MEMS​

MEMS, kar pomeni MicroElectroMechanical Systems, so mikrostroji z majhnimi čipi, sestavljeni iz komponent, velikih od 1 do 100 mikrometrov (mikrometer je ena milijoninka metra), naprave MEMS pa so običajno velike od 20 mikrometrov  (20 milijonink metra) na milimeter. Večina naprav MEMS ima premer nekaj sto mikronov. Običajno so sestavljene iz osrednje enote, ki obdeluje podatke, mikroprocesorja in več komponent, ki delujejo z zunanjostjo, kot so mikrosenzorji. Pri tako majhnih velikostih pravila klasične fizike niso vedno uporabna. Zaradi velikega razmerja med površino in prostornino MEMS površinski učinki, kot sta elektrostatika in močenje, prevladujejo nad volumskimi učinki, kot sta vztrajnost ali toplotna masa. Zato načrtovanje in razvoj MEMS zahteva posebne izkušnje na tem področju, pa tudi posebno programsko opremo, ki upošteva ta pravila neklasične fizike.

​

MEMS so postali praktični zlasti v zadnjih nekaj desetletjih, potem ko so jih lahko izdelali z uporabo modificiranih tehnologij izdelave polprevodniških naprav, ki so se običajno uporabljale za izdelavo elektronike. Ti vključujejo oblikovanje in prevleko, mokro jedkanje (KOH, TMAH) in suho jedkanje (RIE in DRIE), strojno obdelavo z električnim praznjenjem (EDM), nanašanje tankega filma in druge tehnologije, ki omogočajo izdelavo zelo majhnih naprav.

​

Če imate nov koncept MEMS, vendar nimate specializiranih orodij za načrtovanje in/ali ustreznega strokovnega znanja, vam lahko pomagamo. Po načrtovanju, razvoju in izdelavi lahko razvijemo prilagojeno preskusno strojno in programsko opremo za vaš izdelek MEMS. Sodelujemo s številnimi uveljavljenimi livarnami, specializiranimi za izdelavo MEMS. Tako 150 mm kot 200 mm rezine se obdelujejo v registriranih okoljih ISO/TS 16949 in ISO 14001 ter v skladu z RoHS. Sposobni smo izvajati vrhunske raziskave, načrtovanje, razvoj, testiranje, kvalifikacije, izdelavo prototipov kot tudi velikoserijsko komercialno proizvodnjo. Nekatere priljubljene naprave MEMS, s katerimi imajo naši inženirji izkušnje, vključujejo:

​

• Merilniki pospeška

• Žiroskopi/ žiroskopi

• Magnetometri

• Mikrofoni

• Resonatorji

• Optični MEMS(kot so digitalni projektorji, vsa stikala za optična vlakna)

• MEMS aktuatorjiin senzorji (kot so senzor gibanja, senzor tlaka)

• RF stikala in variatorji

• Žetev energije

• Mikrobolometri

 

Majhni MEMS senzorji in aktuatorji so omogočili nove funkcionalnosti v pametnih telefonih, tablicah, avtomobilih, projektorjih … itd. in so ključnega pomena za internet stvari (IoT). Po drugi strani pa MEMS predstavlja posebne inženirske izzive, vključno z nestandardnimi postopki izdelave, večfizikalnimi interakcijami, integracijo z IC-ji in zahtevami za hermetično pakiranje po meri. Brez platforme za načrtovanje, specifične za MEMS, pogosto traja več let, da izdelek MEMS pride na trg. Za načrtovanje in razvoj MEMS uporabljamo napredna orodja. Tanner MEMS Design nam omogoča 3D načrtovanje MEMS in podporo za izdelavo v enem poenotenem okolju ter olajša integracijo naprav MEMS z vezjem za obdelavo analognih/mešanih signalov na isti IC. Z mehanskimi, toplotnimi, akustičnimi, električnimi, elektrostatičnimi, magnetnimi in tekočinskimi analizami izboljša proizvodnost naprav MEMS. Druga programska orodja podjetja Coventor nam ponujajo zmogljive platforme za načrtovanje, simulacijo, preverjanje in modeliranje procesov MEMS. Coventorjeva platforma obravnava inženirske izzive, specifične za MEMS, kot so večfizikalne interakcije, variacije procesov, integracija MEMS+IC, interakcija MEMS+paket. Naši inženirji MEMS lahko modelirajo in simulirajo vedenje in interakcije naprave, preden se lotijo dejanske izdelave, in v urah ali dneh lahko modelirajo ali simulirajo učinke, ki bi običajno trajali mesece gradnje in testiranja v tovarni. Nekatera napredna orodja, ki jih naši oblikovalci MEMS uporabljajo, so naslednja.

