MEMS​

MEMS, das für MicroElectroMechanical Systems steht, sind winzige Mikromaschinen im Chipmaßstab, die aus Komponenten mit einer Größe zwischen 1 und 100 Mikrometern bestehen (ein Mikrometer ist ein Millionstel eines Meters), und MEMS-Geräte haben im Allgemeinen eine Größe von 20 Mikrometern  (20 Millionstel Meter) auf einen Millimeter. Die meisten MEMS-Geräte haben einen Durchmesser von einigen hundert Mikrometern. Sie bestehen normalerweise aus einer zentralen Einheit, die Daten verarbeitet, dem Mikroprozessor und mehreren Komponenten, die mit der Außenwelt interagieren, wie beispielsweise Mikrosensoren. Bei solch kleinen Größenskalen sind die Regeln der klassischen Physik nicht immer brauchbar. Aufgrund des großen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen von MEMS dominieren Oberflächeneffekte wie Elektrostatik und Benetzung Volumeneffekte wie Trägheit oder thermische Masse. Daher erfordert MEMS-Design und -Entwicklung spezifische Erfahrung auf diesem Gebiet sowie spezifische Software, die diese nicht-klassischen physikalischen Regeln berücksichtigt.

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MEMS wurden insbesondere während der letzten paar Jahrzehnte praktisch, nachdem sie unter Verwendung modifizierter Halbleiterbauelement-Fertigungstechnologien hergestellt werden konnten, die normalerweise zur Herstellung von Elektronik verwendet wurden. Dazu gehören Formen und Plattieren, Nassätzen (KOH, TMAH) und Trockenätzen (RIE und DRIE), Elektroentladungsbearbeitung (EDM), Dünnschichtabscheidung und andere Technologien, mit denen sehr kleine Geräte hergestellt werden können.

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Wenn Sie ein neues MEMS-Konzept haben, aber nicht über die spezialisierten Design-Tools und/oder das richtige Fachwissen verfügen, können wir Ihnen helfen. Nach Design, Entwicklung und Fertigung können wir kundenspezifische Testhardware und -software für Ihr MEMS-Produkt entwickeln. Wir arbeiten mit einer Reihe etablierter Gießereien zusammen, die auf die MEMS-Fertigung spezialisiert sind. Sowohl 150-mm- als auch 200-mm-Wafer werden unter ISO/TS 16949- und ISO 14001-registrierten und RoHS-konformen Umgebungen verarbeitet. Wir sind in der Lage, Spitzenforschung, Design, Entwicklung, Prüfung, Qualifizierung, Prototyping sowie kommerzielle Produktion in großem Umfang durchzuführen. Einige beliebte MEMS-Geräte, mit denen unsere Ingenieure Erfahrung haben, sind:

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• Beschleunigungsmesser

• Gyroskope/ Gyros

• Magnetometer

• Mikrofone

• Resonatoren

• Optische MEMS(z. B. digitale Projektoren, alle Glasfaser-Switch)

• MEMS-Aktuatorenund Sensoren (wie Bewegungssensor, Drucksensor)

• HF-Schalter und Varaktoren

• Energiesammler

• Mikro-Bolometer

 

Winzige MEMS-Sensoren und -Aktoren haben neue Funktionen in Smartphones, Tablets, Autos, Projektoren usw. ermöglicht. und sind entscheidend für das Internet der Dinge (IoT). Auf der anderen Seite stellt MEMS spezielle technische Herausforderungen dar, darunter nicht standardisierte Herstellungsprozesse, multiphysikalische Wechselwirkungen, Integration mit ICs und kundenspezifische hermetische Verpackungsanforderungen. Ohne eine MEMS-spezifische Designplattform dauert es oft viele Jahre, bis ein MEMS-Produkt auf den Markt gebracht wird. Wir verwenden fortschrittliche Tools zum Entwerfen und Entwickeln von MEMS. Tanner MEMS Design ermöglicht uns 3D-MEMS-Design und -Fertigungsunterstützung in einer einheitlichen Umgebung und erleichtert die Integration von MEMS-Geräten mit Analog-/Mixed-Signal-Verarbeitungsschaltkreisen auf demselben IC. Es verbessert die Herstellbarkeit von MEMS-Geräten durch mechanische, thermische, akustische, elektrische, elektrostatische, magnetische und Flüssigkeitsanalysen. Andere Softwaretools von Coventor bieten uns leistungsstarke Plattformen für MEMS-Design, Simulation, Verifikation und Prozessmodellierung. Die Plattform von Coventor adressiert MEMS-spezifische technische Herausforderungen wie Multiphysik-Interaktionen, Prozessvariationen, MEMS+IC-Integration, MEMS+Package-Interaktion. Unsere MEMS-Ingenieure sind in der Lage, das Verhalten und die Interaktionen von Geräten zu modellieren und zu simulieren, bevor sie sich an die eigentliche Herstellung begeben, und in Stunden oder Tagen können sie Effekte modellieren oder simulieren, die normalerweise Monate des Aufbaus und Testens in der Fabrik gedauert hätten. Einige der fortschrittlichen Tools, die unsere MEMS-Designer verwenden, sind die folgenden.

