miércoles, 26 de mayo de 2010

Conmutadores fotónicos basados en tecnología MEMS 2D

Tecnología basada en MEMS (microelectromechanical systems) 2D

Los operadores han establecido DWDM como un mecanismo flexible y económico para responder a las crecientes necesidades de ancho de banda de las redes ópticas. Esta infraestructura basada en longitudes de onda está conduciendo hacia una nueva generación de redes ópticas, donde se demanda una mejora de escalabilidad, flexibilidad y distribución dinámica de los servicios de comunicaciones. Precisamente en este entorno resulta clave la existencia de dispositivos fotónicos con determinadas funcionalidades, entre los cuales se encuentran los conmutadores fotónicos. Las primeras generaciones de conmutadores utilizados en las redes ópticas se basaban en conversión óptica-eléctrica-óptica (OEO) junto con una matriz electrónica para realizar la conmutación. Sin embargo, la gran complejidad y consumo de potencia de estos conmutadores OEO los convierte en uno de los mayores costes de la infraestructura de red, a la vez que se encuentran limitados por el estado del arte de la circuitería electrónica.

En cambio, los conmutadores completamente ópticos pueden construirse utilizando una serie de tecnologías que permiten gestionar y conmutar las señales fotónicas sin necesidad de convertirlas en señales eléctricas. De este modo, se consigue en cierta medida independencia respecto a la tasa de bit y a los protocolos transportados por cada uno de los canales ópticos, y se consigue salvar la limitación impuesta por la circuitería electrónica actual. Así, redes ópticas transportando canales a 160 Gbit/s son posibles en la actualidad únicamente empleando conmutadores completamente ópticos.

La migración hacia redes DWDM transparentes y completamente ópticas se basa pues en consideraciones económicas, de velocidad y en la aparición de una serie de importantes tecnologías de conmutación. Entre las diferentes tecnologías existentes para la implementación de conmutadores completamente ópticos en redes DWDM, la que está captando mayor atención es la tecnología MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). A continuación comentaremos la tecnología basada en MEMS 2D, la cual está evolucionando hacia su inmediata sucesora (MEMS 3D) en el caso de dispositivos donde se requieren altas prestaciones (mayor escalabilidad, mayor velocidad de conmutación, etc) aunque sea en perjuicio de un mayor coste.

Tecnología MEMS 2D

Consiste en una matriz de microespejos que pueden activarse por medio de señales eléctricas. Las señales ópticas de entrada viajan paralelamente a la superficie donde se sitúan los espejos hasta que encuentran un espejo que las refleja/redirige hacia una dirección perpendicular. De este modo, controlando la posición de los espejos activos es posible conmutar las señales de las fibras de entrada hacia cada una de las fibras de salida.


Esta configuración planar no puede escalarse con facilidad por encima de las 32 entradas y 32 salidas, ya que el número de espejos o de rutas de conmutación crece de forma exponencial con el número de puertos. Por ejemplo, 2 puertos requieren solamente 4 espejos, mientras que 32 puertos requieren 1024 espejos. Además, conforme el número de espejos aumenta, también lo hace la distancia que deben recorrer las señales desde un punto a otro del conmutador. Esta distancia está relacionada con la capacidad que poseen los espejos de redirigir los haces de forma precisa y con bajas pérdidas. Es decir, las tolerancias exigidas en la alineación de los espejos resultan prohibitivas para dispositivos con tamaños por encima de los 32 x 32 puertos. Algunas de las características típicas de uno de estos conmutadores se resumen en la tabla I.

Tabla I. Características de un conmutador óptico basado en la tecnología MEMS 2D.

