微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)加工及技術(shù)基礎(chǔ)

　　微機(jī)電系統(tǒng)

　　微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)統(tǒng)有多種原材料和制造技術(shù)，選擇條件是系統(tǒng)的應(yīng)用、市場(chǎng)等等。

　　硅　

　硅是用來(lái)制造集成電路的主要原材料。由于在電子工業(yè)中已經(jīng)有許多實(shí)用硅制造極小的結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)，硅也是微機(jī)電系統(tǒng)非常常用的原材料。硅的物質(zhì)特性也有一定的優(yōu)點(diǎn)。單晶體的硅遵守胡克定律，幾乎沒(méi)有彈性滯后的現(xiàn)象，因此幾乎不耗能，其運(yùn)動(dòng)特性非?？煽?。此外硅不易折斷，因此非?？煽浚涫褂弥芷诳梢赃_(dá)到上兆次。一般微機(jī)電系統(tǒng)的生產(chǎn)方式是在基質(zhì)上堆積物質(zhì)層，然后使用平板印刷和蝕刻的方法來(lái)讓它形成各種需要的結(jié)構(gòu)。

　　表面微加工

　　表面微加工是在硅芯片上沉積多晶硅然后進(jìn)行加工。

　　深層刻蝕

　　深層刻蝕如深層反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)向硅芯片內(nèi)部刻蝕?？涛g到芯片內(nèi)部的一個(gè)犧牲層。這個(gè)犧牲層在刻蝕完成后被腐蝕掉，這樣本來(lái)埋在芯片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)就可以自由運(yùn)動(dòng)了。

　　體型微加工

　　體型微加工與深層刻蝕類似，是另一種去除硅的方法。一般體型微加工使用堿性溶液如氫氧化鉀來(lái)腐蝕平板印刷后留下來(lái)的硅。這些堿溶液腐蝕時(shí)的相對(duì)各向異性非常強(qiáng)，沿一定的晶體方向的腐蝕速度比其它的高1000倍。這樣的過(guò)程往往用來(lái)腐蝕v狀的溝。假如選擇的原材料的晶向足夠精確的話這樣的溝的邊可以非常平。

　　高分子材料

　　雖然電子工業(yè)對(duì)硅加工的經(jīng)驗(yàn)是非常豐富和寶貴的，并提供了很大的經(jīng)濟(jì)性，但是純的硅依然是非常昂貴的。高分子材料非常便宜，而且其性能各種各樣。使用注射成形、壓花、立體光固化成形等技術(shù)也可以使用高分子材料制造微機(jī)電系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)尤其有利于微液體應(yīng)用，比如可攜測(cè)血裝置等。

　　金屬

　　金屬也可以用來(lái)制造微機(jī)電系統(tǒng)。雖然比起硅來(lái)金屬缺乏其良好的機(jī)械特性，但是在金屬的適用范圍內(nèi)它非?？煽俊?/p>

　　技術(shù)基礎(chǔ)

　　MEMS的技術(shù)基礎(chǔ)可以分為以下幾個(gè)方面：　　(1)設(shè)計(jì)與仿真技術(shù);　　(2)材料與加工技術(shù)　　(3)封裝與裝配技術(shù);　　(4)測(cè)量與測(cè)試技術(shù);　　(5)集成與系統(tǒng)技術(shù)等。