برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

ایجا میخوام در مورد سنسور های ممز صحبت کنم
اول یه مقدمه در مورد ممز

فناوری MEMS چیست؟



سیستمهای میكروالكترومكانیكی یا MEMS ، حاصل تلفیق اجزای مكانیكی، حس*كننده**ها، محركها و قطعات الكترونیكی بر روی یك لایه سیلیكون به كمك فناوری ساخت تراشه*های میكرونی است .

در حالی كه قطعات الكترونیكی با استفاده از روال ساخت مدار مجتمع (IC) ساخته می*شوند (همانند فرآیندهای CMOS ، Bipolar و یا BICMOS)، عناصر میكروماشینها از طریق فرآیندهای ماشین كاری میكرونی ( Micromachining ) تولید می*شوند به این ترتیب كه بر حسب مورد، قسمتهایی از ویفر (Waf ER برداشته*شده یا لایه*های جدیدی به آن اضافه می*شود.MEMS با تلفیق میكروالكترونیك سیلیكونی با فناوری ماشین كاری میكرونی، نوید تحول را در تقریبا" هرنوع محصولی می*دهد تا به این ترتیب به "نظام روی یك تراشه" جامة عمل بپوشاند. MEMS فناوری واقعاً توانایی است كه با درك و كنترل قابلیتهای "میكروسنسورها" و "میكرو محركها" و به همراه آوردن توانایی محاسبات دستگاههای میكروالكترونیكی, موجب پیشرفت در تولیدات هوشمند می*شود. MEMS همچنین فناوری بسیار گسترده و مستعدی است، چه در كاربرد و چه در نحوة ساخت و طراحی ابزارها.

فناوری MEMS امكان تلفیق میكروالكترونیك را با درك فعال و اعمال كنترلی فراهم كرده, فضای طراحی و كاربرد را بسط می*دهد.

مدارهای پیوستة میكروالكترونیكی (IC) می*توانند بعنوان مغز متفكر سیستمها باشند و MEMS با اضافه*كردن "چشم" و "بازو" ، این قدرت تفكر را توسعه می**دهد تا این میكروسیستمها بتوانند محیط اطرافشان را حس كرده و كنترل نمایند. این حسگرها در ساده*ترین حالت خود با كمك اندازه*گیری پدیده*های مكانیكی، گرمایی، زیستی، شیمیایی، نوری و مغناطیسی، اطلاعات را از محیط جمع*آوری می*كنند. پس از اخذ اطلاعات از حس*كننده*ها, دستگاههای الكترومكانیكی به كمك قدرت تصمیم*گیری خود، محركها را به پاسخ**هایی چون : حركت، جابجایی، تنظیم*كردن، پمپ*كردن و فیلتركردن وادار كرده, محیط را به سمت نتایج موردنظر هدایت می*كنند. از آنجا كه دستگاههای MEMS همانند ICها با تكنیكهای ساخت ناپیوسته ساخته می*شوند، می*توان *سطح بسیار بالایی از كاركرد، اطمینان و پیچیدگی را با هزینه اندك بر روی تراشة كوچك سیلیكونی شكل داد. فناوری MEMS توانایی كشفیات جدیدی را در علوم و مهندسی دارد، مثل:

میكروسیستمهای واكنشهای زنجیره*ا*ی پلیمراز (PCR) برای تقویت و شناسایی DNA

میكروسكپهای تونل*زنی پیمایشگر (STM) كه با فرآیندهای ماشینكاری میكرونی ساخته شده*اند

تراشه*های زیستی شناساگر عوامل خطرناك شیمیایی و بیولوژیكی

فناوری جهشی میكروسیستمها جهت غربال* و انتخاب سریع دارو

ابزارهای MEMS در بازارهای مختلف صنعتی, تعیین*كنندة كیفیت محصولات شده و پیش*بینی می*شود كه این فناوری سالانه 50% رشد داشته *باشد.