Número de puertos De 2 x 2 a 32 x 32
Retardo de conmutación 10 a 20 ms
Pérdidas de inserción 0,5 a 6 dB
Pérdidas dependientes de la polarización 1 dB
Pérdidas dependientes del trayecto 3 dB
Longitud del trayecto Variable
Rizado en la respuesta 0,2 dB (1250 a 1525 nm)
Diafonía -50 dB
Estabilidad térmica 0,2 dB (-5 a 70 ºC)

Aplicaciones

Estos conmutadores fotónicos suelen integrarse con otros componentes para la fabricación de bloques funcionales utilizados en redes ópticas WDM, como por ejemplo, optical cross-connects (OXCs), optical add-drop multiplexers (OADM) o elementos de protección de red. No obstante, como se ha comentado con anterioridad son válidos para aplicaciones donde no existe un elevado número de fibras ópticas. Es decir, su mercado se dirige más hacia las redes metropolitanas que hacia las complejas redes de transporte.

Además de las labores de enrutamiento de canales ópticos, una aplicación típica de los conmutadores fotónicos es la fabricación de elementos de protección/restauración de las redes ópticas. Estos elementos se encargan de restaurar una conexión de red cuando se produce un corte en algunas de las líneas de comunicación (fibras ópticas). Por ejemplo, el uso de OXCs en un enlace con 6 fibras primarias más 1 de reserva. Cuando ocurre un corte en alguna de las 6 fibras primarias utilizadas para el transporte del tráfico, los OXCs situados en cada uno de los extremos del enlace conmutan a la línea de reserva la conexión correspondiente a la línea cortada. La conmutación debe realizarse lo suficientemente rápido como para impedir la interrupción del servicio.

http://www.ercoasl.com/index.php/id/2/objeto/15/claves/Conmutadores-fotonicos-basados-en-tecnologia-MEMS-2D

Adan Fernando Chaparro Castillo
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EES

Fabricating MEMS and Nanotechnology

MEMS and Nano devices are extremely small -- for example, MEMS and Nanotechnology has made possible electrically-driven motors smaller than the diameter of a human hair (right) -- but MEMS and Nanotechnology is not primarily about size.

MEMS and Nanotechnology is also not about making things out of silicon, even though silicon possesses excellent materials properties, which make it an attractive choice for many high-performance mechanical applications; for example, the strength-to-weight ratio for silicon is higher than many other engineering materials which allows very high-bandwidth mechanical devices to be realized.

Instead, the deep insight of MEMS and Nano is as a new manufacturing technology, a way of making complex electromechanical systems using batch fabrication techniques similar to those used for integrated circuits, and uniting these electromechanical elements together with electronics.

Advantages of MEMS and Nano Manufacturing

First, MEMS and Nanotechnology are extremely diverse technologies that could significantly affect every category of commercial and military product. MEMS and Nanotechnology are already used for tasks ranging from in-dwelling blood pressure monitoring to active suspension systems for automobiles. The nature of MEMS and Nanotechnology and its diversity of useful applications make it potentially a far more pervasive technology than even integrated circuit microchips.

Second, MEMS and Nanotechnology blurs the distinction between complex mechanical systems and integrated circuit electronics. Historically, sensors and actuators are the most costly and unreliable part of a macroscale sensor-actuator-electronics system. MEMS and Nanotechnology allows these complex electromechanical systems to be manufactured using batch fabrication techniques, decreasing the cost and increasing the reliability of the sensors and actuators to equal those of integrated circuits. Yet, even though the performance of MEMS and Nano devices is expected to be superior to macroscale components and systems, the price is predicted to be much lower.

http://www.memsnet.org/mems/fabrication.html
Adan Fernando Chaparro Castillo
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MEMS, las nanomáquinas que cambiarán al mundo

La electrónica de consumo ha llegado al estado en que se encuentra hoy gracias a la miniaturización. Sin ella, sería imposible crear circuitos integrados con millones de transistores y un tamaño de solo una fracción de centímetro cuadrado. Sin la microelectrónica, el equivalente de un microprocesador como el que tiene tu ordenador ocuparía el volumen de un edificio de 12 o 14 pisos. No habría ipods ni teléfonos móviles

Sin embargo, y a pesar de los logros obtenidos en la reducción de tamaño de los componentes electrónicos, los sistemas mecánicos aun requieren de piezas cuyo tamaño es varios órdenes de magnitud más grandes que sus contrapartes electrónicas. Cualquier pieza de un reloj mecánico, por ejemplo, es millones de veces más grande que uno de los transistores integrados en un microprocesador. Pero esta situación está cambiando.