 

Za simulacije:

• Tanner MEMS Design Flow iz Mentorja

• MEMS+, CoventorWare, SEMulator3D podjetja Coventor

• IntelliSense

• Modul Comsol MEMS

• ANSYS

 

Za risanje mask:

• AutoCAD

• Vectorworks

• Urejevalnik postavitve

 

Za modeliranje:

• Solidworks

 

Za izračune, analitične, numerične analize:

• Matlab

• MathCAD

• Mathematica

 

Sledi kratek seznam projektiranja in razvoja MEMS, ki ga izvajamo:

• Iz postavitve ustvarite 3D model MEMS

• Preverjanje konstrukcijskih pravil za izdelljivost MEMS

• Simulacija naprav MEMS in načrtovanja IC na sistemski ravni

• Popolna vizualizacija plasti in geometrije oblikovanja

• Samodejno ustvarjanje postavitve s parametriranimi celicami

• Generiranje vedenjskih modelov vaših MEMS naprav

• Napredna postavitev maske in potek preverjanja

• Izvoz datotek DXF   

​

MIKROFLUIDIKA

Naše operacije načrtovanja in razvoja mikrofluidičnih naprav so usmerjene v izdelavo naprav in sistemov, v katerih se upravlja z majhnimi količinami tekočin. Za vas lahko oblikujemo mikrofluidne naprave in ponudimo izdelavo prototipov in mikroproizvodnjo po meri za vaše aplikacije. Primeri mikrofluidnih naprav so mikropogonske naprave, sistemi laboratorij na čipu, mikrotoplotne naprave, brizgalne tiskalne glave in drugo. V mikrofluidiki se moramo ukvarjati z natančnim nadzorom in manipulacijo tekočin, omejenih na podmilimetrske regije. Tekočine se premikajo, mešajo, ločujejo in obdelujejo. V mikrofluidnih sistemih se tekočine premikajo in krmilijo bodisi aktivno z uporabo majhnih mikročrpalk in mikroventilov ipd. bodisi s pasivnim izkoriščanjem prednosti kapilarnih sil. Pri sistemih laboratorij na čipu so procesi, ki se običajno izvajajo v laboratoriju, miniaturizirani na enem samem čipu, da se izboljša učinkovitost in mobilnost ter zmanjša količina vzorcev in reagenta.

Nekatere glavne uporabe mikrofluidnih naprav in sistemov so:

​

- Laboratoriji na čipu

- Preverjanje zdravil

- Testi glukoze

- Kemijski mikroreaktor

- Mikroprocesorsko hlajenje

- Mikro gorivne celice

- Kristalizacija beljakovin

- Hitra menjava zdravil, manipulacija posameznih celic

- Enocelične študije

- Nastavljivi optofluidni nizi mikroleč

- Mikrohidravlični in mikropnevmatski sistemi (tekočinske črpalke,

plinski ventili, mešalni sistemi itd.)

- Biochip sistemi za zgodnje opozarjanje

- Odkrivanje kemičnih vrst

- Bioanalitične aplikacije

- Analiza DNK in beljakovin na čipu

- Razpršilne naprave s šobami

- Kvarčne pretočne celice za detekcijo bakterij

- Čipi za ustvarjanje dvojnih ali več kapljic

​

AGS-Engineering ponuja tudi svetovanje, projektiranje in razvoj izdelkov v plinastih in tekočih sistemih in izdelkih v majhnih merilih. Uporabljamo napredna orodja za računalniško dinamiko tekočin (CFD) in laboratorijsko testiranje za razumevanje in vizualizacijo kompleksnega vedenja toka. Naši mikrofluidični inženirji so uporabili orodja CFD in mikroskopijo za karakterizacijo pojavov prenosa tekočine v mikroskopskem merilu v poroznih medijih. Tesno sodelujemo tudi z livarnami pri raziskavah, oblikovanju. Razviti in dobaviti mikrofluidne in bioMEMS komponente. Pomagamo vam lahko oblikovati in izdelati lastne mikrofluidne čipe. Naša izkušena ekipa za načrtovanje čipov vam lahko pomaga pri načrtovanju, izdelavi prototipov in izdelavi majhnih serij in količin mikrofluidnih čipov za vašo specifično aplikacijo. Začetek z napravami na plastiki je priporočljiv za hitre preskuse, saj izdelava zahteva manj časa in stroškov v primerjavi z napravami na PDMS. Mikrofluidne vzorce lahko izdelamo na plastiki, kot sta PMMA, COC. Izvajamo lahko fotolitografijo, ki ji sledi mehka litografija, da ustvarimo mikrofluidne vzorce na PDMS. Izdelujemo kovinske mojstre, smo z rezkanjem vzorcev na medenini in aluminiju. Izdelava naprave na PDMS in izdelava vzorcev na plastiki in kovinah je lahko končana v nekaj tednih. Na zahtevo lahko zagotovimo konektorje za vzorce, izdelane na plastiki, kot so konektorji vrat, ki so združljivi z velikostjo vrat 1 mm, skupaj z nastavkom za priključitev kapilarnih cevk PEEK 360 mikronov. Moški mini luer s kovinskim zatičem se lahko dobavi za povezavo tygonske cevi z notranjim premerom 0,5 mm med odprtinami za tekočino in črpalko za brizgo. Rezervoar za shranjevanje tekočine s prostornino 100 μl. se lahko zagotovi tudi. Če že imate načrt, ga lahko oddate v formatih Autocad, .dwg ali .dxf.

​

​