MEMS​

MEMS, que significa MicroElectroMechanical Systems, são micromáquinas minúsculas em escala de chip compostas de componentes entre 1 a 100 micrômetros de tamanho (um micrômetro é um milionésimo de metro) e os dispositivos MEMS geralmente variam em tamanho de 20 micrômetros  (20 milionésimos de metro) para um milímetro. A maioria dos dispositivos MEMS tem algumas centenas de mícrons de diâmetro. Eles geralmente consistem em uma unidade central que processa dados, o microprocessador e vários componentes que interagem com o exterior, como microssensores. Em escalas tão pequenas, as regras da física clássica nem sempre são úteis. Devido à grande área de superfície do MEMS em relação ao volume, os efeitos de superfície, como eletrostáticos e umectação, dominam os efeitos de volume, como inércia ou massa térmica. Portanto, o projeto e desenvolvimento de MEMS requerem experiência específica no campo, bem como software específico que leve em consideração essas regras da física não clássica.

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Os MEMS tornaram-se práticos especialmente durante as últimas décadas depois que puderam ser fabricados usando tecnologias modificadas de fabricação de dispositivos semicondutores, que normalmente eram usadas para fazer eletrônicos. Estes incluem moldagem e galvanização, gravação a úmido (KOH, TMAH) e gravação a seco (RIE e DRIE), usinagem por descarga elétrica (EDM), deposição de filmes finos e outras tecnologias capazes de fabricar dispositivos muito pequenos.

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Se você tem um novo conceito de MEMS, mas não possui as ferramentas de design especializadas e/ou o conhecimento adequado, podemos ajudá-lo. Após o projeto, desenvolvimento e fabricação, podemos desenvolver hardware e software de teste personalizados para o seu produto MEMS. Trabalhamos com várias fundições especializadas na fabricação de MEMS. Ambos os wafers de 150 mm e 200 mm são processados em ambientes ISO/TS 16949 e ISO 14001 registrados e compatíveis com RoHS. Somos capazes de realizar pesquisas de ponta, design, desenvolvimento, testes, qualificação, prototipagem, bem como produção comercial de alto volume. Alguns dispositivos MEMS populares em que nossos engenheiros têm experiência incluem:

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• Acelerômetros

• Giroscópios/ Giroscópios

• Magnetômetros

• Microfones

• Ressonadores

• MEMS ópticos(como projetores digitais, todos os interruptores de fibra óptica)

• Atuadores MEMSe Sensores (como sensor de movimento, sensor de pressão)

• Comutadores e Varactores de RF

• Colheitadeiras de Energia

• Microbolômetros

 

Pequenos sensores e atuadores MEMS permitiram novas funcionalidades em smartphones, tablets, carros, projetores... etc. e são essenciais para a Internet das Coisas (IoT). Por outro lado, MEMS apresenta desafios de engenharia especializados, incluindo processos de fabricação não padronizados, interações multifísicas, integração com ICs e requisitos de embalagem hermética personalizados. Sem uma plataforma de projeto específica para MEMS, muitas vezes leva muitos anos para trazer um produto MEMS para o mercado. Usamos ferramentas avançadas para projetar e desenvolver MEMS. O Tanner MEMS Design permite o suporte ao projeto e fabricação de MEMS 3D em um ambiente unificado e facilita a integração de dispositivos MEMS com circuitos de processamento de sinais analógicos/mistos no mesmo IC. Ele aumenta a capacidade de fabricação de dispositivos MEMS por meio de análises mecânicas, térmicas, acústicas, elétricas, eletrostáticas, magnéticas e de fluidos. Outras ferramentas de software da Coventor nos oferecem plataformas poderosas para projeto, simulação, verificação e modelagem de processos de MEMS. A plataforma da Coventor aborda desafios de engenharia específicos de MEMS, como interações multifísicas, variações de processo, integração de MEMS+IC, interação de MEMS+pacote. Nossos engenheiros de MEMS são capazes de modelar e simular o comportamento e as interações do dispositivo antes de se comprometerem com a fabricação real e, em horas ou dias, podem modelar ou simular efeitos que normalmente levariam meses de construção e teste na fábrica. Algumas das ferramentas avançadas que nossos designers de MEMS usam são as seguintes.