La miniaturización de máquinas electromecánicas ha dado lugar a los MEMS, que silenciosamente han ocupado un lugar en nuestra vida cotidiana. De hecho, el dispositivo capaz de medir la aceleración a la que sometes el mando de tu wii (un acelerómetro) es un MEMS. Se trata del mismo dispositivo que, instalado en el airbag de un coche determina el momento justo en que se produce un choque y dispara el mecanismo de inflado de las bolsas.

Pero si bien los acelerómetros son quizás los dispositivos basados en MEMS mas difundidos, no son los únicos. Existen sensores de presión, de temperatura y de humedad construidos a partir de piezas que tienen un tamaño similar al de un glóbulo rojo. Forman parte del sistema de control de los más modernos marcapasos, censando la actividad física del paciente para modificar su ritmo cardíaco. También se emplean MEMS en los cabezales de las impresoras de inyección de tinta, como parte del dispositivo que produce la evaporación controlada de la tinta en el momento justo.

Por lo general, estos mecanismos tienen un tamaño mayor al micrómetro (millonésima de metro) y menor al milímetro. Lo que los hace tan particulares es que, a estas escalas, el comportamiento físico que rige a las maquinas convencionales no siempre funciona como la intuición puede indicar. Efectivamente, el incremento en la relación entre la superficie y el volumen de las piezas de un MEMS hace que los efectos electrostáticos y térmicos predominen sobre la inercia o la masa térmica.

Para fabricar las pequeñas piezas que conforman estas maquinas se utiliza una tecnología que, en esencia, es la misma que la empleada para la fabricación de los circuitos integrados. La posibilidad de “integrar” piezas móviles es lo que ha hecho posibles maquinas a escala nanométricas. Existen motores a vapor del tamaño de un grano de polen, engranajes y palancas cuyo tamaño de mide en diámetros atómicos, y hasta pequeños espejos montados sobre soportes móviles, con un tamaño mucho menor al diámetro de un cabello, capaces de enfocar o corregir una imagen.

Los MEMS permiten cada día la creación de dispositivos sorprendentes. Por ejemplo, para evitar la falsificación de una firma, es posible incorporar acelerómetros en una lapicera, para que además de escribir sea capaz de registrar las velocidades y aceleraciones que le imprimió la mano mientras se firmaba. Esto hace prácticamente imposible una falsificación.

Dentro de poco, será factible la fabricación de un dispositivo, que ubicado en el cuerpo de un paciente, analice su sangre y que, en función de los resultados, inyecte los fármacos necesarios en las dosis adecuadas. En caso de ser necesario, hasta podría enviar una señal de alerta para que el paciente fuera atendido de urgencia. Estas máquinas funcionarán como pequeños robots, capaces de realizar tareas que resultan imposibles a una escala mayor.

Se trata de una ciencia que, a pesar de habernos brindado ya una cantidad de soluciones concretas a problemas de ingeniería, recién está naciendo. Pero tiene el potencial de, como decíamos al comienzo, cambiar el mundo.

http://www.neoteo.com/mems-las-nanomaquinas-que-cambiaran-al-mundo.neo

Adan Fernando Chaparro Castillo


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seccion 1


What is MEMS Technology?

Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) is the integration of mechanical elements, sensors, actuators, and electronics on a common silicon substrate through microfabrication technology. While the electronics are fabricated using integrated circuit (IC) process sequences (e.g., CMOS, Bipolar, or BICMOS processes), the micromechanical components are fabricated using compatible "micromachining" processes that selectively etch away parts of the silicon wafer or add new structural layers to form the mechanical and electromechanical devices.



