MEMS​

MEMS, což je zkratka pro MicroElectroMechanical Systems, jsou malé mikrostroje s čipovou stupnicí skládající se ze součástí o velikosti 1 až 100 mikrometrů (mikrometr je jedna miliontina metru) a zařízení MEMS obecně mají velikost od 20 mikrometrů_cc781905-5cde-3194-bb3b-136dbad_5cf5 (20 miliontin metru) na milimetr. Většina zařízení MEMS má průměr několik set mikronů. Obvykle se skládají z centrální jednotky, která zpracovává data, mikroprocesoru a několika komponent, které interagují s vnějším prostředím, jako jsou mikrosenzory. V tak malých měřítcích nejsou pravidla klasické fyziky vždy užitečná. Vzhledem k velkému poměru plochy povrchu k objemu MEMS dominují povrchové efekty, jako je elektrostatika a smáčení, objemové efekty, jako je setrvačnost nebo tepelná hmota. Proto návrh a vývoj MEMS vyžaduje specifické zkušenosti v oboru a také specifický software, který zohledňuje tato neklasická fyzikální pravidla.

​

MEMS se staly praktickými zejména během několika posledních desetiletí poté, co mohly být vyrobeny pomocí modifikovaných technologií výroby polovodičových součástek, které se běžně používaly k výrobě elektroniky. Patří mezi ně lisování a pokovování, mokré leptání (KOH, TMAH) a suché leptání (RIE a DRIE), elektroerozivní obrábění (EDM), nanášení tenkých vrstev a další technologie schopné vyrábět velmi malá zařízení.

​

Pokud máte nový koncept MEMS, ale nevlastníte specializované nástroje pro návrh a/nebo správné odborné znalosti, můžeme vám pomoci. Po návrhu, vývoji a výrobě můžeme vyvinout přizpůsobený testovací hardware a software pro váš produkt MEMS. Spolupracujeme s řadou zavedených sléváren specializovaných na výrobu MEMS. 150mm i 200mm wafery jsou zpracovány v souladu s ISO/TS 16949 a ISO 14001 registrovanými a v souladu s RoHS prostředími. Jsme schopni provádět špičkový výzkum, design, vývoj, testování, kvalifikaci, prototypování i velkoobjemovou komerční výrobu. Mezi oblíbená zařízení MEMS, se kterými mají naši inženýři zkušenosti, patří:

​

• Akcelerometry

• Gyroskopy/ Gyros

• Magnetometry

• Mikrofony

• Rezonátory

• Optické MEMS(jako jsou digitální projektory, všechny přepínače s optickými vlákny)

• Akční členy MEMSa senzory (jako snímač pohybu, snímač tlaku)

• RF spínače a varaktory

• Sklízeče energie

• Mikrobolometry

 

Drobné MEMS senzory a akční členy umožnily nové funkce v chytrých telefonech, tabletech, autech, projektorech atd. a jsou zásadní pro internet věcí (IoT). Na druhé straně MEMS představuje specializované technické výzvy, včetně nestandardních výrobních procesů, multifyzikálních interakcí, integrace s integrovanými obvody a požadavků na vlastní hermetické balení. Bez designové platformy specifické pro MEMS často trvá uvedení produktu MEMS na trh mnoho let. Používáme pokročilé nástroje pro navrhování a vývoj MEMS. Tanner MEMS Design nám umožňuje 3D návrh a výrobu MEMS v jednom jednotném prostředí a usnadňuje integraci MEMS zařízení s analogovými/smíšenými obvody pro zpracování signálu na stejném IC. Zvyšuje vyrobitelnost zařízení MEMS prostřednictvím mechanických, tepelných, akustických, elektrických, elektrostatických, magnetických a kapalinových analýz. Další softwarové nástroje od Coventoru nám nabízejí výkonné platformy pro návrh MEMS, simulaci, verifikaci a modelování procesů. Platforma Coventoru řeší specifické technické výzvy MEMS, jako jsou multifyzikální interakce, variace procesů, integrace MEMS+IC, interakce MEMS+balík. Naši inženýři MEMS jsou schopni modelovat a simulovat chování a interakce zařízení předtím, než se pustí do skutečné výroby, a během hodin nebo dnů mohou modelovat nebo simulovat efekty, které by za normálních okolností trvaly měsíce budování a testování v továrně. Některé z pokročilých nástrojů, které naši návrháři MEMS používají, jsou následující.

