1 / 29

MicroElectroMechanical Systems (MEMS)

MicroElectroMechanical Systems (MEMS). درس تئوری تکنولوژی ساخت استاد: دکتر محمد نژاد ارائه: فرهادباقراسکویی اردیبهشت 93. فهرست. مقدمه فرآینده های MEMS میکروماشین کاری حجمی میکروماشین کاری سطحی پروسه لیگا ( LIGA ) ویفرباندینگ جمع بندی. مقدمه- سیستم های الکترومکانیکی میکرو یا نانو.

orpah
Download Presentation

MicroElectroMechanical Systems (MEMS)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MicroElectroMechanical Systems (MEMS) درس تئوری تکنولوژی ساخت استاد: دکتر محمد نژاد ارائه: فرهادباقراسکویی اردیبهشت 93

  2. فهرست مقدمه فرآینده های MEMS میکروماشین کاری حجمی میکروماشین کاری سطحی پروسه لیگا (LIGA) ویفرباندینگ جمع بندی MEMS

  3. مقدمه- سیستم های الکترومکانیکی میکرو یا نانو • در دهه اخیر فناوری ساخت ابزار دقیق در ابعاد بسیار ریز رشد فزایندهای پیدا کرده و استفاده از حسگرها و عملگرهای میکرو و نانومتری در حوزه های فراوانی گسترش یافته است. Sensing +Controlling + Actuating • ترکیبی از خواص الکترونیکی و مکانیکی نیمه هادی (سیلیکان) • سنسور به همراه مدارات جانبی برای دریافت سیگنال، تبدیل، پردازش، ارسال فرمان و ... MEMS

  4. مقدمه- کاربرد • ابزارهایی چون : • فشارسنج، شتاب سنج، ژیروسکوپ، نیروسنج و سوندمتر، ادوات RFو ... • طراحی ها به سمت ابعاد کوچک میرود زیرا: • کاهش مصرف توان • کاهش قیمت و هزینه • افزایش قابلیت اطمینان • مقاوم بودن قطعه • معایب: • عدم توانایی تعمیر قطعه • هزینه اولیه راه اندازی بالا MEMS

  5. مقدمه- کاربرد MEMS

  6. مقدمه- کاربرد MEMS

  7. مقدمه- یک آینه متحرک MEMS MEMS

  8. مقدمه- موتورهای دنده شانه ای MEMS MEMS

  9. مقدمه- آینه های MEMS MEMS جند آینه MEMS که بوسیله فنرهای میکرویی به یکدیگر متصل شده اند

  10. مقدمه- اتصال به بستر MEMS

  11. مقدمه- آینه MEMS MEMS مجموعه موتورهای محرک یک آینه منعکس کننده نوری در مقیاس MEMS

  12. مقدمه- چرخ دنده یک طرفه MEMS MEMS

  13. فرآیندهایMEMS • تمامی روش های موجود برای لیتوگرافی در MEMS قابل استفاده است: • PL, EBL, IBL, X-Ray, … • یک سری تفاوت ها و روش های تکمیلی خاص MEMS وجود دارد. • به قطعات MEMS تولید شده میکروماشین کاری شده نیز گفته می شود. • روش های میکروماشین کاری میکروماشین کاری حجمی (بالک) میکروماشین کاری سطحی میکروماشین کاری لیگا (LIGA) MEMS

  14. میکروماشینکاری حجمی (بالک) • در این روش قطعه بوسیله حکاکی زیرلایه تک-کریستالی انجام می شود • لایه ها بر روی زیرلایه حجمی الگو گذاری میشوند تا عملکردهای ایزولاسیون و تبدیل (TRANSDUCE) را انجام دهند. • لیتوگرافی روی کل چیپ و ویفر انجام می شود. (در روش های مرسوم روی سطح انجام می شد) • برای طراحی فشارسنج، غشا و سنسورهای شتاب پیزورزیستیو • ایجاد دیافراگم MEMS

  15. میکروماشینکاری حجمی (بالک) روش های معمول حکاکی مانند استفاده از KOH MEMS

  16. میکروماشینکاری حجمی (بالک) UV Light Photo Resist (100) Silicon Wafer P+ Si SiNx MEMS

  17. میکروماشینکاری حجمی (بالک) • پس از لیتوگرافی و ایجاد ماسک، از زدایش ناهمسانگرد استفاده می شود تا انتهای ویفر را حکاکی شود. • ابعاد میکروکاشین کاری حجمی در حدود میلیمتر ساختارهای مختلف که در سیلیکان ایجاد می شوند بدلیل اختلاف سرعت حکاکی در جهات مختلف (a) سیلیکان (110) (b) سیلیکان (100) MEMS

  18. میکروماشینکاری سطحی (Surface) • می توان اجزای لغزنده و متحرک داشت: • روتور، بازو، چرخدنده روی سطح و ... • ابعاد میکروماشین کاری سطحی میکرومتر MEMS

  19. میکروماشینکاری سطحی (Surface) UV Light Mask Mask Photo Resist Photo Resist Photo Resist Sacrificial Layer Sacrificial Layer (SiO2) Sacrificial Layer Substrate (Silicon Wafer) MEMS

  20. میکروماشینکاری سطحی (Surface) Photograph of a Micro Motor. MEMS

  21. میکروماشینکاری سطحی (Surface) MEMS

  22. میکروماشینکاری لیگا (LIGA) • مخفف آلمانی واژه: متشکل از سه فرآیند: لیتوگرافی فلزکاری (الکتروفرمینگ یا الکتروپلیتینگ) قالب گیری MEMS

  23. میکروماشینکاری لیگا (LIGA) • یک لایه با ضخامت زیادµm500-300 • لیتوگرافی X-RayExtended MEMS

  24. میکروماشینکاری لیگا (LIGA) • فلز نشانی روی نمونه از رزیست • لایه هادی به عنوان بذر (seed) در الکتروپلیتینگ استفاده می شود. • سپس تمام رزیست حذف می گردد. • حذف قسمت های اضافی به روش CMP (Chemical Mechanical Polishing) MEMS

  25. میکروماشینکاری لیگا (LIGA) • قالب گیری • می توان از قطعه ساخته شده برای ساخت قالب پلاستیکی استفاده کرد و از قالب جدید برای تولید قطعات بیشتر بهره جست • ابزارهای پیچیده با sharpnessبالا و aspect ratioبالا ساخت. MEMS

  26. Wafer Bonding در فشارسنج ها محفظه بسته ای وجود دارد که گاز داخل آن است و فشار گاز روی دیافراگم اثر می گذارد. در میکروفون خازنی یک بک پلیت وجود دارد. در هردوی این موارد نیاز به چسباندن دو ویفر داریم (باندینگ ویفر) یکی دیگر از فرآیندهای مربوط به MEMSباندینگ ویفر است MEMS

  27. Wafer Bonding • روش های Wafer Bonding: • Adhesive Bonding • Silicon fusion Bonding • Anodic Bonding ساده ترین روش باندینگ استفاده از لایه های چسبنده ای از قبیل اپوکسی MEMS

  28. جمع بندی روش های میکروماشین کاری بررسی شد. سایز و ویژگی قطعات قابل ساخت در هر روش تشریح شد. روش های ویفر باندینگ بررسی شد. MEMS

  29. با تشکر از توجه شما MEMS

More Related