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MEMS技术概述

MEMS技术概述

点击数:7250 次   录入时间:03-04 11:51:55   整理:http://www.55dianzi.com   综合其他

    微电机

    微电机作为 的核心驱动设备,一直是 研究的热点和突破点,根据电机的工作原理微电机可以分为以下几类

    静电微电机,它选择静电作为微电机的换能形式,以静电力代替体积力起主导作用;

    电磁微电机,它是依照传统的电磁原理制成的,具有驱动力矩大的优点,可作为微型机器人和微型

    谐振式微电机,它是靠机械谐振驱动的电飞行器的动力源;具有高运转精度和高转速的特性; 压电微电机,是美国利用其先进的IC工艺和材料技术率先制造出来的,具有低电压驱动、无电磁场干扰、不需悬浮等优良特性,是 MEMS中最有前途的微驱动器之一。

    导航领域

    MEMS陀螺和惯性测量系统 , 在导航中起到关键作用,它可以提供运动物体的姿态、位置和速度等信息。采用MEMS技术制造的微惯性测量组合系统,没有转动的部件,在寿命、可靠性、成本、体积和质量等方面都要优于常规的惯性仪表。

    纳米卫星

    从太阳能电池到导航模块和通信模块都是硅材料制造的制造工艺是纳米级的,目前正在研究的一种简单的纳米卫星可以由外表带有太阳能电池和天线的、在硅基片上堆砌的专用集成微型仪器而组成,在体积和质量上都小得多,而且成本也低许多,应用更为广泛。

    微型飞行器

    在现代战争中,作为新型的战场侦察和对敌对通信进行干扰的装备已经成为信息战的重要组成部分。 1995年美国率先提出了微型飞行器的概念,并在这方面取得了突破性的成果,预计5至10 年内,就能研制出可供实际使用的微型飞行器。

    微型军用机器人

    这种机器人通常由传感器系统、信息处理与自主导航系统机动系统、破坏系统和驱动电源组成。微型军用机器人大致可以分为三种类型:固定式、移动式和昆虫式微型机器人。这些机器人是廉价的,可以大批量部署。可以代替人进入人难以进入或危险的地区进行侦察、排雷和探测生化武器等。

    MEMS的研究状况

    自1989 年制造出直径只有头发丝大小的微马达以来,MEMS技术就开始受到世界各国的高度重视。 1993年美国ADI公司采用MEMS 技术成功地将微型加速度计商品化,并大批量用于汽车防撞气囊,标志着MEMS 技术商品化的开端。1992 年美国国家关键技术管理机构计划把 微米级和纳米级制造 列为在经济繁荣和国防安全两方面都至关重要的技术 。

    国外许多大型企业、实验室及高校都积极投入到研究的各个领域,并取得了许多成就。美国加州斯坦福大学与加州理工学院协作研究开发了脑细胞组织探针,还与公司联手开发了深度活性离子蚀刻 技术。俄亥俄州的大学正在进行微机械加工生物传感器高密度阵列结构。朗讯公司的贝尔试验室在光开关、光调制器、分插复用器上也取得了突破。日本东北大学正在研制一种作为驱动器的自主式移动内用窥镜系用形状记忆合金机器人。加拿大 大学研制出最高分辨率为 的遥控纳米专利数正呈指数增长,说明

    。近年来国际上MEMS技术的全面发展和产业快速起步的阶段已经来到。目前,国外已研制成的 器件有微阀门、微弹簧、微齿轮、微马

    达、微陀螺、微型惯性测量组合、硅微压力传感器和微加速度计等已成为商品,并且应用领域十分广泛。

    MEMS技术已开始在我国的社会生活中发挥作用,微操作机器人已开始用于生物工程中的细胞分割、显微手术和生物芯片的制造工艺中;微传感器已用于飞行器的加速度、压力等参数的实时测量;纳米薄膜润滑技术已用于 长征三号 火箭和计算机硬盘的制造工艺上。但是由于历史原因造成的条块分割、产业界对MEMS认识尚不明确,MEMS的研究还量分散,而且主要是国家投资,因而投资力度严重不足,尽管已有不少成果,但在质量、性能价格比及商品化等方面与国外的差距还很大。

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    结束语

    MEMS技术从 世纪 年代末开始受到世界的广泛重视以来,到现今短短的十几年里,已经在几乎所有的自然和工程领域产生了重大影响。我国应充分利用现有基础,紧贴国际MEMS技术发展的大脉搏,根据国家发展战略方针,在对社会经济发展有重要影响的工业自动化、信息技术等行业,掌握与MEMS 技术相关的设计、加工、测试、封装、装配和系统集成等具有自主知识产权的理论方法和关键技术。应该采取目标产品带动关键技术、系统研究带动器件开发,逐步建立起我国 研发体系和产业化基地。



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