اگرچه وسایل MEMS خیلی كوچك اند (مثلا" MEMS دارای موتورهای الكتریكی كوچكتر از قطر موی انسان است) ولی اهمیت فناوری MEMS فقط به اندازة آنها مربوط نمی*شود. علاوه بر این، MEMS فقط به پایه سیلیكونی محدود نمی*شود، هرچند سیلیكون به دلیل داشتن خواص عالی به یك انتخاب جالب توجه برای مصارف مكانیكی با كیفیت بالا تبدیل شده است. (مثلا" نسبت استحكام به وزن برای سیلیكون از خیلی از مواد مهندسی دیگر بالاتر است، كه ساخت وسایل مكانیكی با پهنای باند وسیع (band width) را ممكن می*سازد). در عوض، MEMS فناوری تولیدی است كه راه جدیدی برای ایجاد سیستمهای الكترومكانیكی ارائه می*دهد با تكنیكهای تولید ناپیوسته ارائه می*دهد، مانند روش تولید مدارهای مجتمع كه باعث تولید عناصر الكترومكانیكی در كنار قطعات الكترونیكی می*شود.

این فناوری تولید جدید, مزایای متعددی دارد: اول اینكه MEMS فناوری گسترده*ای است كه بالفعل می*تواند تأثیر مهمی بر انواع تولیدات تجاری و نظامی بگذارد. هم*اكنون MEMS در هر چیزی, از نمایش فشار خون گرفته تا سیستمهای تعلیق فعال خودروها active suspension ) systems ) مورد استفاده قرار می*گیرد. لذا ماهیت فناوری MEMS و كاربردهای متعددش، آن را از فناوریهای مرسوم حتی مدارهای مجتمع و ریزتراشه*ها فراگیر تر نموده است.

دوم اینكه MEMS فاصلة بین سیستم*های مكانیكی پیچیده و مدارهای مجتمع الكترونیكی را پر می*كند. حس*كننده*ها و محركها عموماً گران قیمت*اند، به علاوه سیستم "الكترونیكی، محركها و حس*كننده*ها" در ابعاد بزرگ قابل اعتماد نیستند. فناوری MEMS امكان ساخت سیستمهای میكروالكترومكانیكی را با استفاده از تكنیكهای ساخت ناپیوسته فراهم كرده موجب برابری قیمت و اعتبار حس*كننده*ها و محركها با مدارهای مجتمع می*شود. جالب اینكه، انتظار می*رود كارآیی دستگاهها و ابزارهای MEMS بالاتر از عناصر و سیستمهای مقیاس ماكرو و قیمت آن خیلی پایین*تر از آنها باشد.

به عنوان یك نمونة جدید از فواید فناوری MEMS می*توان به شتاب*سنجهای MEMS اشاره كرد، كه به سرعت جایگزین سرعت*سنجهای مربوط به سیستمهای كیسة هوا در اتومبیل می*شود. در روش مرسوم از چندین شتاب*سنج حجیم شامل اجزای مختلف در جلوی خودرو استفاده می**شود كه قطعات الكترونیكی سیستم در نزدیكی كیسة هوا قرار دارند و قیمت مجموعه بالغ بر 50 دلار است.

MEMS این امكان را فراهم كرده تا شتاب*سنج و وسایل الكترونیكی با هزینه*ای كمتر از 5 تا 10 دلار در یك ریزتراشة سیلیكونی تلفیق شوند. شتاب*سنج MEMS خیلی كوچكتر، كارآمدتر، سبكتر و قابل اعتمادتر بوده و قیمتی بسیار كمتر از شتاب*سنجهای مرسوم دارد. لذا انتظار می*رود ظرف چند سال آینده این شتاب*سنجها جایگزین دستگاههای مشابه در كلیه خودروهای خارجی و داخلی گردند. بهای اندك عناصر شتاب*سنج MEMS ، اجازة ساخت كیسة هوا برای حفاظت مسافرین در مقابل ضربات كناری را می*دهد. ادامة پیشرفت در فناوری شتاب*سنج MEMS در 5 سال آینده، امكان می*دهد تا حس*كننده*ها, اندازه و وزن یك مسافر را تعیین كرده پاسخ بهینه را محاسبه كنند تا صدمات احتمالی ناشی از كیسه هوا كاهش یابد.

برگرفته از سایت http://www.aftab.ir/articles/science...49_mems_p1.php

www.memsnems.co.cc

پیوست عکس:

tmpc211da06f1d25572e033a3958209a4c7.jpg

نام استاد : Prof. Santiram Kal

دانشگاه ارایه دهنده دوره آموزشی :

Department of Mechanical Engineering Indian Institute of Technology, Kanpur

زبان تدریس : انگلیسی (بدون متن سخرانی استاد)

توضیحات تكمیلی :

این دوره آموزشی ....

