MEMS是一個獨立的智能系統(tǒng)，通常MEMS的尺寸都比較小，MEMS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在納米量級。為增進大家對MEMS的認(rèn)識，本文將對MEMS的加工工藝、MEMS的技術(shù)優(yōu)勢等內(nèi)容予以介紹。如果你對MEMS或是本文內(nèi)容具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、MEMS

MEMS的全稱是微型電子機械系統(tǒng)(Micro-ElectroMechanical System)，微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，將微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統(tǒng)。而MEMS傳感器就是采用微電子和微機械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。

MEMS是用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝和材料，以半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種先進的制造技術(shù)，學(xué)科交叉現(xiàn)象極其明顯，主要涉及微加工技術(shù)，機械學(xué)/固體聲波理論，熱流理論，電子學(xué)、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等等。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。

二、MEMS加工工藝

MEMS技術(shù)基于已經(jīng)相當(dāng)成熟的微電子技術(shù)、集成電路技術(shù)及其加工工藝。它與傳統(tǒng)的IC工藝有許多相似之處，如光刻、薄膜沉積、摻雜、刻蝕、化學(xué)機械拋光工藝等，但是有些復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)難以用IC工藝實現(xiàn)，必須采用微加工技術(shù)制造。

微加工技術(shù)包括硅的體微加工技術(shù)、表面微加工技術(shù)和特殊微加工技術(shù)。體加工技術(shù)是指沿著硅襯底的厚度方向?qū)枰r底進行刻蝕的工藝，包括濕法刻蝕和干法刻蝕，是實現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)的重要方法。表面微加工是采用薄膜沉積、光刻以及刻蝕工藝，通過在犧牲層薄膜上沉積結(jié)構(gòu)層薄膜，然后去除犧牲層釋放結(jié)構(gòu)層實現(xiàn)可動結(jié)構(gòu)。

除了上述兩種微加工技術(shù)以外，MEMS制造還廣泛地使用多種特殊加工方法，其中常見的方法包括鍵合、LIGA、電鍍、軟光刻、微模鑄、微立體光刻與微電火花加工等。

三、MEMS技術(shù)優(yōu)勢

用MEMS工藝制造傳感器、執(zhí)行器或者微結(jié)構(gòu)， 具有微型化、集成化、智能化、成本低、效能高、可大批量生產(chǎn)等特點， 產(chǎn)能高，良品率高。MEMS技術(shù)使數(shù)以萬計的MEMS芯片(有些工藝也會把集成電路芯片放在同一步驟加工)出現(xiàn)在了每一片wafer上面。

這種批量生產(chǎn)(batch process)的過程目前已經(jīng)全自動化控制，隔離了人為因素，確保了每一個MEMS芯片之間的工藝誤差可以得到嚴(yán)格的控制，從而提高了良品率。切片、封裝之后，就成為了一個個的MEMS芯片。從外觀上來看，大部分的MEMS芯片和集成電路芯片是差不多的。

綜上所述，微米量級的特征尺寸使MEMS傳感器可以完成某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現(xiàn)的功能。是微型傳感器的主力軍，正在逐漸取代傳統(tǒng)機械傳感器，普遍應(yīng)用于消費電子產(chǎn)品、汽車工業(yè)、航空航天、機械、化工及醫(yī)藥等各領(lǐng)域。常見產(chǎn)品有壓力傳感器，加速度計，陀螺，靜電致動光投影顯示器，DNA擴增微系統(tǒng)，催化傳感器。

四、MEMS應(yīng)用于醫(yī)療

MEMS傳感器應(yīng)用于無創(chuàng)胎心檢測，檢測胎兒心率是一項技術(shù)性很強的工作，由于胎兒心率很快，在每分鐘l20～160次之間，用傳統(tǒng)的聽診器甚至只有放大作用的超聲多普勒儀，用人工計數(shù)很難測量準(zhǔn)確。而具有數(shù)字顯示功能的超聲多普勒胎心監(jiān)護儀，價格昂貴，僅為少數(shù)大醫(yī)院使用，在中、小型醫(yī)院及廣大的農(nóng)村地區(qū)無法普及。此外，超聲振動波作用于胎兒，會對胎兒產(chǎn)生很大的不利作用。盡管檢測劑量很低，也屬于有損探測范疇，不適于經(jīng)常性、重復(fù)性的檢查及家庭使用。

基于VTI公司的MEMS加速度傳感器，提出一種無創(chuàng)胎心檢測方法，研制出一種簡單易學(xué)、直觀準(zhǔn)確的介于胎心聽診器和多普勒胎兒監(jiān)護儀之間的臨床診斷和孕婦自檢的醫(yī)療輔助儀器。

通過加速度傳感器將胎兒心率轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，經(jīng)前置放大用的儀器放大器實現(xiàn)差值放大。然后進行濾波等一系列中間信號處理，用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。通過光隔離器件輸入到單片機進行分析處理，最后輸出處理結(jié)果。

基于MEMS加速度傳感器設(shè)計的胎兒心率檢測儀在適當(dāng)改進后能夠以此為終端，做一個遠(yuǎn)程胎心監(jiān)護系統(tǒng)。醫(yī)院端的中央信號采集分析監(jiān)護主機給出自動分析結(jié)果，醫(yī)生對該結(jié)果進行診斷，如果有問題及時通知孕婦到醫(yī)院來。該技術(shù)有利于孕婦隨時檢查胎兒的狀況，有利于胎兒和孕婦的健康。

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