マイクロチップと同じくらいの大きさの小さなスピーカーを想像してみてください。 ペニーより小さく、完全にシリコンでできています。 スピーカー！ それがMEMSの奇跡です。
MEMSまたは微小電気機械システムは、電気的機能と機械的機能の両方を備えたマイクロシステムです。
今日の集積回路を作るのと同じ高度な技術で構築されたMEMSは、私たちの周りのいたるところにあります。
技術は奇跡的ですが、業界は長い間いくつかの重要な経済問題に苦しんでいます。 このビデオでは、小さな機械システムを作る際の大きな問題を見ていきます。
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【書き起こし】 MEMS: 第二次シリコン革命? –
(00:03) 1 ペニーより小さいマイクロチップほどの大きさで、全体がシリコンで作られた小さなスピーカーを想像してみてください。スピーカーは mems の奇跡です。 今日の集積回路を作る技術は、私たちの周りのどこにでもあります。この技術は奇跡的ですが、業界は長い間、いくつかの重大な経済問題と格闘してきました。このビデオでは、小型化に伴う大きな問題について見ていきます。
(00:38) 機械システムですが、まずアジア軍のパトレオンについて話しましょう。このチャンネルの内容が気に入ったら、早期アクセス層に参加して作品をサポートできます。早期アクセス メンバーは、新しいビデオと厳選されたリファレンスを視聴する前に見ることができます。 再公開されました それは大したお金ではありません、そしてサポートに感謝します ありがとう、そしてショーを続けてください 人々は1959年に本当に本当に小さなものを作ることを長い間夢見てきました リチャード・ファインマンはカリフォルニア工科大学で「余地はたくさんある」という講演をしました
(01:10) その一番下で、彼は原子を 1 つずつ直接操作して便利なツールを作成することについて話しており、各辺 0.4 ミリメートルの立方体に収まる小さなモーターの構築に 1,000 ドルの賞金を提供しました。 1年も経たないうちにカリフォルニア工科大学の技術者が報酬を請求したが、その技術者は従来の工具を使ってこの小さなモーターを作ったが、課題の内容には応えたが、その精神には達しなかった。ウェスチングハウスのハーベイ・ネイサンソンが前近代的な微細加工を使用したのは1967年のことだった。 するためのテクニック
(01:44) 新しいタイプのトランジスタを開発します。共振ゲートトランジスタは長さ約1ミリメートルで、金でできています。このトランジスタの特別な点は、電気を使って動くことができます。研究者は、ゲートと電極の間の距離を制御できます。 狭い範囲の入力信号に応答し、周波数フィルターとして有用でした。最初の本格的な mems 製品は 1979 年になってからでした。しかし、mems が大ヒットしたとき、ヒューレット・パッカードはシリコンの微細加工技術を使用して、プリンターのインクジェット ノズルを開発しました。
(02:19) サーマルインクジェット技術を有効にする このようなノズルは、おそらくそれまでこの技術の唯一の最も成功した応用例だろう インクジェット技術は、最初にインクを摂氏 100 度程度まで急速に加熱することによって機能し、これにより小さな泡が生成され、インクがマイクロを通して押し出されます 紙の上に機械加工されたノズル 気泡が潰れると真空が発生し、より多くのインクが吸い込まれます ノズル自体は機械的ではなく、動きませんが、mems テクノロジーがノズルの作成に役立ち、その小さなサイズにより HP は
(02:55) プリンターの解像度を上げるためにそれらを大量に集めた後、1990 年代に mems 業界は、加速度圧力と方向のセンサーを使用した別の主要な商業用途を発見しました。このようなセンサーは産業用医療およびエレクトロニクス分野で最初に役立ちます。 エアバッグ センサー これについては自動車用半導体に関するビデオで話しましたが、元のエアバッグ センサーは基本的にチューブに入ったボールを使った機械装置で、大きくて複雑で高価で、数百ドルもかかりました。
(03:32) 1991 年にアナログ デバイスは、大きさが 1 平方センチメートル未満の最初の商業用加速度メモリ センサーを作成しました。見た目はとてもクールで、深さ約 60 ミクロンの静電容量式センス フィンガーが多数あります。フィンガーは、加速が起こると動く質量に取り付けられています。 指に触れると容量値が変化し、その値がチップによって感知され、関連する ecu アナログ デバイスに中継されます。この加速度計とそれに付随する電子機器が単一のシリコン チップに搭載されています。adxl50 50 は、突然の衝撃を感知できるためです。
(04:10) 最大 50 gs の加速度 完全なモノリシック加速度監視システムは、古いシステムの 20 ～ 100 コストとは対照的に、小型で信頼性が高く、コストが 5 ドルとはるかに安価です これらの加速度計センサーは、エアバッグの普及に貢献しました それ以来、標準的な自動車には、アンチロック ブレーキ、アクティブ サスペンション ナビゲーション コントロール、ロールオーバー検出などに数十個の mems ベースのセンサー デバイスが組み込まれています。mems ベースのエアバッグ センサーだけでも 6,000 万個以上が製造、販売されています。
(04:50) 圧力センサーは、mems テクノロジーの次の大きな応用となるでしょう。病院で患者の静脈ラインに接続して血圧を監視するために使用されます。初期の外部血圧センサーの価格は 600 ドル以上で、それぞれのセンサーごとに滅菌と再校正が必要でした。 memsバージョンを再利用する コストはその数分の1でわずか10ドル コストの大部分はパッケージングにかかるため、使い捨てになり、医療分野での使用がはるかに簡単になります 機械的には、memsテクノロジーを使用してシリコンを作成することで非常に簡単です
(05:25) 隔膜として機能する薄い膜