 32 جلسه 60 دقیقه با كیفیت خوب

ریتم و بیان بسیار شیوا  با لغات ساده انگلیسی

این دوره برای چه كسانی مفید می باشد ؟

حوزه های عملكردMEMS  شامل موارد زیر است :

1- مکانیکی: نیرو،فشار،سرعت،شتاب و موقعیت

2- حرارتی: دما،گرما

3- شیمیایی: غلظت،ترکیب شیمیایی و سرعت واکنش

4- نورانی: شدت موج الکترومغناطیس،طول موج،فاز،بازتاب قطبی، شکست نور،فرستنده

5- مغناطیس: شدت میدان،چگالی شار،گشتاورمغناطیسی،قابلیت گذردهی(پرمابلیته)

6- الکتریکی: ولتاژ،جریان،بار،مقاومت،خازن،

 کاربردهای MEMS

 Biotechnology ( اعمال و قواعد زیست شناسی در انسان و ماشین آلات ) :

   فناوری MEMS  كشفیات جدید در علوم و مهند سی مانند : (( میكرو سیستمهای واكنش زنجیره ای پلیمری (PCR) برای تقویت و شناسایی DNA  و میكروسكوپهای سوراخ كن برای ساخت میكرو ماشین ها (STMs)  ، ساخت چیپها با الهام از قواعد زیست شناسی برای كشف عوامل زیستی و شیمیایی خطرناك و میكرو سیستم هایی برای انتخاب و نمایش دارو با توان عملیاتی بسیار بالا )) را ممكن می سازد.

صنایع هوا فضا و ارتباطات

MEMS ها در سالهای اخیر در زمینه های ارتباطات، هوا فضا و مینیاتور کردن کاربردهای زیادی پیدا کرده اند:

صنایع هوا فضا: در نشانگرهای کابین خلبان، ابزار  Ejection، اندازه گیرهای تونل هوا و میکرو ماهواره ها کاربرد دارند.

صنایع ارتباطات:

از دو نوع MEMS در این صنایع به طور متداول استفاده می شود: MOEMS وRFMEMS

مدارهای فركانس بالا به طور قابل ملاحظه ای از زمان ظهور فناوری مفید بوده و هستند . اجزاء الكتریكی مانند القاگرها و خازنهای متغیر می توانند به طور معنی داری توسعه پیدا  كنند . اگر برای استفاده در تكنولوژی MEMS  ساخته شوند با مجتمع سازی تعدادی از این اجزاء كارایی مدارهای ارتباطی توسعه می یابد ، فضای كل مدار، هزینه و مصرف برق كاهش می یابد . در ادامه ، سوئیچ های مكانیكی همچنانكه با تحقیقات توسعه پیدا می كند ، می توانند به یك جزء كلیدی با توان بالقوه بالا در مدارهای میكروویو مختلف تبدیل شوند. نمونه های ساخته شده از سوئیچ های مكانیكی حاكی از دارا بودن فاكتورهای كیفیت بالاتری از انواع قبلی موجود هستند.

MOEMS ها به دلیل وجود فوتون بدون جرم نیاز به نیروی کمی دارند، مکان کوچکی را اشغال می کنند، دقت بالایی دارند و با سرعت نور کار می کنند. تکنولوژی ساخت آنها مانند نیمه هادیها می باشد که این امر سبب تولید ارزان قیمت و افزایش کارایی آنها شده است. ساختار جزء آنها میکرو آینه است که باعث افزایش سرعت کار در تکنولوژی جریان اطلاعات شده است. کاربرد MOEMS در فیلترها، مدولاتورها، آنتن ها و فرستنده ها می باشد.

RFMEMS ها امروزه کاربردهای بسیار  وسیعی در صنعت ساخت موبایل پیدا کرده اند به طوری که با پیشرفت آنها موبایلها  ارزانترشده و اندازه کوچکتری پیدا کرده اند .

صنعت خودرو سازی

فشارسنج

برای اندازه گیری فشار روغن موتور،فشار خلا،فشار تزریق سوخت،فشار خط ترمز ABS  ،فشار هوای ذخیره شده برای کیسه هوایی.

شتاب سنج

   شتاب سنج های ساخته شده با فناوری MEMS ، به سرعت با شتاب سنج های رایج جهان جایگزین شد، كه شتاب سنج های قدیمی در آرایش سیستم های كیسه هوا در موقعیت های نا گهانی در اتومبیل ها به كار می رفتند. در روش سنتی و مرسوم كه چند ین شتاب سنج بزرگ ساخته شده از مؤلفه های گسسته در جلوی اتومبیل با سیستم الكترونیك جداگانه نزدیك كیسه هوا نصب می شد كه این روش برای هر اتومبیل با لغ بر 50 دلار هزینه داشت.

