探讨电子通信产业中MEMS技术的应用论文_肖芳汉

探讨电子通信产业中MEMS技术的应用论文_肖芳汉

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【摘要】电子通信产业是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着当前半导体产业的发展,MEMS技术在电子通信产业中越来越发挥着非常重要的作用。MEMS融合了微型机械、微型执行器、通信接口、微控制电路、数字信号处理等一系列功能,在电子通信系统中,MEMS技术可以大幅度的提升电子通信的工作效率,同时还能够对电子通信产业的发展进行创新,因此,相关部门应该重视对MEMS技术的发展应用。

【关键词】 MEMS技术;3D-MEMS;电子通信产业;应用价值

1引言

MEMS技术主要是由电源、通信、信号处理系统、控制电路、传感器以及微型执行器等部件构成,因而它又被称为微机电系统。作为一种多学科的先进技术,在实际工作中,MEMS的各种微器件都能够被批量制作。近些年来,在微电子机械系统的强力带动下,MEMS技术以其微电子与微加工技术为基础,在电子通信产业中掀起了一场深刻的革命,它将电子和机械集成化有效结合起来,融合了多种尖端的科学技术,促进了电子通信产业的迅速发展,并对整个信息化时代产生了深远的影响。

2 MEMS技术的特点

以往,人们经常使用单独的电子机械系统来完成一些生产工作,不过由于受到各种条件的限制,许多技术工作无法通过该系统来展开。尤其是进入到了微电子时代,人们在其中的系统工作中引入了MEMS技术,MEMS技术具有智能自动化的特点,它可以完成过去单独依靠电子机械系统无法完成的技术工作。与传统的微电子加工技术相比较,MEMS技术具有以下优秀的特点。

2.1微型化

随着社会经济的不断发展以及相关技术水平的提高,微机电系统的功能不仅越来越多样化,其单位面积也在不断的微型化,尤其是现如今已经实现了的亚微米级技术。通过这种技术,不仅可以有效的降低生产零件的体积,同时还能够降低能耗,提高系统的一体化程度,大幅度提高生产效率。

2.2集成化

由于微型传感器与执行器之间功能不同,因此其工作范围也大不一样。此时,为了满足技术生产工作的要求,我们可以通过MEMS技术将它们进行集成,另外,MEMS技术还可以和IC之间进行整合,从而形成在技术结构上更为集成化的位系统。

2.3材料选取先进

为了更好的适应MEMS技术的快速发展,我们选取了一种较为先进的材料,即晶体硅,在生产过程中,这种材料具有很好的效能和功效,具有很好的工艺加工水平,通过对晶体硅的加工,使芯片达到较为理想的效果。

3我国当前MEMS技术的发展状况

在我国当前的社会发展中,MEMS技术在微型执行器、微型传感器以及微型系统三个方面都得到了广泛的应用。

3.1在微型执行器方面

通过微型执行器的一些功能,MEMS技术可以对电子科技产品的运动进行全面的控制,在MEMS技术支持下,能够生产出譬如微型阀、微马达等科技产品。

3.2在微型传感器方面

在微型传感器方面,MEMS技术同样也被大量应用,在当前的社会发展中,人们通过不断的分析和研究,迄今已经使用MEMS 技术生产出了大量的压力传感器和加速度传感器等,受到了人们的广泛关注。

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3.3在微型系统方面

微型系统本身就是朝超高微型化,高度集成化特点,它是MEMS技术在未来信息系统发展过程中的必然趋势,在以后的社会发展中,微型系统将在MEMS技术的支持之下不断的在医学、生物等领域得到广泛的应用:首先,从微生物芯片的生产上来说,通过MEMS技术,在硅片上生产出来的微生物芯片其体积小、成本低、功能多,这种芯片能够对样品进行合理有效的分析、检测和处理,同时还能够进一步的推动信息通信技术的发展。

