟實用矽製造極細的結構的經驗，矽嘛是微機電系統非常用的原材料。矽的物質特性嘛有一定的優點。單晶體的矽守虎克定律，強欲無彈性滯後的現象，所以差不多袂當，其運動特性非常的會靠得。此外矽不易折斷，所以非常的靠，其使用周期會當衝到上兆次。一般微機電系統的生產方式是佇基質上堆積物質層，然後使用平板印刷佮蝕刻的方法來予伊形成各種需要的結構。<br />
<br />
====表面微加工====<br />
<br />
表面微加工是佇矽晶片上沉積多晶矽然後加工。<br />
<br />
====深層蝕刻====<br />
<br />
咬了燒若親切反應離子蝕刻技術蝕刻到晶片內底的犧牲層，犧牲層佇咧蝕刻完成了後溶解掉，本底埋佇晶片內底的結構就會當自由運動。<br />
<br />
====體型微加工====<br />
<br />
體型微加工佮深層蝕刻類似，是另外一種去除矽的方法。一般體型微加工使用鹼性溶液如氫氧化鉀來腐蝕平板印刷了後留落來的矽。遮的鹼溶液腐蝕時的相對各向異性非常強，沿一定的晶體方向的腐蝕速度比其他的閣較懸一千倍。按呢的過程往往用來腐蝕 v 狀的溝仔。假使選擇的原材料的晶向有夠精確的話按呢的溝仔邊會當非常平。<br />
<br />
===懸分子材料===<br />
<br />
雖然電子工業對矽加工的經驗是非常豐富佮寶貴的，並且提供了足大的經濟性，但是純的矽猶原是足貴的。懸分子材料會足俗的，而且其效能各種各樣。使用注射成形、硩花、立體光固化成形等技術嘛會當使用懸分子材料製造微機電系統，這款的系統尤其是有小可仔液體應用，譬如講若會當紮測血裝置等等。<br />
<br />
===金屬===<br />
<br />
金屬也會當用來製造微機電系統。雖然比起矽來金屬欠缺其良好的機械特性，但是佇咧金屬的適用範圍內底伊非常的倚靠。<br />
<br />
==研究佮開發==<br />
<br />
MEMS 研究人員使用一系列的工程軟體工具來測試𪜶設計的仿真度佮原型。MEMS 設計不時仔用著有限元素的分析。嘿動態力，熱度等等的仿真可以 ANSYS，COMSOL、IntelliSuite 和 CoventorWare-ANALYZER 等軟體實現。其他的軟體，比如講 ConvertorWare-ARCHITECT 和 MEMS-PRO 用來開發閣較適合加工製造的產品布局，甚至用來仿真楷入型的 MEMS 系統。當原型機開發了後，研究人員會當用各種的儀器譬如雷射攏跋落來掃描振動計，顯微鏡，頻閃觀測儀等等來試𪜶講。<br />
<br />
==參考文獻==<br />
<br />
[[分類: 待校正]]</div>
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