浅析电子通信产业中MEMS技术的应用论文_张鹏飞

浅析电子通信产业中MEMS技术的应用论文_张鹏飞

(江苏省邮电规划设计院有限责任公司,江苏南京210019)

摘要:MEMS中融合了微型执行器、微型机械以及控制电路、通信接口、信号处理等功能,MEMS技术在电子通信中,不仅可以提升电子通信效率,同时也是创新电子通信产业的关键。

关键词:电子通信;MERS技术;应用

前言

衡量一个国家综合国力的强弱,不单单考量经济的发展水平,更重要的是科学技术的发展水平,如果一个国家的科学技术水平落后,那么经济就没有发展的动力,所以要想提高国家实力,需要全面提高科技水平,用科技的力量来促进经济的发展。MEMS技术是微机电系统的缩写,是一项非常先进的科学技术,在社会各个行业中有着非常广泛的应用,MEMS技术在电子通信产业中的应用有助于电子通信行业的发展,提高产业质量。因此本文对MEMS技术在电子通信产业中的价值进行探究,首先,对MEMS技术的概念进行介绍,然后简要谈谈MEMS技术在电子通信产业中的应用领域,并对其应用价值进行分析,希望对今后的电子通信产业的发展有所帮助。

1 MEMS技术的概念及特点

1.1 MEMS技术的概念

MEMS技术就是微电子机械系统技术,是建立在纳米、微米技术之上的高科技技术,MEMS可以实现对纳米、微米材料的加工、设讯控制,同时也可以将电控系统、机械构件、光学系统集成为微型系统。MEMS主要是将微执行器、微传感器以及接口电路结介成一体的微型机电系统,MEMS技术中结介微加工技术与的微电子技术制造工艺,具有LIGA晶片键介技术、硅体微加工技术以及硅表而微加工技术,在实际的应用中,可以制造出价格低廉、性能优异的微型器件,如执行器、驱动器以及传感器等设备,是电子通信产业发展的一大进步。

1.2 MEMS技术的特点

MEMS技术能够良好的完成电子机械系统没办法完成的工作,捉高系统的自动化、智能化,主要的原因是MEMS和传统的微电子加工技术相比,具有几个明显的特点:

1.2.1 MEMS的微型化

MEMS技术的单位已缩小到微米、亚微米级。由其所制作的机件不仅体积小、效率高、惯性小、便携带、响应时间短,并且耗能问题得到人人改善。

1.2.2 MEMS的集成化

MEMS能够将不同敏感、不同功能的制动方向执行器和传感器集成化,还能与IC集成更加复杂的微型系统。

1.2.3 MEMS的具量产性

MEMS技术的材料以硅为主,它可以在个硅片上同时生产出成千上万个零配件,很大程度上节约了生产所耗的成本,更有利于批量的生产。

1.2.4 MEMS的材料先进

MEMS技术的材料是以胃体硅为主胃体硅具有受力能力好、传热性好密度低以及高度的灵敏性等特点。

2当前我国 MEMS技术的发展现状

在当下科技研发中MEMS技术主要应用在微型传感器、微型系统及微型执行器三个方向。

2.1微型传感器方向

微型传感器是MEMS技术之中用途最为广泛的。近几年来,MEMS传感器出现了电子化消费的趋势,MEMS传感器逐步的渗透到了电子消费巾场,日前加速度传感器、流量传感器、压力传感器以及微机械陀螺等已经成功的推向电子消费市场。

2.2微型执行器方向

微马达、微型光学器件、微型阀等等都需要利用微型执行器提供给其各种运动和控制。

2.3微型系统方向

MEMS技术的研究最终日标是高度集成化并且具有定功能的微型系统,也是MEMS技术发展应用的必经之路微系统的发展方向是将光学和MEMS技术相结合,生物技术和MEMS技术相结合,射频或者微波通信技术与MEMS技术相结合,从而研究出微型光机电系统、生物医学微系统以及射频微系统。

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2.3.1微生物芯片

利用MEMS技术在硅片上制造出的微生物芯片,功能齐个、成本低廉并且携带方便它可以利用于实现样品的结果输出功能、检测、对比、处理、分析的集成化

2.3.2微光机电系统

微光机电系统成功的将微电r、微光学、微机械相结合是最富有开发的潜力MEMS技术分支日前已有微光开关、微光扫描器、微光斩波器开发成功

2.3.3射频微系统

利用射频微系统技术有望把MIC实现高度集成,从而制作出执行、处理、传输、信息的采集于体的系统集成芯片SOC的可能这种技术但被开发实现,小仅具有价格便宜、可靠性高、重量轻、体积小等优点还可以进行产品批量化圆片级生产

