Syövytetty piikiekko

Termi MEMS, joka tarkoittaa Micro Electro Mechanical Systems (mikrosähkömekaaniset järjestelmät), keksittiin 1980-luvulla kuvaamaan uusia, kehittyneitä mekaanisia järjestelmiä mikrosirulla, kuten mikrosähkömoottoreita, resonaattoreita, hammaspyöriä ja niin edelleen. Nykyään termiä MEMS käytetään käytännössä viittaamaan mihin tahansa mikroskooppiseen laitteeseen, jolla on mekaaninen toiminto ja joka voidaan valmistaa sarjaprosessissa (esimerkiksi mikrosirulla valmistettua mikroskooppisten hammaspyörien joukkoa pidettäisiin MEMS-laitteena, mutta pientä laserilla työstettyä stenttiä tai kellon osaa ei pidettäisi). Euroopassa käytetään mieluummin termiä MST (Micro System Technology), ja Japanissa MEMS-laitteisiin viitataan yksinkertaisesti nimellä ”mikrokoneet”. Näiden termien väliset erot ovat suhteellisen vähäisiä, ja niitä käytetään usein vaihdellen.

Vaikka MEMS-prosessit luokitellaan yleensä useisiin luokkiin – kuten pintakoneistukseen, massakoneistukseen, LIGA:han ja EFAB:hen – MEMS-prosesseja on todellakin tuhansia erilaisia. Jotkut tuottavat melko yksinkertaisia geometrioita, kun taas toiset tarjoavat monimutkaisempia kolmiulotteisia geometrioita ja enemmän monipuolisuutta. Yritys, joka valmistaa kiihtyvyysantureita turvatyynyihin, tarvitsisi täysin erilaisen suunnittelun ja prosessin valmistamaan kiihtyvyysanturin inertianavigointiin. Vaihtaminen kiihtyvyysanturista toiseen inertialaitteeseen, kuten gyroskooppiin, edellyttää vielä suurempaa muutosta suunnittelussa ja prosessissa ja todennäköisesti täysin erilaista valmistuslaitosta ja suunnitteluryhmää.

MEMS-teknologia on herättänyt valtavasti innostusta, koska MEMS-teknologia tarjoaa laajan valikoiman tärkeitä sovelluksia, joissa se voi tarjota aiemmin saavuttamattomia suorituskyky- ja luotettavuusstandardeja. Aikakaudella, jolloin kaiken on oltava pienempää, nopeampaa ja halvempaa, MEMS tarjoaa vakuuttavan ratkaisun. MEMS-järjestelmillä on jo ollut merkittävä vaikutus tiettyihin sovelluksiin, kuten autojen antureihin ja mustesuihkutulostimiin. Kehittymässä oleva MEMS-teollisuus on jo nyt useiden miljardien dollarien markkinat. Sen odotetaan kasvavan nopeasti ja nousevan yhdeksi 2000-luvun tärkeimmistä teollisuudenaloista. Cahners In-Stat Group on ennustanut MEMS-alan myynnin nousevan 12 miljardiin dollariin vuoteen 2005 mennessä. Eurooppalainen NEXUS-ryhmä ennustaa vieläkin suurempia tuloja, kun se käyttää laajempaa MEMS-määritelmää.

Mikroteknologia rakennetaan usein fotolitografian avulla. Valoaallot kohdistetaan maskin läpi pinnalle. Ne jähmettävät kemiallisen kalvon. Kalvon pehmeät, valottamattomat osat pestään pois. Sitten happo syövyttää suojaamattoman materiaalin pois.

Mikrotekniikan tunnetuin menestys on integroitu piiri. Sitä on käytetty myös mikrokoneiden rakentamiseen. Nanoteknologia syntyi 1980-luvulla, erityisesti uusien mikroskooppitekniikoiden keksimisen jälkeen, kun tutkijat yrittivät edelleen pienentää mikroteknologiaa. Niiden avulla tuotettiin materiaaleja ja rakenteita, joiden mitat ovat 1-100 nm.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.