   فناوری مجتمع سازی MEMS  ساخت شتاب سنج ها و مدارهای الكترو نیكی را روی یك تراشه سیلیكونی با هزینه ای بین 5 تا 10 دلار، ممكن ساخت . این شتاب سنج های MEMS كوچكتر ، وظیفه مندتر، سبكتر وقابل اطمینان تر بوده و با كسری از هزینه عناصر شتاب سنج های مقیاس بزرگ، ساخته شده اند

حسگرهای شتاب

تحت تاثیر شتاب ، اینرسی جسم باعث می شود که نیرویی بر آن وارد شود و کمی جابه جا شده و باعث تغییر مقاومت وولتاژپیزو شود و با اندازه گیری آن میزان شتاب را می توان به دست آورد.

شتاب سنج ها :

1-حساسیت کمی دارند و شتاب زیاد را اندازه گیری می کنند.

کاربرد انها در:

سیستم ترمز ضد قفلAntilock Brake system

سیستم تعلیقAutomatic Balance Control

سیستم کیسه هوایی خودروها استفاده می شود.

Airbag Accelerometers XL76

2-حساسیت بالایی دارند.

رباتها،سیستمهای هدایت اتومبیل ناوبری هواپیما و فضاپیما و زیردریایی استفاده می شود.

دماسنج های  MEMS 

کاربرد در:

خواندن دمای روغن موتور،ضد یخ،و دمای هوا استفاده می شود.

ژیروسکوپهایMEMS

 وسایلی برای تشخیص حرکت هستند.

شتاب سنج ها، سیگنالی متناسب با حرکت خطی خود تولید می کنند.

ژیروسكوپها، سیگنالی متناسب با حرکت دورانی در اتومبیل برای سیستم کنترل نیروی گریز از مرکز یا کشش جاده تولید می کنند.

عملکرد ژیروسکوپها در صنعت خودرو:

1-فراهم کردن سیگنالی متناسب با میزان چرخش اتومبیل وقتیکه بر روی  پیچ حرکت می کند.

2- مقایسه زاویه شیب  پیچ و میزان چرخش واقعی اتومبیل که از ژیروسکوپ  به دست می اید .

3- تشخیص سیستم کنترل که آیا اتومبیل دچار کمبود نیروی کشش جاده شده است یا نه ؟

4-اگر شرایط غیر ایمن تشخیص داده شود،سیستم  کنترل سیگنالی را به سیستم ترمز ضد قفل می فرستد تا از واژگون شدن ان جلوگیری کند.

سایر کاربردهای در حال توسعه ژیروسکوپ ها

برای تشخیص شرایط :

1-واژگونی اتومبیل

2-کنترل دینامیک اتومبیل

3-سیستم ناوبری اتومبیل

کاربرد MEMS  در هد پرینترهای جوهر افشان

 با ورود MEMSها به این عرصه, تکنولوژی سنسورهای فشار اتوماتیکی به کنار رفته است در این نوع پرینترها از یک سری از افشانکها استفاده شده که جوهر را به طور مستقیم در سطح کاغذ می افشاند. دو نوع تکنولوژی در این رابطه وجود دارد:

1-THERMAL

2- PIEZO

1- Thermal: این  تکنولوژی در سال 1979 توسط شرکت Hewlett-Packard ابداع شده است که از بخار جوهر استفاده می کند. در این نوع, مقاومتهای کوچکی بکار رفته که به هنگام On بودن در كسری از ثانیه گرم می شوند و از این گرما در تبخیر جوهر استفاده می کنند.

2- Piezo: این تکنولوژی  توسط شرکت Epson ابداع شده است که از طریق فشار مکانیکی ناشی از عبور جریان الکتریسیته بر هد پرینتر جوهر را می افشاند.

