MEMS​

MEMS, ראשי תיבות של MicroElectroMechanical Systems הן מיקרו-מכונות זעירות בקנה מידה שבבים המורכבות מרכיבים בגודל שבין 1 ל-100 מיקרומטר (מיקרומטר הוא מיליונית המטר) והתקני MEMS נעים בדרך כלל בגודל של 20 מיקרומטר_cc781905-5cde-3194-bb3b-15386bad_5 (20 מיליוניות המטר) עד מילימטר. רוב מכשירי ה-MEMS הם בקוטר של כמה מאות מיקרון. לרוב הם מורכבים מיחידה מרכזית המעבדת נתונים, המיקרו-מעבד ומספר רכיבים המקיימים אינטראקציה עם החוץ, כגון חיישנים מיקרוניים. בקנה מידה קטן כל כך, חוקי הפיזיקה הקלאסית לא תמיד שימושיים. בשל יחס שטח הפנים הגדול של MEMS לנפח, השפעות פני השטח כגון אלקטרוסטטיקה והרטבה שולטות בהשפעות נפח כגון אינרציה או מסה תרמית. לכן, עיצוב ופיתוח MEMS אכן דורשים ניסיון ספציפי בתחום כמו גם תוכנה ספציפית שלוקחת בחשבון את כללי הפיזיקה הלא-קלאסיים הללו.

​

MEMS הפכו למעשיים במיוחד בעשורים האחרונים לאחר שניתן היה לייצר אותם באמצעות טכנולוגיות ייצור של התקן מוליכים למחצה, ששימשו בדרך כלל לייצור אלקטרוניקה. אלה כוללים יציקה וציפוי, תחריט רטוב (KOH, TMAH) וחריטה יבשה (RIE ו-DRIE), עיבוד שבבי פריקה חשמלית (EDM), שקיעת סרט דק וטכנולוגיות אחרות המסוגלות לייצר מכשירים קטנים מאוד.

​

אם יש לך קונספט MEMS חדש אבל אין לך את כלי העיצוב המיוחדים ו/או את המומחיות הנכונה, אנחנו יכולים לעזור לך. לאחר תכנון, פיתוח וייצור נוכל לפתח חומרה ותוכנה לבדיקה מותאמות אישית עבור מוצר ה-MEMS שלך. אנו עובדים עם מספר בתי יציקה מבוססים המתמחים בייצור MEMS. גם פרוסות 150 מ"מ ו-200 מ"מ מעובדות תחת ISO/TS 16949 ו-ISO 14001 רשומות וסביבות תואמות RoHS. אנו מסוגלים לבצע מחקר מוביל, עיצוב, פיתוח, בדיקות, הסמכה, אב טיפוס וכן ייצור מסחרי בנפח גבוה. כמה מכשירי MEMS פופולריים שיש למהנדסים שלנו ניסיון בהם כוללים:

​

• מדי תאוצה

• ג'ירוסקופים/ גירוס

• מגנומטרים

• מיקרופונים

• מהודים

• MEMS אופטי(כגון מקרנים דיגיטליים, כל מתג סיבים אופטיים)

• מפעילי MEMSוחיישנים (כגון חיישן תנועה, חיישן לחץ)

• מתגי RF & Varactors

• קצירי אנרגיה

• מיקרו-בולומטרים

 

חיישני MEMS ומפעילים זעירים אפשרו פונקציונליות חדשה בטלפונים חכמים, טאבלטים, מכוניות, מקרנים וכו'. והם קריטיים לאינטרנט של הדברים (IoT). מצד שני, MEMS מציגה אתגרים הנדסיים מיוחדים, כולל תהליכי ייצור לא סטנדרטיים, אינטראקציות מרובות פיזיקה, אינטגרציה עם ICs ודרישות אריזה הרמטית מותאמות אישית. ללא פלטפורמת עיצוב ספציפית ל-MEMS, לרוב לוקח שנים רבות להביא מוצר MEMS לשוק. אנו משתמשים בכלים מתקדמים לתכנון ופיתוח MEMS. Tanner MEMS Design מאפשר לנו תמיכה בתכנון וייצור MEMS בתלת מימד בסביבה מאוחדת אחת, ומקל על שילוב התקני MEMS עם מעגלי עיבוד אותות אנלוגיים/מעורבים באותו IC. זה משפר את יכולת הייצור של מכשירי MEMS באמצעות ניתוחים מכניים, תרמיים, אקוסטיים, חשמליים, אלקטרוסטטים, מגנטיים ונוזלים. כלי תוכנה אחרים מבית Coventor מציעים לנו פלטפורמות עוצמתיות לתכנון MEMS, סימולציה, אימות ומידול תהליכים. הפלטפורמה של Coventor נותנת מענה לאתגרים הנדסיים ספציפיים ל-MEMS כגון אינטראקציות מרובות פיזיקה, וריאציות של תהליך, שילוב MEMS+IC, אינטראקציית MEMS+חבילה. מהנדסי ה-MEMS שלנו מסוגלים לדגמן ולדמות התנהגות ואינטראקציות של מכשירים לפני שהם מתחייבים לייצור בפועל, ובשעות או ימים, הם יכולים לדגמן או לדמות אפקטים שבדרך כלל היו לוקחים חודשים של בנייה ובדיקה במעבדה. כמה מהכלים המתקדמים שמעצבי ה-MEMS שלנו משתמשים בהם הם הבאים.

