MEMS技术简介：什么是MEMS？

MEMS的全称是微电子机械系统(Micro-Electromechanical System),它是指可批量制作的,将微型结构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口、通信和电源灯集成于一体的微型器件或系统。依据机械器件结构的尺寸,将特征尺寸在1μm～1 mm 范围内的机械称为微型机械,特征尺寸在1 nm～1 mm 范围内的机械称为纳米机械,由这些微机械所构成的机电系统称为微纳机电系统。理想的MEMS应包含图6.1中的几个部分。

图6.1　微机电系统的模型框图(www.xing528.com)

MEMS是由微机械(微米/纳米级)与集成电路(Integrated Circuit,IC)集成的微系统,它是对系统级芯片的进一步集成,我们几乎可以在单个芯片上集成任何东西。例如,机械构件、驱动部件、光学系统、发音系统、化学分析系统、无线系统、计算系统、电控系统可以集成为一个整体单元的微型系统。因此MEMS是一门综合学科,学科交叉现象极其明显,主要涉及微加工技术、机械学/固体声波理论、热流理论、电子学、生物学等。

MEMS不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。它既可以根据电路信息的指令控制执行器实现机械操作,也可以利用传感器探测或接收外部信息,传感器将转换后的信号交由电路处理,再通过执行器将处理过的信号变为机械操作,从而去执行信息命令。MEMS采用微电子技术和微加工技术相结合的制造工艺,实现了微电子与机械装置的融合,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器、信号处理和控制电路、接口电路、微系统。