سرفصل های دوره آموزشی

• 1)     مقدمه ای بر میکرو سیستم ها MEMS
• 2)      مقدمه ای بر میکرو سنسورها
• 3)      پیشرفت های MEMS و میکرو سنسور ها
• 4)      کاربردهای MEMS
• 5)      مواد MEMS
• 6)      خواص مواد MEMS
• 7)      خواص مواد MEMS (ادامه جلسه قبل )
• 8)      تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS
• 9)      تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS
• 10)  تکنولوژی میکروماشین ها با کمک MEMS
• 11)  پروسه های میکرو ماشین ها
• 12)  Etch Stop Techniques and Micro structure
• 13)  Surface and Quartz Micro machining
• 14)  Fabrication of Micro machined Micro structure
• 15)  میکرو استریو  لیتوگرافی
• 16)  میکرو سنسورهای حرارتی به کمک MEMS
• 17)  میکرو ماشین ها و میکرو سنسورها در مکانیک
• 18)  سنسورهای فشار و جریان MEMS
• 19)  میکروماشینهای سنسور جریان
• 20)  سنسور های لختی به کمک MEMS
• 21)  میکرو ماشین ها و میکرو شتاب سنج ها با کمک MEMS
• 22)  شتاب سنج های MEMS برای استفاده در وسایل الکتریکی در هوانوردی و نجوم
• 23)  تجزیه و تحلیل رانش دما و میرایی
• 24)  شتاب سنج با تکنولوژی  
• 25)  شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS
• 26)  پروسه های شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS
• 27)  MEMS Gyro Sensor
• 28)  لوله کربن های نانو و وکاربرد MEMS در پلیمر
• 29)  بسته بندی با کمک MEMS
• 30)  الکترونیک رابطی برای MEMS
• 31)  استفاده از MEMS در برنامه های  پزشکی (Bio-MEMS) و پیشرفت های MEMS و بررسی بازار

دانلود کامل مقاله ای در زمینه MEMS (منبع www.pazandehkar.blogfa.com )

MEMS سیستم های میکرو الکترو مکانیکی

http://rapidshare.com/files/385353154/ME MS_Mechanical_Sensors.pdf

با توجه به پیشرفت روزافزون علم و تکنولوژی نیاز به فراگیری علوم جدید بیش از پیش احساس می شود.
MEMS یا سیستم های میکرو الکترو مکانیکی یکی از زمینه هایی است که امروزه نظر دانشمندان و محققین را به خود جلب کرده است.
این زمینه علمی سعی در طراحی و ساخت سیستم ها در ابعاد نانو را دارد که امروزه با سرعت خیره کننده ای در حال گسترش است.
در لینک زیر می توانید اطلاعات بیشتری در این زمینه بیابید.

