Com o desenvolvimento dos sensores atuais, a miniaturização, a inteligência e a integração são o único caminho para a atualização. Hoje, vamos apresentar os mini produtos da família de sensores — ­­sensor MEMS.

O que é um sensor MEMS? ?

O nome completo de MEMS é Micro-Sistema Eletromecânico. Micro-sistema eletromecânico refere-se a um micro-dispositivo ou sistema que pode ser produzido em massa e integra micro-mecanismo, micro-sensor, micro-atuador, processamento de sinal e circuito de controle, interface, comunicação e fonte de alimentação em um ou mais chips. O sensor MEMS é um novo tipo de sensor fabricado por microeletrônica e tecnologia de microusinagem.

MEMS é uma tecnologia de fabricação avançada desenvolvida com base na tecnologia de fabricação de semicondutores, com tecnologia e materiais tradicionais de semicondutores. MEMS envolve principalmente tecnologia de microusinagem, teoria mecânica/sólida acústica, teoria do fluxo de calor, eletrônica, materiais, física, química, biologia, medicina e assim por diante. Após mais de 40 anos de desenvolvimento, tornou-se um dos principais campos científicos e tecnológicos que atraem a atenção mundial.

Materiais aplicados:

Materiais à base de silício: A maioria das matérias-primas de circuitos integrados e MEMS são silício (Si), que pode ser extraído em grandes quantidades do dióxido de silício. O que é dióxido de silício? Para ser mais popular, é areia. Após uma série de processamentos complexos, a areia se tornou silício monocristalino.

O material feito principalmente de silício possui excelentes propriedades elétricas. A resistência e a dureza do material de silício são equivalentes às do ferro, a densidade ao alumínio e a condutividade térmica ao molibdênio e ao tungstênio. Se a área de um único chip de sensor MEMS for 5 mm x 5 mm, uma bolacha de 8 polegadas (20 cm de diâmetro) pode cortar cerca de 1000 giroscópios de chip MEMS, e o custo alocado para cada chip pode ser bastante reduzido.

Materiais não siliciosos: Nos últimos anos, a aplicação de materiais MEMS tem sido gradualmente substituída por materiais não siliciosos. Pesquisadores acadêmicos estão agora focando no desenvolvimento de microdispositivos à base de polímeros e papel. Os dispositivos desenvolvidos com esses materiais não são apenas ecologicamente corretos, mas também simples em equipamentos de fabricação e de baixo custo. Em comparação com os materiais de silício, eles reduziram significativamente o orçamento de P&D. Muitas inovações em microdispositivos à base de polímeros e papel apontam para aplicações médicas. Para este campo, biocompatibilidade e flexibilidade dos materiais são requisitos básicos.

O desenvolvimento da função e desempenho de microdispositivos à base de papel e polímeros ainda está em um estágio relativamente inicial, e as instalações de produção para tais dispositivos ainda não foram desenvolvidas. A maturidade e a comercialização dessas novas tecnologias podem levar mais de 10 anos. Portanto, ainda há muito trabalho inovador a ser feito na pesquisa de microdispositivos baseados em materiais de silício. Caso contrário, enfrentará o risco de estagnação.

Vantagens técnicas:

A tecnologia MEMS é usada para fabricar sensores, atuadores ou microestruturas, que possui as características de miniaturização, integração, inteligência, baixo custo, alta eficiência, produção em massa e alta produtividade. A tecnologia MEMS faz com que dezenas de milhares de chips MEMS (alguns processos também colocam chips de circuito integrado na mesma etapa) apareçam em cada bolacha.

Este processo em lote agora foi totalmente automatizado, isolando fatores humanos, garantindo que o erro do processo entre cada chip MEMS possa ser estritamente controlado, melhorando assim o rendimento. Após o corte e a embalagem, eles se tornam chips MEMS um por um. Da aparência, a maioria dos chips MEMS e chips de circuito integrado são semelhantes.

Em suma, o tamanho característico da magnitude do micrômetro permite que os sensores MEMS concluam algumas funções que não podem ser alcançadas por sensores mecânicos tradicionais. É a principal força dos micro-sensores e está gradualmente substituindo os sensores mecânicos tradicionais. É amplamente utilizado em eletrônicos de consumo, indústria automotiva, aeroespacial, máquinas, indústria química, medicina e outros campos. Os produtos comuns incluem sensores de pressão, acelerômetros, giroscópios e sensores catalíticos.