MEMS​

I MEMS, acronimo di MicroElectroMechanical Systems, sono micromacchine in scala di chip minuscole composte da componenti di dimensioni comprese tra 1 e 100 micrometri (un micrometro è un milionesimo di metro) e dispositivi MEMS generalmente hanno dimensioni comprese tra 20 micrometri  (20 milionesimi di metro) a un millimetro. La maggior parte dei dispositivi MEMS ha un diametro di poche centinaia di micron. Di solito sono costituiti da un'unità centrale che elabora i dati, il microprocessore e diversi componenti che interagiscono con l'esterno, come i microsensori. Su scale così piccole, le regole della fisica classica non sono sempre utili. A causa dell'ampio rapporto tra superficie e volume dei MEMS, gli effetti di superficie come l'elettrostatica e la bagnatura dominano gli effetti sul volume come l'inerzia o la massa termica. Pertanto, la progettazione e lo sviluppo di MEMS richiedono un'esperienza specifica nel campo, nonché software specifici che tengano conto di queste regole fisiche non classiche.

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I MEMS sono diventati pratici soprattutto negli ultimi decenni dopo che potevano essere fabbricati utilizzando tecnologie di fabbricazione di dispositivi semiconduttori modificati, che erano normalmente utilizzati per produrre elettronica. Questi includono lo stampaggio e la placcatura, l'incisione a umido (KOH, TMAH) e l'incisione a secco (RIE e DRIE), la lavorazione a scarica elettrica (EDM), la deposizione di film sottili e altre tecnologie in grado di produrre dispositivi molto piccoli.

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Se hai un nuovo concetto di MEMS ma non possiedi gli strumenti di progettazione specializzati e/o le giuste competenze, possiamo aiutarti. Dopo la progettazione, lo sviluppo e la fabbricazione, possiamo sviluppare hardware e software di test personalizzati per il vostro prodotto MEMS. Lavoriamo con una serie di fonderie affermate specializzate nella fabbricazione di MEMS. Entrambi i wafer da 150 mm e 200 mm vengono elaborati in ambienti registrati ISO/TS 16949 e ISO 14001 e conformi a RoHS. Siamo in grado di svolgere ricerca all'avanguardia, progettazione, sviluppo, test, qualificazione, prototipazione e produzione commerciale ad alto volume. Alcuni dispositivi MEMS popolari in cui i nostri ingegneri hanno esperienza includono:

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• Accelerometri

• Giroscopi/ Giroscopi

• Magnetometri

• Microfoni

• Risonatori

• MEMS ottici(come proiettori digitali, tutti gli interruttori in fibra ottica)

• Attuatori MEMSe sensori (come sensore di movimento, sensore di pressione)

• Interruttori e variatori RF

• Mietitori di energia

• Microbolometri

 

Piccoli sensori e attuatori MEMS hanno abilitato nuove funzionalità in smartphone, tablet, automobili, proiettori... ecc. e sono fondamentali per l'Internet of Things (IoT). D'altra parte, MEMS presenta sfide ingegneristiche specializzate, inclusi processi di fabbricazione non standard, interazioni multifisiche, integrazione con circuiti integrati e requisiti di confezionamento ermetici personalizzati. Senza una piattaforma di progettazione specifica per MEMS, spesso ci vogliono molti anni per portare un prodotto MEMS sul mercato. Utilizziamo strumenti avanzati per la progettazione e lo sviluppo di MEMS. Tanner MEMS Design ci consente di supportare la progettazione e la fabbricazione di MEMS 3D in un ambiente unificato e semplifica l'integrazione di dispositivi MEMS con circuiti di elaborazione di segnali analogici/misti sullo stesso circuito integrato. Migliora la producibilità dei dispositivi MEMS tramite analisi meccaniche, termiche, acustiche, elettriche, elettrostatiche, magnetiche e dei fluidi. Altri strumenti software di Coventor ci offrono potenti piattaforme per la progettazione, la simulazione, la verifica e la modellazione dei processi MEMS. La piattaforma di Coventor affronta le sfide ingegneristiche specifiche dei MEMS come le interazioni multifisiche, le variazioni di processo, l'integrazione MEMS+IC, l'interazione MEMS+pacchetto. I nostri ingegneri MEMS sono in grado di modellare e simulare il comportamento e le interazioni dei dispositivi prima di impegnarsi nella fabbricazione effettiva e, in ore o giorni, possono modellare o simulare effetti che normalmente avrebbero richiesto mesi di costruzione e test nella fabbrica. Alcuni degli strumenti avanzati utilizzati dai nostri progettisti MEMS sono i seguenti.