4 MEMS 技术的应用价值

4.1 MEMS 技术在电子通信技术中的应用价值

首先,MEMS 是一个高度集成化的微型系统, MEMS技术和光学相结合研制出的微生物芯片,功能完整,能够作用于样品的输出和检测;MEMS 技术如果在电子通信中被应用,可以有效提升电子通信的性能,满足消费者的需求;同时, MEMS 技术还可以成功的将微光学、微电子与微机械相结合,形成一个比较完善的微光机电系统,它能够用于一些微光开关和扫描器等装备上。在我国当前的经济发展当中,电子通信技术相比以往有了很大的提升,因此,在实际的生活工作中,人们对电子通信技术的需求也越来越高,这就要求我们在实际应用 MEMS 技术时,必须大力提升电子通信的技术含量,并在电子通信技术中广泛应用先进的设施设备,确保 MEMS 技术的高效应用,这将会有效的推动电子通信技术产业的发展。

通过MEMS 技术生产出的产品具有多样性, 所以,只有不断的对电子通信系统中的MEMS技术 、MEMS 光纤设备以及卫星通信等进行更新,才能够不断的满足人们的需要。当前,我国的 MEMS 技术仍处于方兴未艾的发展时期,基础还比较薄弱,因此在技术性能、技术质量、产品价格比以及技术商品化等方面,和国外相比还具有很大的差距。不过,尽管如此,在电子通信产业之中,MEMS 技术仍然是一个潜力非常巨大的增长点。这样一来,我们就需要在结合我国发展实际的情况下尽快掌握 MEMS 的关键技术,对国际 MEMS 技术发展趋势及时跟进,同时要以 MEMS 技术为主导,建立 MEMS 的研发体系与自己的产业化基地,这不仅能够对未来 MEMS 产业化的形成奠定良好的基础。还可以进一步的推动 MEMS 技术在电子通信产业中的良好发展。

4.2 MEMS技术在社会发展中的具体应用

三维微电子机械系统,是将硅加工成三维结构,由带有金属电容板的底座,带有运动感应结构的中间层和顶盖3个不同的硅层用玻璃粘合在一起组成其封装和触点便于安装和装配,用这种技术制作的传感器具有极好的精度极小的尺寸和极低的功耗,这种传感器仅由一小片硅就能制作出来,并能测量3个互相垂直方向的加速度,例如为承受强烈震动的加速度传感器和高分辨率的高度计提供合适的机械阻止这类传感器的功率消耗非常低,这使它们在超低功耗性驱动设备中具有不可比拟的优越性。

4.3 MEMS技术在物联网发展中的具体应用

随着物联网部署的数量持续增长,预计企业将接受统一端点管理的解决方案,MEMS和信息技术以及运营技术的关键融合,连接到物联网平台上的各个设备,访问控制系统,物联网应用程序和其它解决方案将为物联网的安全运用提供丰富的数据资源,MEMS将为物联网的设备和环境联通性增强提供更多的安全解决方案,从而为未来的成物联网大规模商用做好准备,在未来以人为本的物联网相关领域,预计MEMS和生物识别技术将发挥至关重要的作用,提升各个远端设备的自动化水平,并通过定位和传感解决方案进行状态控制和监测。从而带来更多智能、互联的大数据体验。

5 MEMS技术的未来发展趋势

第一,射频滤波器是当前MEMS技术重点的研究对象,通过MEMS技术来生产与研究射频滤波器,在实现了射频滤波器的生产的同时,也能够使电子通信产业中各个单元实现自身的集成化,这一方面可以有效的减少系统的体积,另一方面还能够提高信息的处理效率,使得电子通信产业在市场竞争中能够占到主导地位。第二,在高Q 值电感技术的应用与发展中,利用该技术,我们可以直接将电薄膜与铜化金属加工作用于芯片层上,这一技术的开展能够有效的保护产品的生产工艺,在其有效应用之后,通过大批量生产,可以使其价格大概降低。

6结束语

总而言之,在电子通信产业中MEMS 技术的应用,不仅可以将电子技术与机械集成化结合起来,还能够拉动电子通信的经济发展,同时也可以使得多种尖端科学技术相互交融,促进整个电子通信技术产业的提高与进步,因而在当前电子通信中具有非常好的发展前景。

【参考文献】

[1]李弘.我国电子通信制造业技术创新能力评价分析[J].现代管理科学2014 (33):286.

[2]黄勇. 基于MEMS的光开关技术研究[J].半导体技术2013 01(10):267

[3]刘鹏.电子通信制造业技术创新能力评价分析 [J]. 科技与生活,2013(05):34-56

论文作者:肖芳汉

论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期

论文发表时间:2018/7/19

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