 

Für Simulationen:

• Tanner MEMS Design Flow von Mentor

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D von Coventor

• IntelliSense

• Comsol MEMS-Modul

• ANSYS

 

Zum Zeichnen von Masken:

• AutoCAD

• Vektorarbeiten

• Layout-Editor

 

Zum Modellieren:

• Solidworks

 

Für Berechnungen, analytische, numerische Analysen:

• Matlab

• MathCAD

• Mathematik

 

Das Folgende ist eine kurze Liste der von uns durchgeführten MEMS-Design- und Entwicklungsarbeiten:

• Erstellen Sie ein MEMS-3D-Modell aus dem Layout

• Design Rule Checking für MEMS-Herstellbarkeit

• Simulation von MEMS-Geräten und IC-Design auf Systemebene

• Vollständige Visualisierung der Layer- und Designgeometrie

• Automatische Layoutgenerierung mit parametrisierten Zellen

• Generierung von Verhaltensmodellen Ihrer MEMS-Geräte

• Erweitertes Maskenlayout und Verifizierungsablauf

• Export von DXF-Dateien   

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MIKROFLUIDIK

Unsere Konstruktions- und Entwicklungstätigkeiten für mikrofluidische Geräte zielen auf die Herstellung von Geräten und Systemen ab, in denen kleine Flüssigkeitsmengen gehandhabt werden. Wir sind in der Lage, mikrofluidische Geräte für Sie zu entwickeln und bieten Prototyping und Mikrofertigung, die auf Ihre Anwendungen zugeschnitten sind. Beispiele für mikrofluidische Geräte sind Mikroantriebsgeräte, Lab-on-a-Chip-Systeme, mikrothermische Geräte, Tintenstrahldruckköpfe und mehr. In der Mikrofluidik müssen wir uns mit der präzisen Steuerung und Manipulation von Flüssigkeiten befassen, die auf Submillimeterbereiche beschränkt sind. Flüssigkeiten werden bewegt, gemischt, getrennt und verarbeitet. In mikrofluidischen Systemen werden Flüssigkeiten bewegt und gesteuert, entweder aktiv unter Verwendung winziger Mikropumpen und Mikroventile und dergleichen oder passiv unter Ausnutzung von Kapillarkräften. Bei Lab-on-a-Chip-Systemen werden Prozesse, die normalerweise in einem Labor durchgeführt werden, auf einem einzigen Chip miniaturisiert, um die Effizienz und Mobilität zu erhöhen sowie das Proben- und Reagenzienvolumen zu reduzieren.

Einige Hauptanwendungen mikrofluidischer Geräte und Systeme sind:

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- Labore auf einem Chip

- Drogentest

- Glukosetests

- Chemischer Mikroreaktor

- Mikroprozessorkühlung

- Mikrobrennstoffzellen

- Proteinkristallisation

- Schneller Medikamentenwechsel, Manipulation einzelner Zellen

- Einzelzellstudien

- Abstimmbare optofluidische Mikrolinsenarrays

- Mikrohydraulische & mikropneumatische Systeme (Flüssigkeitspumpen,

Gasventile, Mischsysteme usw.)

- Biochip-Frühwarnsysteme

- Nachweis chemischer Spezies

- Bioanalytische Anwendungen

- On-Chip-DNA- und Proteinanalyse

- Düsensprühgeräte

- Quarz-Durchflusszellen zum Nachweis von Bakterien

- Chips zur Dual- oder Multiple-Droplet-Erzeugung

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AGS-Engineering bietet auch Beratung, Design und Produktentwicklung in gasförmigen und flüssigen Systemen und Produkten in kleinem Maßstab an. Wir setzen fortschrittliche Computational Fluid Dynamics (CFD)-Tools sowie Labortests ein, um komplexes Strömungsverhalten zu verstehen und zu visualisieren. Unsere Mikrofluidik-Ingenieure haben CFD-Werkzeuge und Mikroskopie verwendet, um die mikroskaligen Flüssigkeitstransportphänomene in porösen Medien zu charakterisieren. Wir arbeiten auch eng mit Gießereien zusammen, um zu forschen und zu entwerfen. Entwicklung und Lieferung von Mikrofluidik- und BioMEMS-Komponenten. Wir können Ihnen helfen, Ihre eigenen mikrofluidischen Chips zu entwerfen und herzustellen. Unser erfahrenes Chipdesign-Team kann Ihnen bei der Entwicklung, dem Prototyping und der Herstellung kleiner Lose und Volumenmengen von Mikrofluidik-Chips für Ihre spezifische Anwendung helfen. Für schnelle Versuche wird empfohlen, mit Geräten auf Kunststoff zu beginnen, da die Herstellung im Vergleich zu Geräten auf PDMS weniger Zeit und Kosten in Anspruch nimmt. Wir können mikrofluidische Muster auf Kunststoffen wie PMMA, COC herstellen. Wir können Photolithographie gefolgt von Softlithographie durchführen, um mikrofluidische Muster auf PDMS zu erstellen. Wir produzieren Metallmeister, wir fräsen Muster auf Messing und Aluminium. Die Geräteherstellung auf PDMS und die Herstellung von Mustern auf Kunststoffen und Metallen können innerhalb weniger Wochen abgeschlossen werden. Auf Anfrage können wir Anschlüsse für auf Kunststoff hergestellte Muster liefern, z. Männlicher Mini-Luer mit Metallstiftbaugruppe kann geliefert werden, um einen Tygon-Schlauch mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm zwischen den Flüssigkeitsanschlüssen und der Spritzenpumpe zu verbinden. Flüssigkeitsreservoirs mit einem Fassungsvermögen von 100 μl. kann auch gestellt werden. Wenn Sie bereits ein Design haben, können Sie es in den Formaten Autocad, .dwg oder .dxf einreichen.

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