 

Pro simulace:

• Tanner MEMS Design Flow od Mentor

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D od společnosti Coventor

• IntelliSense

• Modul Comsol MEMS

• ANSYS

 

Pro kreslení masek:

• AutoCAD

• Vectorworks

• Editor rozvržení

 

Pro modelování:

• Solidworks

 

Pro výpočty, analytické, numerické analýzy:

• Matlab

• MathCAD

• Mathematica

 

Níže je uveden stručný seznam návrhových a vývojových prací MEMS, které provádíme:

• Vytvořte MEMS 3D model z rozvržení

• Kontrola pravidel návrhu pro vyrobitelnost MEMS

• Simulace zařízení MEMS a návrh IC na systémové úrovni

• Kompletní vizualizace geometrie vrstev a návrhu

• Automatické generování rozvržení s parametrizovanými buňkami

• Generování modelů chování vašich MEMS zařízení

• Pokročilé rozložení masky a tok ověření

• Export souborů DXF   

​

MIKROFLUIDIKA

Naše operace týkající se návrhu a vývoje mikrofluidických zařízení jsou zaměřeny na výrobu zařízení a systémů, ve kterých se manipuluje s malými objemy tekutin. Máme schopnost navrhnout pro vás mikrofluidní zařízení a nabídnout prototypování a mikrovýrobu na míru pro vaše aplikace. Příklady mikrofluidních zařízení jsou mikropohonná zařízení, laboratorní systémy na čipu, mikrotepelná zařízení, inkoustové tiskové hlavy a další. V mikrofluidice se musíme vypořádat s přesnou kontrolou a manipulací s tekutinami omezenými na submilimetrové oblasti. Tekutiny se pohybují, mísí, oddělují a zpracovávají. V mikrofluidních systémech se tekutiny pohybují a řídí buď aktivně pomocí malých mikropump a mikroventilů a podobně, nebo pasivně využívající kapilárních sil. U systémů lab-on-a-chip jsou procesy, které se běžně provádějí v laboratoři, miniaturizovány na jediném čipu, aby se zvýšila účinnost a mobilita a také se snížily objemy vzorků a činidel.

Některé hlavní aplikace mikrofluidních zařízení a systémů jsou:

​

- Laboratoře na čipu

- Drogový screening

- Glukózové testy

- Chemický mikroreaktor

- Chlazení mikroprocesoru

- Mikropalivové články

- Krystalizace bílkovin

- Rychlá výměna léků, manipulace s jednotlivými buňkami

- Studie jednotlivých buněk

- Laditelná pole optofluidních mikročoček

- Mikrohydraulické a mikropneumatické systémy (kapalinová čerpadla,

plynové ventily, směšovací systémy atd.)

- Biočipové systémy včasného varování

- Detekce chemických látek

- Bioanalytické aplikace

- Analýza DNA a proteinů na čipu

- Trysková rozprašovací zařízení

- Křemenné průtokové cely pro detekci bakterií

- Čipy pro generování dvou nebo více kapek

​

AGS-Engineering také nabízí poradenství, design a vývoj produktů v plynných a kapalných systémech a produktech v malém měřítku. Využíváme pokročilé nástroje Computational Fluid Dynamics (CFD) a také laboratorní testování k pochopení a vizualizaci komplexního chování proudění. Naši mikrofluidní inženýři použili CFD nástroje a mikroskopii k charakterizaci jevů přenosu kapaliny v porézních médiích v mikroměřítku. Máme také úzkou spolupráci se slévárnami na výzkumu, designu. Vyvíjet a dodávat mikrofluidní a bioMEMS komponenty. Můžeme vám pomoci navrhnout a vyrobit vaše vlastní mikrofluidní čipy. Náš zkušený tým pro navrhování čipů vám může pomoci s návrhem, prototypováním a výrobou malých sérií a objemových množství mikrofluidních čipů pro vaši konkrétní aplikaci. Pro rychlé zkoušky se doporučuje začít se zařízeními na plastech, protože výroba zabere méně času a nákladů ve srovnání se zařízeními na PDMS. Dokážeme vyrobit mikrofluidní vzory na plastech jako PMMA, COC. Můžeme udělat fotolitografii následovanou měkkou litografií pro vytvoření mikrofluidních vzorů na PDMS. Vyrábíme kovové předlohy, frézujeme vzory na mosaz a hliník. Výroba zařízení na PDMS a vytváření vzorů na plastech a kovech může být dokončeno během několika týdnů. Na požádání můžeme poskytnout konektory pro vzory vyrobené na plastech, jako jsou konektory portů kompatibilní pro velikost portu 1 mm spolu s fitinkem pro připojení kapilárních trubic PEEK 360 mikronů. Pro připojení tygonové trubice o vnitřním průměru 0,5 mm mezi tekutinové porty a injekční pumpu lze dodat samčí mini luer se sestavou kovového kolíku. Zásobníky kapalin o objemu 100 μl. lze také poskytnout. Pokud již máte návrh, můžete jej odeslat ve formátech Autocad, .dwg nebo .dxf.

​

​