MEMS​

MEMS, що розшифровується як MicroElectroMechanical Systems, — це крихітні мікромашини, що складаються з компонентів розміром від 1 до 100 мікрометрів (мікрометр — це одна мільйонна частина метра), а пристрої MEMS зазвичай мають розмір від 20 мікрометрів  (20 мільйонних часток метра) до міліметра. Більшість пристроїв MEMS мають розміри кілька сотень мікрон. Зазвичай вони складаються з центрального блоку, який обробляє дані, мікропроцесора та кількох компонентів, які взаємодіють із зовнішнім середовищем, наприклад мікросенсорів. У таких малих масштабах правила класичної фізики не завжди корисні. Завдяки великому відношенню площі поверхні до об’єму MEMS, поверхневі ефекти, такі як електростатика та змочування, домінують над об’ємними ефектами, такими як інерція або теплова маса. Таким чином, проектування та розробка MEMS вимагає певного досвіду в цій галузі, а також спеціального програмного забезпечення, яке враховує ці правила некласичної фізики.

​

MEMS стали практичними особливо протягом останніх кількох десятиліть після того, як їх можна було виготовляти за допомогою модифікованих технологій виготовлення напівпровідникових пристроїв, які зазвичай використовуються для виробництва електроніки. До них відносяться формування та нанесення покриттів, вологе травлення (KOH, TMAH) і сухе травлення (RIE і DRIE), електроерозійна обробка (EDM), нанесення тонких плівок та інші технології, які дозволяють виготовляти дуже маленькі пристрої.

​

Якщо у вас є нова концепція MEMS, але ви не володієте спеціалізованими інструментами проектування та/або належним досвідом, ми можемо вам допомогти. Після проектування, розробки та виготовлення ми можемо розробити індивідуальне тестове обладнання та програмне забезпечення для вашого продукту MEMS. Ми працюємо з кількома визнаними ливарними підприємствами, що спеціалізуються на виготовленні MEMS. Як 150-міліметрові, так і 200-міліметрові пластини обробляються відповідно до зареєстрованих стандартів ISO/TS 16949 і ISO 14001, а також відповідно до RoHS. Ми здатні виконувати передові дослідження, дизайн, розробку, тестування, кваліфікацію, створення прототипів, а також великі обсяги комерційного виробництва. Деякі популярні пристрої MEMS, які наші інженери мають досвід, включають:

​

• Акселерометри

• Гіроскопи/ Гірос

• Магнітометри

• мікрофони

• Резонатори

• Оптичні МЕМС(наприклад, цифрові проектори, усі оптоволоконні комутатори)

• Актуатори MEMSі датчики (такі як датчик руху, датчик тиску)

• ВЧ перемикачі та варактори

• Комбайни енергії

• Мікроболометри

 

Крихітні датчики та виконавчі механізми MEMS увімкнули нові функції в смартфонах, планшетах, автомобілях, проекторах тощо. і мають вирішальне значення для Інтернету речей (IoT). З іншого боку, MEMS представляє спеціальні інженерні завдання, включаючи нестандартні процеси виготовлення, багатофізичні взаємодії, інтеграцію з мікросхемами та спеціальні вимоги до герметичної упаковки. Без спеціальної платформи проектування MEMS часто потрібно багато років, щоб вивести продукт MEMS на ринок. Ми використовуємо передові інструменти для проектування та розробки MEMS. Tanner MEMS Design дає нам змогу проектувати та виготовляти 3D MEMS в одному єдиному середовищі, а також полегшує інтеграцію MEMS-пристроїв із схемою обробки аналогових/змішаних сигналів на тій самій IC. Він покращує технологічність пристроїв MEMS за допомогою механічного, термічного, акустичного, електричного, електростатичного, магнітного та рідинного аналізів. Інші програмні засоби від Coventor пропонують нам потужні платформи для проектування MEMS, моделювання, перевірки та моделювання процесів. Платформа Coventor вирішує специфічні для MEMS інженерні завдання, такі як багатофізична взаємодія, варіації процесів, інтеграція MEMS+IC, взаємодія MEMS+package. Наші інженери MEMS можуть моделювати та симулювати поведінку та взаємодію пристрою, перш ніж приступити до фактичного виготовлення, і за години чи дні вони можуть змоделювати чи симулювати ефекти, які зазвичай зайняли б місяці створення та тестування на фабриці. Нижче наведено деякі передові інструменти, які використовують наші дизайнери MEMS.

