Mikro elektromekanistiset järjestelmät

Mitä on mikroelektromekaaniset järjestelmät ja miten tämä teknologia sai alkunsa?

1980 – luvulla termi MEMS, Micro Electro Mechanical Systems, otettiin käyttöön kuvaamaan uusia, sivistyneitä mekaniikan järjestelmiä siruilla ja piireillä. Näitä oli esimerkiksi mikrokokoiset sähkömoottorit, resonaattorit, hammaspyörät ja muut tuotteet. Nykyään termiä käytetään kuvaamaan kaikkia, mikroskooppisen pienitä tuotteita ja laitteita joilla on mekaaninen toiminto. Näitä voidaan valmistaa panosprosesseina, esimerkiksi sarja mikroskooppisia hammaspyöriä jotka on valmistettu mikrosirulle, ovat osa MEMSiä, mutta pienet laser koneella työstetyt stentit eivät kuulu näihin. Euroopassa käytetään yleisemmin termiä MST, Micro System Technology, ja Japanissa sitä nimitetään yksinkertaisesti mikrokoneiksi. Näiden termien eroavaisuudet ovat hyvin pienet ja niitä käytetäänkin usein täysin samoissa merkityksissä.

MEMS-prosessien jakaminen kategorioihin ja käyttötarkoitus

Microelectromechanical systems mechanisticVaikka MEMS-prosessit ovat yleisesti jaettu erilaisiin kategorioihin, kuten pintakoneistus, LIGA ja EFAB, on olemassa tuhansia erilaisia prosesseja. Jotkut näistä tuottavat melko yksinkertaisia geometrisiä tuotteita, kun taas toisen käyttävät vaativampaa 3D-geometriaa ja suurempaa sekä rikkaampaa vaihtelua ja monipuolisuutta. Yritys joka tekee kiihtyvyysantureita turvatyynyille, tarvitsee täysin erilaisen prosessoinnin ja suunnittelun kuin esimerkiksi inertianavigointiin tarkoitettu kiihtyvyysanturi tarvitsee. Jos tietty laite, esimerkiksi aikaisemmin mainittu kiihtyvyysmittari, halutaan vaihtaa toiseen laitteeseen, vaatii se vielä suuria muutoksia suunnittelussa ja prosessoinnissa. Todennäköisesti se tulee tuottaa täysin eri tehtaassa ja erilaisen suunnitteluryhmän kanssa.

Mikro elektromekaanisen alan tarjoaman uudet mahdollisuudet ja kehitys tulevaisuudessa

MEMS-teknologia on saanut aikaan paljon innostuneisuutta. Alalla on mahdollisuus tuottaa suuri määrä erilaisia sovelluksia, joita voidaan hyödyntää lähes kaikilla muilla teknologian osa-alueilla. Tällaista tarjontaa, suorituskykyä ja luotettavuutta ei ole ollut aikaisemmin tarjolla samanlaisessa muodossa. Tämän nykyhetken trendinä on se, että kaiken on oltava pienempää, halvempaa ja nopeampaa. MEMS tarjoaa tähän tyydyttävän ratkaisun ja sillä onkin ollut jo moniin tuotteiden suunnitteluun ja valmistukseen merkittävää panostusta ja vaikutusta. Näitä ovat esimerkiksi autoissa käytettävät anturit ja mustesuihku tulostimien koneisto. Koko ala on nopeasti kasvavaa ja sen liikevaihto liikkuu useissa miljardeissa. Sen oletetaan olevan jopa yksi vuosisadan tärkeimmistä ja eniten kehittyvistä teollisuuden osa-alueista.