MEMS promises to revolutionize nearly every product category by bringing together silicon-based microelectronics with micromachining technology, making possible the realization of complete systems-on-a-chip. MEMS is an enabling technology allowing the development of smart products, augmenting the computational ability of microelectronics with the perception and control capabilities of microsensors and microactuators and expanding the space of possible designs and applications. Microelectronic integrated circuits can be thought of as the "brains" of a system and MEMS augments this decision-making capability with "eyes" and "arms", to allow microsystems to sense and control the environment. Sensors gather information from the environment through measuring mechanical, thermal, biological, chemical, optical, and magnetic phenomena. The electronics then process the information derived from the sensors and through some decision making capability direct the actuators to respond by moving, positioning, regulating, pumping, and filtering, thereby controlling the environment for some desired outcome or purpose. Because MEMS devices are manufactured using batch fabrication techniques similar to those used for integrated circuits, unprecedented levels of functionality, reliability, and sophistication can be placed on a small silicon chip at a relatively low cost.

http://www.mems-exchange.org/MEMS/what-is.html
Adan Fernando Chaparro Castillo
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Sistemas microelectromecánicos

Sistemas Microelectromecánicos (Microelectromechanical Systems, MEMS) se refieren a la tecnología electromecánica, micrométrica y sus productos, y a escalas relativamente más pequeñas (escala nanométrica) se fusionan en sistemas nanoelectromecánicos (Nanoelectromechanical Systems, NEMS) y Nanotecnología. MEMS también se denominan 'Micro Máquinas' (en Japón) o 'Tecnología de Micro Sistemas' - MST (en Europa). Los MEMS son independientes y distintos de la hipotética visión de la nanotecnología molecular o Electrónica Molecular. MEMS en general varían en tamaño desde un micrómetro (una millonésima parte de un metro) a un milímetro (milésima parte de un metro). En este nivel de escala de tamaño, las construcciones de la física clásica no son siempre ciertas. Debido a la gran superficie en relación al volumen de los MEMS, los efectos de superficie como electrostática y viscosidad dominan los efectos de volumen tales como la inercia o masa térmica. El análisis de elementos finitos es una parte importante del diseño de MEMS. La tecnología de sensores ha hecho progresos significativos debido a los MEMS. La complejidad y el rendimiento avanzado de los sensores MEMS ha ido evolucionando con las diferentes generaciones de sensores MEMS.

El potencial de las máquinas muy pequeñas fue apreciado mucho antes de que existiera la tecnología que pudiera construirlas - véase, por ejemplo, la famosa lectura de 1959 de Feynman "Hay mucho espacio en lo pequeño". Los MEMS se convirtieron en prácticos una vez que pudieran ser fabricados utilizando modificación de tecnologías de fabricación de semiconductores, normalmente utilizadas en electrónica. Estos incluyen moldeo y galvanoplastia, grabado húmedo (KOH, TMAH) y grabado en seco (RIE y DRIE), el mecanizado por electro descarga (EDM), y otras tecnologías capaces de fabricar dispositivos muy pequeños.

Existen diferentes tamaños de empresas con importantes programas MEMS. Las empresas más grandes se especializan en la fabricación de componentes de bajo costo alto volumen o paquetes de soluciones para los mercados finales como el automotriz, biomedicina, y electrónica. El éxito de las pequeñas empresas es ofrecer valor en soluciones innovadoras y absorber el costo de fabricación con altos márgenes de ventas.Tanto las grandes como las pequeñas empresas realizan trabajos de I + D para explorar la tecnología MEMS.

Uno de los mayores problemas de los MEMS autónomos es la ausencia de micro fuentes de energía con alta densidad de corriente, poder y capacidad eléctrica.