 

לסימולציות:

• Tanner MEMS Design Flow מבית Mentor

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D מבית Coventor

• IntelliSense

• מודול MEMS של קומסול

• ANSYS

 

לציור מסכות:

• אוטוקאד

• וקטורוורקס

• עורך פריסה

 

לדוגמנות:

• עבודות מוצקות

 

לחישובים, ניתוח אנליטי, מספרי:

• מטלב

• MathCAD

• מתמטיקה

 

להלן רשימה קצרה של עבודות התכנון והפיתוח של MEMS שאנו מבצעים:

• צור מודל MEMS 3D מתוך פריסה

• בדיקת כלל עיצוב עבור יכולת ייצור של MEMS

• סימולציה ברמת המערכת של התקני MEMS ועיצוב IC

• הדמיה מלאה של שכבות וגיאומטריה עיצובית

• יצירת פריסה אוטומטית עם תאים עם פרמטרים

• יצירת מודלים התנהגותיים של מכשירי ה-MEMS שלך

• פריסת מסכה מתקדמת וזרימת אימות

• ייצוא של קבצי DXF   

​

מיקרופלואידיקה

פעולות התכנון והפיתוח של מכשירי המיקרופלואידיקה שלנו מכוונות לייצור מכשירים ומערכות שבהם מטופלים בכמויות קטנות של נוזלים. יש לנו את היכולת לעצב עבורך התקנים מיקרופלואידיים ולהציע אב טיפוס וייצור מיקרו בהתאמה אישית עבור היישומים שלך. דוגמאות להתקנים מיקרו-נוזליים הם התקני מיקרו הנעה, מערכות מעבדה-על-שבב, מכשירים מיקרו-תרמיים, ראשי הדפסה להזרקת דיו ועוד. במיקרופלואידיקה עלינו להתמודד עם שליטה ומניפולציה מדויקת של נוזלים המוגבלים לאזורים תת-מילימטרים. נוזלים מועברים, מערבבים, מופרדים ומעובדים. במערכות מיקרו-נוזליות נוזלים מועברים ונשלטים באופן אקטיבי באמצעות מיקרו-משאבות זעירות ומיקרו-שסתומים וכדומה או תוך ניצול פסיבי של כוחות נימיים. עם מערכות מעבדה-על-שבב, תהליכים המבוצעים בדרך כלל במעבדה ממוזערים על שבב בודד על מנת לשפר את היעילות והניידות וכן להפחית את נפחי הדגימות והריאגנטים.

כמה יישומים עיקריים של התקנים ומערכות מיקרו-נוזליות הם:

​

- מעבדות על שבב

- בדיקת תרופות

- בדיקות גלוקוז

- מיקרו כור כימי

- קירור מיקרו-מעבד

- תאי דלק מיקרו

- התגבשות חלבון

- שינוי מהיר של תרופות, מניפולציה של תאים בודדים

- מחקרים בתא בודד

- מערכי מיקרועדשות אופטופלואידיות ניתנות לכוונון

- מערכות מיקרו הידראוליות ומיקרופניאומטיות (משאבות נוזלים,

שסתומי גז, מערכות ערבוב וכו')

- מערכות התרעה מוקדמת ביו-צ'יפ

- איתור מינים כימיים

- יישומים ביואנליטיים

- ניתוח DNA וחלבונים על-שבב

- התקני ריסוס חרירים

- תאי זרימת קוורץ לזיהוי חיידקים

- שבבי יצירת טיפות כפולות או מרובות

​

AGS-Engineering מציעה גם ייעוץ, עיצוב ופיתוח מוצרים במערכות ומוצרים גזים ונוזלים, בהיקפים קטנים. אנו משתמשים בכלים מתקדמים של Computational Fluid Dynamics (CFD) וכן בדיקות מעבדה כדי להבין ולהמחיש התנהגות זרימה מורכבת. מהנדסי המיקרו-נוזלים שלנו השתמשו בכלי CFD ובמיקרוסקופיה כדי לאפיין את תופעות הובלת נוזלים בקנה מידה מיקרו במדיה נקבוביות. יש לנו גם שיתוף פעולה הדוק עם בתי יציקה למחקר, עיצוב. פיתוח ואספקת רכיבי מיקרו-נוזלים ו-bioMEMS. אנחנו יכולים לעזור לך לעצב וליצור שבבים מיקרופלואידיים משלך. צוות עיצוב השבבים המנוסה שלנו יכול לעזור לך בתכנון, יצירת אב טיפוס וייצור של חלקים קטנים וכמויות נפח של שבבים מיקרופלואידיים עבור היישום הספציפי שלך. מומלץ להתחיל במכשירים על פלסטיק לצורך ניסויים מהירים מכיוון שלוקח פחות זמן ועלות לייצור בהשוואה למכשירים ב-PDMS. אנו יכולים לייצר דפוסים מיקרופלואידיים על פלסטיק כגון PMMA, COC. אנחנו יכולים לעשות פוטוליטוגרפיה ואחריה ליתוגרפיה רכה כדי ליצור דפוסים מיקרופלואידיים ב-PDMS. אנו מייצרים מאסטרים למתכת, אנו ע"י כרסום דפוסי פליז ואלומיניום. ניתן להשלים את ייצור המכשיר על PDMS ויצירת דפוסים על פלסטיק ומתכות תוך מספר שבועות. אנו יכולים לספק מחברים לדפוסים המיוצרים על פלסטיק לפי בקשה, כגון מחברי יציאה התואמים לגודל יציאה של 1 מ"מ יחד עם התאמה לחיבור צינורות נימיים של PEEK בגודל 360 מיקרון. ניתן לספק מיני לור זכר עם מכלול סיכות מתכת לחיבור צינור טייגון בקוטר פנימי של 0.5 מ"מ בין יציאות נוזל ומשאבת מזרק. מאגרי אחסון נוזלים בקיבולת 100 μl. ניתן לספק גם. אם כבר יש לך עיצוב, תוכל להגיש בפורמטים של Autocad, .dwg או .dxf.

​

​