MEMS​

MEMS, wat staat voor MicroElectroMechanical Systems, zijn kleine micromachines op chipschaal die zijn samengesteld uit componenten tussen 1 en 100 micrometer (een micrometer is een miljoenste van een meter) en MEMS-apparaten variëren over het algemeen in grootte van 20 micrometers  (20 miljoenste van een meter) tot een millimeter. De meeste MEMS-apparaten hebben een diameter van een paar honderd micron. Ze bestaan meestal uit een centrale eenheid die gegevens verwerkt, de microprocessor en verschillende componenten die interageren met de buitenwereld, zoals microsensoren. Op zulke kleine schaal zijn de regels van de klassieke natuurkunde niet altijd bruikbaar. Vanwege de grote oppervlakte-tot-volumeverhouding van MEMS domineren oppervlakte-effecten zoals elektrostatica en bevochtiging volume-effecten zoals traagheid of thermische massa. Daarom vereist MEMS-ontwerp en -ontwikkeling specifieke ervaring in het veld, evenals specifieke software die rekening houdt met deze niet-klassieke natuurkundige regels.

​

MEMS werd vooral praktisch gedurende de laatste decennia nadat ze konden worden gefabriceerd met behulp van gemodificeerde fabricagetechnologieën voor halfgeleiderapparaten, die normaal werden gebruikt om elektronica te maken. Deze omvatten gieten en plateren, nat etsen (KOH, TMAH) en droog etsen (RIE en DRIE), elektrische ontladingsbewerking (EDM), dunnefilmafzetting en andere technologieën die in staat zijn om zeer kleine apparaten te vervaardigen.

​

Heeft u een nieuw MEMS-concept maar beschikt u niet over de gespecialiseerde ontwerptools en/of de juiste expertise, dan kunnen wij u helpen. Na ontwerp, ontwikkeling en fabricage kunnen we op maat gemaakte testhardware en -software voor uw MEMS-product ontwikkelen. We werken samen met een aantal gevestigde gieterijen die gespecialiseerd zijn in MEMS-fabricage. Zowel 150 mm als 200 mm wafers worden verwerkt onder ISO/TS 16949 en ISO 14001 geregistreerde en RoHS-conforme omgevingen. We zijn in staat om toonaangevend onderzoek, ontwerp, ontwikkeling, testen, kwalificatie, prototyping en grootschalige commerciële productie uit te voeren. Enkele populaire MEMS-apparaten waar onze technici ervaring mee hebben, zijn onder meer:

​

• Versnellingsmeters

• Gyroscopen/ Gyros

• Magnetometers

• Microfoons

• Resonatoren

• Optische MEMS(zoals digitale projectoren, alle optische glasvezelschakelaars)

• MEMS-actuatorsen Sensoren (zoals bewegingssensor, druksensor)

• RF-schakelaars en variabelen

• Energieoogstmachines

• Microbolometers

 

Tiny MEMS-sensoren en actuatoren hebben nieuwe functionaliteit mogelijk gemaakt in smartphones, tablets, auto's, projectoren ... enz. en zijn cruciaal voor het Internet of Things (IoT). Aan de andere kant biedt MEMS gespecialiseerde technische uitdagingen, waaronder niet-standaard fabricageprocessen, multi-fysica-interacties, integratie met IC's en aangepaste hermetische verpakkingsvereisten. Zonder een MEMS-specifiek ontwerpplatform duurt het vaak vele jaren om een MEMS-product op de markt te brengen. We gebruiken geavanceerde tools bij het ontwerpen en ontwikkelen van MEMS. Tanner MEMS Design biedt ons ondersteuning voor 3D MEMS-ontwerp en fabricage in één uniforme omgeving, en maakt het gemakkelijk om MEMS-apparaten te integreren met analoge/gemengde signaalverwerkingscircuits op hetzelfde IC. Het verbetert de maakbaarheid van MEMS-apparaten via mechanische, thermische, akoestische, elektrische, elektrostatische, magnetische en vloeistofanalyses. Andere softwaretools van Coventor bieden ons krachtige platforms voor MEMS-ontwerp, simulatie, verificatie en procesmodellering. Het platform van Coventor pakt MEMS-specifieke technische uitdagingen aan, zoals multi-fysica-interacties, procesvariaties, MEMS+IC-integratie, MEMS+package-interactie. Onze MEMS-ingenieurs zijn in staat om apparaatgedrag en interacties te modelleren en te simuleren voordat ze daadwerkelijk gaan fabriceren, en in uren of dagen kunnen ze effecten modelleren of simuleren die normaal gesproken maanden van bouwen en testen in de fab zouden vergen. Enkele van de geavanceerde tools die onze MEMS-ontwerpers gebruiken, zijn de volgende.