 

Для моделювання:

• Таннер MEMS Design Flow від Mentor

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D від Coventor

• IntelliSense

• Модуль MEMS Comsol

• ANSYS

 

Для малювання масок:

• AutoCAD

• Vectorworks

• Редактор макета

 

Для моделювання:

• Solidworks

 

Для розрахунків, аналітичного, чисельного аналізу:

• Matlab

• MathCAD

• Математика

 

Нижче наведено короткий перелік проектування та розробки MEMS, які ми виконуємо:

• Створіть 3D-модель MEMS із макета

• Перевірка правил проектування на технологічність MEMS

• Моделювання на системному рівні пристроїв MEMS та проектування IC

• Повна візуалізація шару та геометрії дизайну

• Автоматична генерація макета з параметризованими осередками

• Генерація поведінкових моделей ваших MEMS пристроїв

• Розширений макет маски та процес перевірки

• Експорт файлів DXF   

​

МІКРОФЛЮІДІКА

Наші операції з проектування та розробки мікрофлюїдних пристроїв спрямовані на виготовлення пристроїв і систем, у яких обробляються невеликі об’єми рідин. У нас є можливість розробити мікрофлюїдні пристрої для вас і запропонувати створення прототипів і мікровиробництво на замовлення для ваших застосувань. Прикладами мікрофлюїдних пристроїв є мікрорушійні пристрої, системи лабораторії на чіпі, мікротермічні пристрої, струменеві друкуючі головки тощо. У мікрофлюїдиці ми маємо справу з точним контролем та маніпулюванням рідинами, обмеженими субміліметровими областями. Рідини переміщуються, змішуються, відокремлюються та обробляються. У мікрофлюїдних системах рідини переміщуються та контролюються або активно за допомогою крихітних мікронасосів і мікроклапанів тощо, або пасивно використовуючи переваги капілярних сил. У системах lab-on-a-chip процеси, які зазвичай виконуються в лабораторії, мініатюризуються на одному чіпі, щоб підвищити ефективність і мобільність, а також зменшити об’єми зразків і реагентів.

Деякі основні сфери застосування мікрофлюїдних пристроїв і систем:

​

- Лабораторії на чіпі

- Скринінг на наркотики

- Тести на глюкозу

- Хімічний мікрореактор

- Мікропроцесорне охолодження

- Мікропаливні елементи

- Кристалізація білка

- Швидка заміна ліків, маніпуляції з окремими клітинами

- Дослідження окремих клітин

- Настроювані оптофлюїдні масиви мікролінз

- Мікрогідравлічні та мікропневматичні системи (рідинні насоси,

газові клапани, змішувальні системи… тощо)

- Біочіпові системи раннього попередження

- Виявлення хімічних форм

- Біоаналітичні програми

- Аналіз ДНК та білка на чіпі

- Насадкові розпилювальні пристрої

- Кварцові проточні кювети для виявлення бактерій

- Мікросхеми створення подвійних або кількох крапель

​

AGS-Engineering також пропонує консультації, проектування та розробку продуктів у газоподібних і рідких системах і продуктах у малих масштабах. Ми використовуємо передові інструменти обчислювальної гідродинаміки (CFD), а також лабораторні випробування, щоб зрозуміти та візуалізувати складну поведінку потоку. Наші інженери з мікрофлюїдики використовували інструменти CFD і мікроскопію, щоб охарактеризувати мікромасштабні явища транспорту рідини в пористих середовищах. Ми також маємо тісну співпрацю з ливарними підприємствами для дослідження, проектування. Розробка та постачання мікрофлюїдних і біоМЕМС компонентів. Ми можемо допомогти вам розробити та виготовити власні мікрофлюїдні чіпи. Наша досвідчена команда розробників чіпів може допомогти вам у проектуванні, створенні прототипів і виготовленні невеликих партій і об’ємів мікрофлюїдних чіпів для конкретного застосування. Починати з пристроїв на пластику рекомендується для швидких випробувань, оскільки виготовлення потребує менше часу та витрат порівняно з пристроями на PDMS. Ми можемо виготовляти мікрофлюїдні візерунки на таких пластмасах, як PMMA, COC. Ми можемо зробити фотолітографію з наступною м’якою літографією для створення мікрофлюїдних візерунків на PDMS. Виготовляємо металеві майстри, займаємось фрезеруванням лекал на латуні та алюмінії. Виготовлення пристрою на PDMS і виготовлення візерунків на пластику та металі може бути завершено протягом кількох тижнів. За запитом ми можемо надати з’єднувачі для візерунків, виготовлених на пластику, наприклад з’єднувачі портів, сумісні з розміром порту 1 мм, а також фітинги для під’єднання капілярних трубок PEEK 360 мікрон. Міні-Люер з чоловічою частиною з металевим штифтом можна постачати для з’єднання трубки Tygon із внутрішнім діаметром 0,5 мм між портами для рідини та шприцевим насосом. Ємності для зберігання рідини ємністю 100 мкл. також можна надати. Якщо у вас уже є дизайн, ви можете подати його у форматах Autocad, .dwg або .dxf.

​

​