 

Per le simulazioni:

• Tanner MEMS Design Flow di Mentor

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D di Coventor

• IntelliSense

• Modulo MEMS Comsol

• ANSYS

 

Per disegnare maschere:

• Autocad

• Vectorworks

• Editor di layout

 

Per la modellazione:

• Lavori solidi

 

Per calcoli, analisi analitiche, numeriche:

• Matlab

• MathCAD

• matematica

 

Di seguito è riportato un breve elenco del lavoro di progettazione e sviluppo MEMS che eseguiamo:

• Crea un modello 3D MEMS dal layout

• Verifica delle regole di progettazione per la producibilità dei MEMS

• Simulazione a livello di sistema di dispositivi MEMS e progettazione di circuiti integrati

• Visualizzazione completa della geometria del livello e del design

• Generazione automatica del layout con celle parametrizzate

• Generazione di modelli comportamentali dei tuoi dispositivi MEMS

• Layout avanzato della maschera e flusso di verifica

• Esportazione di file DXF   

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MICROFLUIDICA

Le nostre operazioni di progettazione e sviluppo di dispositivi microfluidici sono finalizzate alla fabbricazione di dispositivi e sistemi in cui vengono gestiti piccoli volumi di fluidi. Abbiamo la capacità di progettare dispositivi microfluidici per te e di offrire prototipazione e microproduzione su misura per le tue applicazioni. Esempi di dispositivi microfluidici sono dispositivi di micropropulsione, sistemi lab-on-a-chip, dispositivi microtermici, testine di stampa a getto d'inchiostro e altro ancora. In microfluidica abbiamo a che fare con il controllo e la manipolazione precisi di fluidi vincolati a regioni sub-millimetriche. I fluidi vengono spostati, miscelati, separati ed elaborati. Nei sistemi microfluidici i fluidi vengono movimentati e controllati sia attivamente utilizzando minuscole micropompe e microvalvole e simili, sia sfruttando passivamente le forze capillari. Con i sistemi lab-on-a-chip, i processi normalmente eseguiti in laboratorio vengono miniaturizzati su un singolo chip al fine di migliorare l'efficienza e la mobilità, nonché di ridurre i volumi di campioni e reagenti.

Alcune delle principali applicazioni di dispositivi e sistemi microfluidici sono:

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- Laboratori su un chip

- Screening antidroga

- Test del glucosio

- Microreattore chimico

- Raffreddamento a microprocessore

- Microcelle a combustibile

- Cristallizzazione delle proteine

- Cambio rapido dei farmaci, manipolazione di singole cellule

- Studi unicellulari

- Array di microlenti optofluidici sintonizzabili

- Sistemi microidraulici e micropneumatici (pompe per liquidi,

valvole gas, sistemi di miscelazione…ecc)

- Sistemi di preallarme Biochip

- Rilevazione di specie chimiche

- Applicazioni bioanalitiche

- Analisi del DNA e delle proteine su chip

- Dispositivi di spruzzatura degli ugelli

- Celle a flusso al quarzo per il rilevamento dei batteri

- Chip per la generazione di goccioline doppie o multiple

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AGS-Engineering offre anche consulenza, progettazione e sviluppo di prodotti in sistemi e prodotti gassosi e liquidi, su piccola scala. Utilizziamo strumenti avanzati di fluidodinamica computazionale (CFD) e test di laboratorio per comprendere e visualizzare il comportamento del flusso complesso. I nostri ingegneri di microfluidica hanno utilizzato strumenti CFD e microscopia per caratterizzare i fenomeni di trasporto di liquidi su microscala nei mezzi porosi. Abbiamo anche una stretta collaborazione con fonderie per la ricerca, la progettazione. Sviluppare e fornire componenti microfluidici e bioMEMS. Possiamo aiutarti a progettare e fabbricare i tuoi chip microfluidici. Il nostro team di esperti di progettazione di chip può aiutarti attraverso la progettazione, la prototipazione e la fabbricazione di piccoli lotti e quantità di volume di chip microfluidici per la tua specifica applicazione. Si consiglia di iniziare con dispositivi su plastica per prove rapide poiché richiede meno tempo e costi per la fabbricazione rispetto ai dispositivi su PDMS. Possiamo fabbricare modelli microfluidici su materie plastiche come PMMA, COC. Possiamo fare fotolitografia seguita da litografia soft per creare pattern microfluidici su PDMS. Produciamo maestri in metallo, siamo fresando modelli su Ottone e Alluminio. La fabbricazione del dispositivo su PDMS e la realizzazione di modelli su plastica e metalli possono essere completati in poche settimane. Siamo in grado di fornire connettori per modelli fabbricati su plastica su richiesta, come connettori per porte compatibili per dimensioni porte da 1 mm insieme a raccordi per collegare tubi capillari in PEEK da 360 micron. È possibile fornire mini luer maschio con perno in metallo per collegare un tubo tygon di 0,5 mm di diametro interno tra le porte del fluido e la pompa a siringa. Serbatoi di stoccaggio liquidi di capacità 100 μl. può anche essere fornito. Se hai già un design, puoi inviarlo nei formati AutoCAD, .dwg o .dxf.

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