Проектирование сенсорных и актюаторных элементов микросистемной техники. Лысенко И.Е. - 4 стр.

UptoLike

Составители: 

ные технологические операции. Преимущества и недостатки LIGA-технологии
по сравнению с технологией объемной микрообработки. Технология поверхJ
ностной микрообработки. Использование структурных и жертвенных слоев для
изготовления элементов МСТ. Коммерческие варианты технологии поверхностJ
ной микрообработки: MUMPs- и SUMMiT-технологии. Преимущества и недоJ
статки их по сравнению с другими технологиями МСТ.
Во втором разделе рассматриваются сенсорные элементы МСТ. Сенсоры
температуры. Для создания сенсоров температуры используются диоды и транJ
зисторы с p-n-переходами, диффузионные или тонкопленочные резисторы и
термопары. В отечественной литературе недостаточно уделено внимания сенсоJ
рам температуры на основе миниатюрных термопар, для изготовления которых
применяются технологии микросистемной техники. В данном пособии рассматJ
риваются только сенсоры температуры на основе термопар. Принцип действия
сенсоров механических величин основан на тензорезистивном и пьезоэлектриJ
ческом эффектах, эффекте изменения электрической емкости, электромагнитJ
ных явлениях, эффекте изменения частоты колебаний. В данном учебном посоJ
бии рассматриваются одни из самых сложных и новых сенсоров этого типа
сенсоры угловых скоростей. Для создания сенсоров магнитного поля могут
быть использованы преобразователи Холла и двухколлекторные магнитотранJ
зисторы. Принцип действия данных сенсоров основан на использовании эффекJ
тов, возникающих при одновременном воздействии на полупроводник электриJ
ческого и магнитного полей.
В третьем разделе описываются актюаторные элементы МСТ. По принциJ
пу работы, микронасосы делят на немеханические и механические микронасоJ
сы. В настоящее время наибольшее распространение получили микронасосы на
основе электрогидродинамического эффекта, механические микронасосы с акJ
тивными клапанами и с пассивными клапанами. Рассматривается принцип раJ
боты, достоинства и недостатки, интегральных микрозеркал и микромеханичеJ
ских ключей с электростатической активацией, интегральных микродвигателей.
В четвертом разделе рассматриваются лаборатории на кристалле. Они
необходимы для работы со сверхмалыми объемами и количествами веществ
неорганической и органической природы с высокой степенью локализации возJ
действия, при обеспечении возможности работы с вредными и токсическими
веществами. Основное применение данные лаборатории находят в медицине
(системы химического анализа крови, ДНК; системы дозирования различных
лекарственных препаратов); системах химической защиты; обнаружения, исJ
следования и утилизации особо опасных веществ.
В пятом разделе приведены маршруты проектирования сенсорных и акJ
тюаторных элементов МСТ в системах автоматизированного проектирования
Tanner Pro, CoventorWare и ANSYS. Рассмотрены возможности создания высоJ
коуровневых описаний элементов микросистемной техники с использованием
языка VHDL-AMS.