 

Voor simulaties:

• Tanner MEMS Design Flow van Mentor

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D van Coventor

• IntelliSense

• Comsol MEMS-module

• ANSYS

 

Voor het tekenen van maskers:

• AutoCAD

• Vectorworks

• Lay-outeditor

 

Voor modelleren:

• Solidworks

 

Voor berekeningen, analytische, numerieke analyse:

• Matlab

• WiskundeCAD

• Wiskunde

 

Het volgende is een korte lijst van de MEMS-ontwerp- en ontwikkelingswerkzaamheden die we uitvoeren:

• Maak een MEMS 3D-model van lay-out

• Ontwerpregelcontrole op maakbaarheid van MEMS

• Simulatie op systeemniveau van MEMS-apparaten en IC-ontwerp

• Volledige visualisatie van laag- en ontwerpgeometrie

• Automatische lay-outgeneratie met geparametriseerde cellen

• Genereren van gedragsmodellen van uw MEMS-apparaten

• Geavanceerde maskerlay-out en verificatiestroom

• Export van DXF-bestanden   

​

MICROFLUIDICA

Onze ontwerp- en ontwikkelingsactiviteiten voor microfluïdische apparaten zijn gericht op de fabricage van apparaten en systemen waarin kleine hoeveelheden vloeistoffen worden verwerkt. We hebben de mogelijkheid om microfluïdische apparaten voor u te ontwerpen en prototyping en microfabricage op maat aan te bieden voor uw toepassingen. Voorbeelden van microfluïdische apparaten zijn micro-voortstuwingsapparaten, lab-on-a-chip-systemen, microthermische apparaten, inkjetprintkoppen en meer. Bij microfluïdica hebben we te maken met de nauwkeurige controle en manipulatie van vloeistoffen die beperkt zijn tot sub-milimetergebieden. Vloeistoffen worden verplaatst, gemengd, gescheiden en verwerkt. In microfluïdische systemen worden vloeistoffen verplaatst en gecontroleerd, hetzij actief met behulp van kleine micropompen en microkleppen en dergelijke, hetzij passief gebruikmakend van capillaire krachten. Met lab-on-a-chip-systemen worden processen die normaal in een laboratorium worden uitgevoerd, geminiaturiseerd op een enkele chip om de efficiëntie en mobiliteit te verbeteren en de monster- en reagensvolumes te verminderen.

Enkele belangrijke toepassingen van microfluïdische apparaten en systemen zijn:

​

- Laboratoria op een chip

- Drugstest

- Glucosetesten

- Chemische microreactor

- Microprocessor koeling

- Micro brandstofcellen

- Eiwitkristallisatie

- Snelle verandering van medicijnen, manipulatie van afzonderlijke cellen

- Eencellige studies

- Afstembare optofluïdische microlens-arrays

- Microhydraulische & micropneumatische systemen (vloeistofpompen,

gaskleppen, mengsystemen…etc)

- Biochip vroegtijdige waarschuwingssystemen

- Detectie van chemische soorten

- Bioanalytische toepassingen

- On-chip DNA- en eiwitanalyse

- Spuitmondstukken

- Kwartsstroomcellen voor detectie van bacteriën

- Chips voor dubbele of meervoudige druppelgeneratie

​

AGS-Engineering biedt ook op kleine schaal advies, ontwerp en productontwikkeling in gasvormige en vloeibare systemen en producten. We gebruiken geavanceerde Computational Fluid Dynamics (CFD)-tools en laboratoriumtests om complex stromingsgedrag te begrijpen en te visualiseren. Onze microfluïdische ingenieurs hebben CFD-tools en microscopie gebruikt om de vloeistoftransportverschijnselen op microschaal in poreuze media te karakteriseren. We hebben ook een nauwe samenwerking met gieterijen voor onderzoek, ontwerp. Ontwikkelen en leveren van microfluïdische & bioMEMS componenten. Wij kunnen u helpen bij het ontwerpen en fabriceren van uw eigen microfluïdische chips. Ons ervaren chipontwerpteam kan u helpen bij het ontwerpen, prototyping en fabricage van kleine partijen en volumehoeveelheden microfluïdische chips voor uw specifieke toepassing. Beginnen met apparaten op plastic wordt aanbevolen voor snelle tests, omdat het minder tijd en kosten kost voor fabricage in vergelijking met apparaten op PDMS. We kunnen microfluïdische patronen fabriceren op kunststoffen zoals PMMA, COC. We kunnen fotolithografie doen gevolgd door zachte lithografie om microfluïdische patronen op PDMS te creëren. We produceren metalen meesters, we zijn door patronen te frezen op messing en aluminium. De apparaatfabricage op PDMS en het maken van patronen op kunststoffen en metalen kan binnen enkele weken worden voltooid. We kunnen op verzoek connectoren leveren voor patronen die op kunststoffen zijn vervaardigd, zoals poortconnectoren die compatibel zijn voor 1 mm poortgrootte, samen met fittingen om 360 micron PEEK-capillaire buizen aan te sluiten. Mannelijke mini-luer met metalen pen kan worden geleverd om een tygon-buis met een binnendiameter van 0,5 mm tussen vloeistofpoorten en spuitpomp aan te sluiten. Vloeistofopslagreservoirs met een capaciteit van 100 l. kan ook worden verstrekt. Als u al een ontwerp heeft, kunt u deze aanleveren in Autocad-, .dwg- of .dxf-formaten.

​

​