MEMS descripción



Los avances en el campo de los semiconductores están dando lugar a circuitos integrados con características tridimensionales e incluso con piezas móviles. Estos dispositivos, llamados Sistemas Micro electromecánicos (MEMS), pueden resolver muchos problemas que un microprocesador más el software o configuración no ASIC (Chip integrados de aplicación específica) no pueden. La tecnología MEMS puede aplicarse utilizando un sin número de diferentes materiales y técnicas de fabricación; la elección dependerá del tipo de dispositivo que se está creando y el sector comercial en el que tiene que operar.

Silicio

El silicio es el material utilizado para crear la mayoría de los circuitos integrados utilizados en la electrónica de consumo en el mundo moderno. Las economías de escala, facilidad de obtención y el bajo costo de los materiales de alta calidad y la capacidad para incorporar la funcionalidad electrónica hacen al silicio atractivo para una amplia variedad de aplicaciones de MEMS. El silicio también tiene ventajas significativas que han surgido a través de sus propiedades físicas. En la forma mono cristalina, el silicio es un material Hookeano (cumple la ley de Hooke) casi perfecto, lo que significa que cuando está en flexión prácticamente no hay histéresis y, por lo tanto, casi no hay disipación de energía. Así como para hacer movimientos altamente repetibles, esto hace también que el silicio sea muy fiable, ya que sufre muy pequeña fatiga y puede tener una duración de vida de servicio en el rango de billones o trillones de ciclos sin romper. Las técnicas básicas para la producción de todos los dispositivos MEMS basados en silicio son la deposición de capas de material, produciendo un patrón en estas capas por fotolitografía y luego grabando para producir las formas necesarias.

Polímeros

A pesar de que la industria de la electrónica proporciona una economía de escala para la industria del silicio, el silicio cristalino es todavía un material complejo y relativamente costoso de producir. Los polímeros por el contrario se pueden producir en grandes volúmenes, con una gran variedad de características materiales. Los dispositivos MEMS puede hacerse de polímeros, por los procesos de moldeo por inyección, estampado o estéreo litografía y son especialmente adecuados para aplicaciones micro fluídicas tales como los cartuchos desechables para análisis de sangre.

Metales

Los metales también se puede usar para crear elementos MEMS. Aunque los metales no tienen algunas de las ventajas mostradas por el silicio en términos de propiedades mecánicas, cuando son utilizan dentro de sus limitaciones, los metales pueden presentar grados muy altos de fiabilidad.

Los metales pueden ser depositados por galvanoplastia, por evaporación, y mediante procesos de pulverización.

Los metales comúnmente utilizados incluyen al oro, níquel, aluminio, cromo, titanio, tungsteno, plata y platino

Procesos MEMS

Procesos de Deposición

Uno de los elementos básicos en el procesamiento de MEMS es la capacidad de depósito de películas delgadas de materiales. En este texto asumimos que una fina película puede tener un espesor de entre unos pocos nanómetros a unos 100 micrómetros. Los procesos de deposición de uso común son: Electroenchapado (Electroplating), Deposición Pulverizada (Sputter deposition), la deposición física de vapor (PVD) y deposición química de vapor (CVD).

Fotolitografía

Litografía en el contexto MEMS es, por lo general la transferencia de un patrón a un material fotosensible por exposición selectiva a una fuente de radiación, como la luz. Un material fotosensible es un material que experimenta un cambio en sus propiedades físicas cuando es expuesto a una fuente de radiación. Si nosotros exponemos selectivamente un material fotosensible a la radiación (por ejemplo, mediante el enmascaramiento de algo de la radiación) el patrón de la radiación sobre el material es transferido al material expuesto, resultando en que las propiedades de las regiones expuestas y no expuestas difieren.

Esta región expuesta puede luego ser removida o tratada proveyendo una máscara para el sustrato subyacente. La Fotolitografía es típicamente usada con metal u otra deposición de película delgada, en procesos de grabado secos o mojados.

