MEMS

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קרדית אבק הבית בגודל מאות מיקרונים בתוך התקן MEMS

MEMS (ראשי תיבות של: Micro Electro Mechanical System, תרגום: "מערכת מיקרו אלקטרו-מכנית") היא משפחה של טכנולוגיות, חומרים ומעגלים משולבים ממוזערים ברמות מיקרו וננו (NEMS), המכילות רכיבים ומערכות אופטיות, אלקטרוניות ומכניות (MOEMS), וביולוגיות (Bio-MEMS).

פוטנציאל המכונות הממוזערות הובן שנים רבות לפני פיתוח הטכנולוגיה וביטוי לכך הובא בהרצאתו של פרופסור ריצ'רד פיינמן בשנת 1959 "יש שפע מקום בתחתית".

הטכנולוגיה הפכה למעשית כאשר אומצו טכנולוגיות ייצור מתחום המעגלים המשולבים בהם ריבוץ, אילוח, חמצון, דפיסה (Molding), ציפוי וטכנולוגיות מזעור ושילוב נוספות.

זיז בהתקן MEMS בתהודה

חומרי MEMS[עריכת קוד מקור | עריכה]

מיקרו-מכונה

טכנולוגיית MEMS מנצלת מספר רב של חומרים וטכניקות ייצור שונות כאשר כל שיטה תלויה בסוג ההתקן וסקטור השוק שאליו המוצר מופנה.

צורן (סיליקון)[עריכת קוד מקור | עריכה]

צורן הוא חומר הנפוץ ביותר בתעשיית המיקרואלקטרוניקה ובייצור מעגלים משולבים לצריכה המונית בעולם המודרני. יכולת המיזעור, זמינות של חומרי ייצור איכותיים וזולים, והיכולת לשלב טכנולוגיות רבות על מצע יחיד הופכים את הצורן לחומר אטרקטיבי למגוון רחב של יישומי MEMS. לצורן יתרונות רבים בגלל תכונות החומר. לצורן הבנוי מגביש יחיד ישנן תכונות מכניות של גמישות, לפי חוק הוק וכמעט שאין לו היסטרזיס ולכן גם הוא אינו מפזר חום ובעל אמינות גבוהה מבחינת עייפות החומר לפעולה של מיליארד או טריליון מחזורים ללא שבירה. הדרך הנפוצה ביותר ליצירת התקני MEMS על ידי שימוש בצורן היא על ידי ריבוץ של שכבות חומר כאשר התבניות לייצור השכבות נעשות באמצעות פוטוליתוגרפיה ואחר כך איכול (Etching) ליצירת הרכיבים הרצויים.

פולימרים[עריכת קוד מקור | עריכה]

פולימרים ניתנים לייצור בכמויות גדולות עם מגוון רחב של תכונות חומר להבדיל מצורן גבישי שהוא יחסית מסובך ויקר. התקני MEMS המיוצרים על ידי שימוש בפולימרים משתמשים דפיסת הזרקה, הבלטה (Embossing) או סטריאוליתוגרפיה (Stereolithography) אשר מתאימים במיוחד לייצור מיקרופלואידיקה.

מתכות[עריכת קוד מקור | עריכה]

מתכות משמשות ליצירת אלמנטים רבים ב-MEMS. אף על פי שלמתכות אין את היתרונות מבחינת התכונות המכניות שיש לצורן, כאשר נעשה שימוש בהם תוך התחשבות במגבלותיהם, מתכות יכולות להיות אמינות מאוד. מתכות שימושיות הן זהב, ניקל, אלומיניום, כרום, טיטניום, טונגסטן, פלטינה וכסף.

יישומים[עריכת קוד מקור | עריכה]

תהליכי ייצור ב-MEMS[עריכת קוד מקור | עריכה]

ריבוץ (דפוזיציה)[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-blue.svg ערך מורחב – ריבוץ

אחד מאבני הבניין הבסיסיים בתהליכי הייצור ב-MEMS היא היכולת לרבץ שכבות דקות של חומר עם עובי בין כמה ננומטרים ספורים ועד ל 100 מיקרומטר. שיטת הריבוץ הנפוצות הן ציפוי אלקטרוליטי (Electroplating), ריבוץ מותז (Sputter deposition), ריבוץ אדים פיזי (Physical vapor deposition) וריבוץ אדים כימי (Chemical vapor deposition).

פוטוליתוגרפיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-blue.svg ערך מורחב – פוטוליתוגרפיה

טכנולוגיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

התקן MOEMS
גירוסקופ מבוסס MEMS

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • Maluf N. An introduction to microelectromechanical system (MEMS) engineering Artech House, 2000

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]