3 MEMS技术在电子通信产业中的应用领域及价值分析

MEMS技术主要在电子产品的执行器、传感器、内部系统等三方面得到了比较成熟的应用。首先,执行器作为一种仪器的最终执行部分,在仪器加工中占有非常重要的地位,MEMS技术可以指挥执行器的操作,对精密仪器一些功能的实现进行控制,具体的产品有微型马达和微型泵。其次,传感器是仪器将接受的外界信号转换为电流信息的主要元件,是电子产品精密仪器功能实现的重要技术手段,而传统的加工手段根本不可能制造出精密仪器中所使用的微型传感器,MEMS技术就不同了,它可以进行为微型化操作,批量生产中大量的微型传感器,如温度传感器,压力传感器,流量传感器等。最后,也是应用最为广泛的一方面就是内部系统的设计加工过程,精密仪器的内部系统非常小,一般的加工技术不能进行组装,而MEMS技术有着集成化的特点,可以很好地对这些系统进行加工,制造出体积小,结构合理的内部系统,这也是MEMS技术今后最为主要的发展方向。

MEMS技术在电子通信中应用,可提升电子通信中所使用的加速度传感器、流量传感器、压力传感器的性能,满足消费者更高的需求。同时MEMS技术可以成功地将微电子、微光学、微机械相结介,形成微光机电系统,用于微光开关、微光扫描器等设备。当前社会发展中,电子通信产作为一门新兴产业,应用MEMS技术,可以实现数据封装,有效促进电子通信的低成本、高速传递,并可提高电子通信质量。如在消防通信中,应用MEMS技术建立消防调度指挥系统,实现自动化管理,提升消防通信的计算机工作质量,使其具备很强的实用性,完善消防通信指挥系统的稳定性,避免灾区信息漏报现象的发生。将MEMS技术应用到电子通信产业中,可以实现微波通信,适应现代通信保障需求,可以在信息化条件下处理突发事件,在短时间内将信息传递出去,MEMS技术在电子通信的微波通信中,小受场地限制、短时间、低消费比,使信息传递得到保障。在实际的自动化通信系统应用中,采取MEMS技术,基于无线路山的电力通信网络,可实现配电自动化中的故障定位隔离、自动恢复供电、负荷转供、停电呼叫、自接负荷控制,使网络中终端有路山功能,通过存储和转发实现各终端节点的通信线路通畅,使电力通信达到配电自动化系统的需求,整套系统具有灵活性高、成本低、扩展性好的特点。MEMS技术用于信息通信,需要制作出符介信息通信要求的微传感器、微执行器,在实际工作中,为保证MEMS产品的性能,导致电子通信设备生产中的封装与测试也会小断的提高成本,故封装中需要对降低成本引起重视,以提升电子通信产业的整体经济效益。

4 MEMS的应用前景

最近几年来是MEMS技术蓬勃发展的阶段,已经从单个器件迅速发展到了集成的阶段,在未来的电子通信领域可以考虑对低损耗的射频滤波器、可变的电容、高Q值电感这几个方向的研究改进。

4.1射频滤波器

射频滤波器是MEMS技术的研究重点,使用它可以真正的实现各个通讯部件的微型化与集成化,在缩小了整个个人移动系统体积的同时还提高了通信信号的处理速度,在电子通信技术产业拥有巨大的市场潜力。

4.2可变的电容

MEMS可变电容拥有制程简单、可调范围大Q值高的优点,它可以通过改变两极板间的介质、空气层的厚度、电极的重叠而积进行电容量的调整。所以,有望使其在电子通信技术产业中实现商业化。

5结语

综上所述,本文对MEMS技术在电子通信产业中的应用领域进行了分析,简要总结了MEMS技术在电子通信产业中的应用价值,希望今后的电子通信产业认识到MEMS技术带给他们的巨大变化,结合自身的发展趋势,建立系统化MEMS技术应用体系,促进MEMS技术在电子通信产业中的全面使用,推动电子通信产业的发展。

参考文献:

[1]张海军,龙华.浅析MEMS技术在电子通信产业中的价值[J].价值工程,2013(36)

[2]任继文,唐晓红.基于MEMS上艺的半导体电阻式气敏元件的研究[J].仪表技术与传感器,2010(01)

论文作者:张鹏飞

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下

论文发表时间:2016/9/7

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