Procesos de Grabado

Hay dos categorías básicas de procesos de grabado: grabado mojado y seco. En el primer caso, el material se disuelve cuando se sumerge en una solución química. En el último, el material se pulveriza o disuelve utilizando vapor iones reactivos o un grabado de fase vapor. Véase Williams y Muller [1] o Kovacs, Maluf y Peterson [2] para un poco de visión de conjunto de las tecnologías de grabado MEMS.

Grabado mojado

El grabado por mojado químico consiste en una remoción selectiva de material por inmersión de un sustrato dentro de una solución que la pueda disolver. Debido a la naturaleza química de este proceso de grabado, usualmente una buena selectividad puede ser obtenida, lo cual significa que la tasa de grabado del material a grabar es considerablemente más alta que la del material de la máscara si se selecciona cuidadosamente.

Algunos materiales mono cristalinos, como el silicio, tendrán diferentes tasas de grabados dependiendo en la orientación cristalográfica del sustrato. Esto se conoce como grabado anisotrópico y uno de los ejemplos más comunes es el grabado del silicio en KOH (hidróxido de potasio), donde los planos<111> del Silicio se graban aproximadamente 100 veces más lento que otros planos (orientaciones cristalográficas). Por lo tanto, grabando un agujero rectangular en un (100)- una oblea de silicio resulta en en un grabado de ranuras en forma de pirámide con paredes en ángulo de 54.7°, en lugar de un agujero con paredes curvas como podría ser el caso del grabado isotrópico, donde los procesos de grabado progresan a la misma velocidad en todas las direcciones. Agujeros largos y estrechos en una máscara producirán surcos en el silicio. La superficie de estas ranuras puede ser automáticamente suavizadas si el grabado se lleva a cabo correctamente, con las dimensiones y los ángulos siendo extremadamente precisos.

El grabado Electroquímico (CEPE) para una remoción selectiva del dopante del silicio es un método común para automatizar y controlar selectivamente el grabado. Se requiere un diodo de juntura p-n activo, y cualquier tipo de dopante puede actuar como material resistente al grabado ("detención del grabado"). El Boro es el dopante más común de detención del grabado. En combinación con el grabado mojado anisotrópico como se ha descrito anteriormente, el ECE se ha utilizado con éxito para el control del espesor del diafragma de silicio en sensores de presión piezo-resistivos de silicio. Las regiones selectivamente dopadas pueden ser creadas tanto por implantación, difusión, o deposición epitaxial de silicio.

Grabado por iones reactivos (RIE)

En el grabado por iones reactivos (RIE), el sustrato se coloca dentro de un reactor en el que se introducen varios gases. El plasma es pulsado en la mezcla de gases utilizando una fuente de energía de RF, rompiendo las moléculas del gas en iones. Los iones son acelerados y reaccionan con la superficie del material siendo grabado, formando otro material gaseoso. Esto se conoce como la parte química del grabado por iones reactivos. También hay una parte física que es de naturaleza similar al proceso de deposición por pulverización. Si los iones poseen energía suficientemente alta, pueden impactar a los átomos fuera del material a ser grabado sin una reacción química. Es una tarea muy compleja desarrollar procesos de grabado en seco que equilibren grabado químico y físico, ya que hay muchos parámetros a ajustar. Al cambiar el equilibrio es posible influir en la anisotropía del grabado, ya que la parte química es isotrópica y la parte física altamente anisotrópica, la combinación puede formar paredes laterales, que tienen formas desde redondeadas a verticales.

Grabado profundo de iones reactivos (DRIE)

Una subclase de la RIE, que continúa creciendo rápidamente en popularidad es la RIE profunda (DRIE). En este proceso, las profundidades de grabado de cientos de micrómetros pueden ser alcanzados con paredes casi verticales. La principal tecnología se basa en el llamado "proceso de Bosch" [3], llamado luego de que la empresa alemana Robert Bosch, presentara la patente original, donde dos composiciones de gases diferentes se alternan en el reactor. Actualmente hay dos variaciones de la DRIE. La primera modificación consiste en tres pasos (el proceso de Bosch, tal como se utiliza en la herramienta UNAXIS), mientras que la segunda variación sólo consiste en dos pasos (ASE utilizado en la herramienta de STB). En la 1 ª Modificación, el ciclo de grabado es el siguiente: (i) SF6 grabado isotrópico; (ii) C4F8 pasivación; (iii) SF6 grabado anisoptrópico para limpieza de suelo. En la 2 ª variación, los pasos (i) y (iii) se combinan.