 

Para simulações:

• Fluxo de Projeto de Tanner MEMS do Mentor

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D da Coventor

• IntelliSense

• Módulo Comsol MEMS

• ANSYS

 

Para desenhar máscaras:

• AutoCAD

• Vectorworks

• Editor de layout

 

Para modelagem:

• Solidworks

 

Para cálculos, análises analíticas e numéricas:

• Matlab

• MathCAD

• Mathematica

 

A seguir está uma breve lista do trabalho de design e desenvolvimento de MEMS que realizamos:

• Criar um modelo 3D MEMS a partir do layout

• Verificação de regra de projeto para fabricação de MEMS

• Simulação em nível de sistema de dispositivos MEMS e design de IC

• Visualização completa da camada e geometria do projeto

• Geração automática de layout com células parametrizadas

• Geração de modelos comportamentais de seus dispositivos MEMS

• Layout de máscara avançado e fluxo de verificação

• Exportação de arquivos DXF   

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MICROFLUÍDOS

Nossas operações de projeto e desenvolvimento de dispositivos microfluídicos são destinadas à fabricação de dispositivos e sistemas nos quais pequenos volumes de fluidos são manuseados. Temos a capacidade de projetar dispositivos microfluídicos para você e oferecer prototipagem e microfabricação sob medida para suas aplicações. Exemplos de dispositivos microfluídicos são dispositivos de micropropulsão, sistemas lab-on-a-chip, dispositivos microtérmicos, cabeçotes de impressão a jato de tinta e muito mais. Na microfluídica temos que lidar com o controle e manipulação precisos de fluidos restritos a regiões sub-milimétricas. Os fluidos são movidos, misturados, separados e processados. Em sistemas microfluídicos, os fluidos são movidos e controlados ativamente usando pequenas microbombas e microválvulas e similares ou aproveitando passivamente as forças capilares. Com os sistemas lab-on-a-chip, os processos que normalmente são realizados em um laboratório são miniaturizados em um único chip para aumentar a eficiência e a mobilidade, bem como reduzir os volumes de amostras e reagentes.

Algumas das principais aplicações de dispositivos e sistemas microfluídicos são:

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- Laboratórios em um chip

- Triagem de drogas

- Testes de glicose

- Microrreator químico

- Resfriamento do microprocessador

- Microcélulas de combustível

- Cristalização de proteínas

- Mudança rápida de drogas, manipulação de células únicas

- Estudos de célula única

- Matrizes de microlentes optofluídicas ajustáveis

- Sistemas microhidráulicos e micropneumáticos (bombas de líquidos,

válvulas de gás, sistemas de mistura...etc)

- Sistemas de alerta precoce de biochip

- Detecção de espécies químicas

- Aplicações bioanalíticas

- Análise de DNA e proteínas no chip

- Dispositivos de pulverização

- Células de fluxo de quartzo para detecção de bactérias

- Chips de geração de gotas duplas ou múltiplas

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A AGS-Engineering também oferece consultoria, design e desenvolvimento de produtos em sistemas e produtos gasosos e líquidos, em pequenas escalas. Empregamos ferramentas avançadas de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD), bem como testes de laboratório para entender e visualizar o comportamento de fluxo complexo. Nossos engenheiros de microfluídica usaram ferramentas CFD e microscopia para caracterizar os fenômenos de transporte de líquidos em microescala em meios porosos. Também temos uma estreita cooperação com fundições para pesquisa, design. Desenvolver e fornecer componentes microfluídicos e bioMEMS. Podemos ajudá-lo a projetar e fabricar seus próprios chips microfluídicos. Nossa experiente equipe de projeto de chips pode ajudá-lo através do projeto, prototipagem e fabricação de pequenos lotes e quantidades de volume de chips microfluídicos para sua aplicação específica. Começar com dispositivos em plástico é recomendado para testes rápidos, pois leva menos tempo e custo para fabricação em comparação com dispositivos em PDMS. Podemos fabricar padrões microfluídicos em plásticos como PMMA, COC. Podemos fazer fotolitografia seguida de litografia suave para criar padrões microfluídicos em PDMS. Produzimos mestres de metal, estamos por padrões de fresagem em Latão e Alumínio. A fabricação do dispositivo em PDMS e a criação de padrões em plásticos e metais podem ser concluídas em poucas semanas. Podemos fornecer conectores para padrões fabricados em plástico mediante solicitação, como conectores de porta compatíveis com tamanho de porta de 1 mm, juntamente com encaixe para conectar tubos capilares PEEK de 360 mícrons. Mini luer macho com conjunto de pino de metal pode ser fornecido para conectar o tubo tygon de 0,5 mm de diâmetro interno entre as portas de fluido e a bomba de seringa. Reservatórios de armazenamento de líquidos com capacidade de 100 μl. também pode ser fornecido. Se você já tem um projeto, pode enviar nos formatos Autocad, .dwg ou .dxf.

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