MEMS라는 용어는 마이크로 전자 기계 시스템을 나타냅니다. 이들은 일련의 장치이며 이러한 장치의 특성화는 작은 크기 및 설계 모드로 수행 할 수 있습니다. 이러한 센서의 설계는 1-100 마이크로 미터로 수행 할 수 있습니다. 구성 요소 . 이러한 장치는 통합 된 마이크로 전자 장치의 제어 아래에 수많은 움직이는 요소가있는 매우 어려운 전자 기계 시스템에 이르기까지 작은 구조에서 매우 다를 수 있습니다. 일반적으로 이러한 센서에는 하나의 패키지에 기계식 마이크로 액추에이터, 마이크로 구조, 마이크로 전자 장치 및 마이크로 센서가 포함됩니다. 이 문서에서는 MEMS 센서, 작동 원리, 장점 및 응용 분야에 대해 설명합니다.
MEMS 센서 란?
MEMS는 저가의 고정밀 관성 센서이며 광범위한 산업 응용 분야에 사용됩니다. 이 센서는 칩 기반 기술, 즉 마이크로 전자 기계 시스템을 사용합니다. 이들 센서 압력과 같은 외부 자극을 감지하고 측정하는 데 사용되며, 그 후 일부 기계적 작용의 도움으로 측정 된 압력에 반응합니다. 이것의 가장 좋은 예는 주로 압력 변화를 보상하기위한 모터의 회전을 포함합니다.
그만큼 MEMS IC 제작 실리콘으로 수행 할 수 있으며, 이에 따라 약간의 재료 층이 Si 기판에 고정됩니다. 그 후 선택적으로 고정되어 다이어프램, 빔, 레버, 스프링 및 기어와 같은 미세한 3D 구조를 남깁니다.
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MEMS 제조에는 산화 공정, 확산 공정, 이온 주입 공정, 저압 화학 기상 증착 공정, 스퍼터링 등과 같은 다른 반도체 회로를 구성하는 데 사용되는 많은 기술이 필요합니다. 또한 이러한 센서는 마이크로 머시닝과 같은 특정 공정을 사용합니다.
MEMS 센서 작동 원리
MEMS 센서에 기울기가 적용될 때마다 균형 잡힌 질량이 전위 내에서 차이를 만듭니다. 이것은 커패시턴스 내의 변화처럼 측정 될 수 있습니다. 그런 다음 해당 신호를 변경하여 디지털, 4-20mA 또는 VDC의 안정적인 출력 신호를 생성 할 수 있습니다.
이러한 센서는 산업 자동화, 위치 제어, 롤 및 피치 측정, 플랫폼 레벨링과 같은 최대 정확도를 요구하지 않는 일부 애플리케이션에 대한 훌륭한 솔루션입니다.
MEMS의 유형
시장에서 구할 수있는 일반적인 MEMS 센서 유형은 다음과 같습니다.
- MEMS 가속도계
- MEMS 자이로 스코프
- MEMS 압력 센서
- MEMS 자기장 센서
MEMS 장점
MEMS 센서의 장점은 다음과 같습니다.
- MEMS의 제조는 저비용 대량 발명과 같은 반도체 IC 제조이며 MEMS 장치에도 일관성이 필수적입니다.
- 센서 하위 구성 요소의 크기는 1 ~ 100 마이크로 미터 범위 내에 있으며 MEMS 장치 크기는 20 마이크로 미터 ~ 밀리미터 범위를 결정합니다.
- 전력 소비가 매우 낮습니다.
- 시스템에 쉽게 통합하거나 변경
- 열 상수가 작다
- 이는 충격, 복사 및 진동에 매우 반대 될 수 있습니다.
- 더 나은 열 발생 내성
- 병행
MEMS의 응용
MEMS 센서는 다음과 같은 다양한 영역에서 사용됩니다. 자동차 , 소비자, 산업, 군사, 생명 공학, 우주 탐사 및 상업 목적 (잉크젯 프린터, 현대 자동차 내 가속도계, 가전 제품, 개인용 컴퓨터 등)
MEMS 장치의 가장 좋은 예로는 주로 적응 광학, 광학 교차 연결, 에어백이 있습니다. 가속도계 , TV 및 디스플레이 용 미러 어레이, 조정 가능한 마이크로 미러, RF MEMS 장치, 재사용 할 수없는 의료 장치 등
따라서 이것은 MEMS 센서 . 이 센서의 가장 큰 단점은 각 부품의 제작 비용이 매우 낮지 만. 그러나 MEMS 기반 제품을 설계, 제조 및 성공하는 데는 막대한 투자가 필요합니다. 결과적으로 설계자는 저용량 애플리케이션을 위해 구성 요소를 확장하지 않을 것입니다. MEMS 장치의 범주는 무엇입니까?