Ambas variaciones funcionan de manera similar. El C4F8 crea un polímero sobre la superficie del sustrato, y en el segunda, la composición del gas (SF6 y O2) graba el sustrato. El polímero es inmediatamente pulverizado lejos por la parte física del grabado, pero sólo en las superficies horizontales y no en las paredes laterales. Desde el polímero sólo se disuelve muy lentamente en la parte de la química de grabado, se acumula en las paredes laterales y los protege de grabado. Como resultado de ello, el grabado se pueden alcanzar relaciones de aspecto de 50 a 1. El proceso puede ser utilizado fácilmente para grabar completamente a través de un sustrato de silicio, y las tasas de grabado son 3-4 veces más altas que el grabado mojado.

Grabado por difluorido de Xenon

El difluorido de Xenon (XeF2) es un grabador por fase de vapor seco isotrópica para silicio originalmente aplicada en MEMS en 1995 en la Universidad de California, Los Angeles [4] [5]. Originalmente usada para la liberdarión de estructuras de metal y dieléctricas por medio del cortado del silicio, XeF2 tiene la ventaja de no tener pegado por viscosidad a diferencia del grabado mojado. Su selectividad de grabado es muy alta, lo que le permite trabajar con fotoresistencia, SiO2, nitruro de silicio, y diversos metales para enmascarar. Su reacción al silicio es "libre de plasma", es puramente químico y espontáneo y a menudo es operado en modo pulsado. Se encuentran disponibles modelos de la acción del grabado están disponibles[6], y laboratorios universitarios y diversas herramientas comerciales ofrecen soluciones utilizando este enfoque.

Paradigmas de los MEMS de Silicio

Micromaquinado volumétrico

Micromaquinado volumétrico es el paradigma más antiguo de los MEMS basado en silicio. Todo el grosor de una oblea de silicio se utiliza para la construcción de las micro-estructuras mecánicas. [2] El silicio es mecanizado utilizando diversos procesos de grabado. La unión anódica de placas de vidrio u obleas de silicio adicionales se utilizan para añadir características tridimensionales y para encapsulación hermética. El micromáquinado volumétrico ha sido esencial para que los sensores de presión de alto rendimiento y acelerómetros que han cambiado la forma de la industria de los sensores en los 80's y 90's.

Micromáquinado superficial

El micromáquinado superficial utiliza deposición de capas sobre la superficie de un sustrato como material estructural, en lugar de utilizar el sustrato mismo. [7] El micromaquinado superficial se creó a fines de los 80 para hacer el micromáquinado de silicio más compatibles con la tecnología de circuito integrado plano, con el objetivo de la combinación de MEMS y circuitos integrados en la misma oblea de silicio. El concepto original del micromaquinado superficial se basa en delgadas capas de silicio policristalino modelado como estructuras mecánicas móviles y expuestas por grabado de sacrificio de las subcapas de óxido. Electrodos en peine interdigital son utilizados para producir fuerzas en plano y detectar movimientos en plano de forma capacitiva. Este paradigma MEMS ha permitido a la manufactura de acelerometros de bajo costo, por ejemplo sistemas de Bolsas de aire para automóviles (Air-bags) y otras aplicaciones donde bajos rendimientos y/o altos rangos de "g" son suficientes. Mecanismos Analógicos han sido pioneros en la industrialización del micromaquinado superficial y han realizado la co-integración de los MEMS y los circuitos integrados.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_microelectromec%C3%A1nico
Adan Fernando Chaparro Castillo
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