http://rapidshare.com/files/385353154/ME MS_Mechanical_Sensors.pdf

شیوه های کسب وکار و شرکتهای معتبر در حوزه MEMS

فناوریMEMS بعنوان یك فناوری نوظهور و كاربردی در حوزه صنعت و فناوری پذیرفته شده است. در این حوزه، شیوه‌های كسب و كار متفاوتی توسط شركتهای مرتبط دنبال شده و هر شركت، با توجه به پتانسیل، امكانات و وضعیت بازار، یكی از شیوه‌های متداول كسب و كار را برای خود برمی گزیند. در زنجیره تولید محصولات MEMS، نقشهایی برای شركتهای مرتبط اعم از شركتهای كوچك تولید كننده، طراح و یا گروههای صنعتی بزرگ و دارای Brand معتبر را می توان متصور بود. نظریات مختلفی در رابطه با تبیین شیوه های مختلف كسب و كار وجود دارند كه یك نظریه عمده آن در این مقاله معرفی شده است. در حال حاضر،۳۵۰ واحد MEMS Fab در سراسر جهان وجود دارند كه اكثر آنها، كمپانی‌های كوچك یا متوسط با حداكثر ۲۵ نفر پرسنل می‌باشند. علاوه بر این، در این مقاله، نكاتی پیرامون سیاستهای كسب و كار در حوزه MEMS ، چالشهای اصلی حوزه MEMS و همچنین لیست شركتهای معروف و معتبر برتر فعال در این حوزه نیز ، ارائه شده اند. ۱ ـ معرفی شیوه‌های كسب و كار در حوزه MEMS و متدولوژی تولید محصولات بیشك زمان زیادی از تولد صنعت نوپای MEMS نمی‌گذرد. در همین مدت كوتاه شیوه های مختلفی برای فعالیت در این حوزه كاری توسط شركتهای فعال، پی ریزی و دنبال شده است . در این زمینه نظریات مختلفی وجود دارد كه یكی از آنها در این مقاله معرفی می شوند. الف) سازندگان قطعات (component Manufacturers) MEMS برای سازندگان قطعات MEMS، سه نوع شیوه كسب وكار مختلف بشرح ذیل پیش‌بینی می شود: ▪ سازندگان پیمانكاری (Contract Manufacturers) (قراردادی) این شركت‌ها عمدتا در حد شركت‌های كوچك و متوسط بوده و بیشتر قطعات خاص (Custom) با ارزش افزوده بالا را برای بازارهای محدود و عمدتا با تیراژ تولید پایین می‌سازند. بعضی از این شركت‌ها عبارتند از: MEMScap ، Tronic Colibrys یا Micralye ▪ كارخانجات (Foundries) سازنده این دسته از سازندگان، دارای امكانات و تجهیزات بیشتر و قاعدتا توانایی تولید با تیراژ و حجم بیشتری را نسبت به گروه قبل دارند. تیراژ تولید آنها عموما بیش از ۱۰۰۰۰ ویفردر سال می‌باشد. این نوع شركتها معمولا محصولات و Chip های تولیدی را برای مشتریان خود، طراحی، توسعه و تولید می‌نمایند. عموما محصولات اینگونه شركتها تغییر نمی‌كنند( بروز نمی شوند). شركت TMT نمونه ای از اینگونه شركت‌ها می‌باشد. ▪ سازندگان قطعه نهایی استاندارد شده و قابل عرضه (Off – the – shelf) محصولات اینگونه شركت‌ها، معمولا به صورت Package و قابل استفاده توسط مشتری نهایی عرضه می‌شود. تیراژ تولید این شركت‌ها بسیار بالا (در مقایسه با دو نوع فوق‌الذكر) بوده و بازه گسترده‌ای مانند صنایع خودروسازی (حسگر شتاب كیسه هوا )، سخت‌افزاركامپیوتر (هد پرینتر های جوهر افشان) و همچنین كاربردهای ویژه در حوزه‌های صنعتی ( اندازه‌گیری فشار و شتاب ) را در بر می‌گیرد. برخی از این كمپانی‌ها اكنون بخشی از ظرفیت خطوط تولیدشان را برای مشتریان خارجی باز گذاشته‌ و آماده دریافت سفارشات تولید مربوط به طرح‌هایی كه ازشركت‌های طراح و خارج از مجموعه آنها می باشند، هستند . شركتهای AD، موتورولا و STM نمونه‌ای از اینگونه شركتها می‌باشند. ب) شركت‌های طراح MEMS این شركت‌ به دو شیوه فعالیت می كنند : ▪ شركت‌های طراح Fabless این شركتها اغلب در زمینه طراحی یك نوع خاص از محصولات و قطعات MEMS فعالیت داشته و فقط طراحی را انجام می‌دهند. در بیشتر موارد، این شركتها بهیچ عنوان فعالیت ساخت انجام نداده و ساخت قطعه در خارج از این شركت‌ها توسط شركت‌های سازنده انجام می شود. البته در مواردی، شركتهای مزبور می‌توانند شریك تجاری شركتهای سازنده MEMS باشند. شركتهای Akustica و Discera نمونه‌هایی از اینگونه شركت‌ها هستند. ▪ شركت‌های مهندسی طراح و سازنده شركت‌های مذكور می‌توانند انواع مختلف محصولات و قطعات MEMS را طراحی نموده و در حد نمونه‌سازی تولید با ظرفیت پایین و در مواردی تولید با حجم بالا نیز فعالیت داشته باشند. البته ممكن است این شركتها پروسه ساخت را در مواردی به دیگر شركتهای سازنده بعنوان پیمانكار سفارش دهند. شركت Lionix نمونه‌ای از اینگونه شركتهاست. ج ) شركت‌های سازنده سیستمی MEMS شركت‌های این گروه به كار تولید قطعات و تجهیزات MEMS برای سیستمهای تولید شده توسط خود اشتغال دارند. این شركتهاجزئی از یك گروه صنعتی و كارخانجات مجتمع هستند كه سیستمهای مختلف MEMS را برای گروه خود، طراحی و تولید می نمایند. بعبارت دیگر مشتری عمده سیستمهای MEMS تولید شده توسط این شركتها خودشان هستند، شركتهای بوش (صنعت ساخت قطعات خودرو) Honeywell (صنایع دفاعی) و Olympus نمونه هایی از این شركتها هستند. كسب و كار اینگونه شركتها در حوزه MEMS به دو شیوه متفاوت معمولا صورت می گیرد : ▪ شركتها یی كه انحصارا برای گروه كاری خود ، قطعه و سیستم MEMS تولید میكنند، مانند بوش GYROS و Honeywell ▪ شركتهایی كه علاوه بر تولید برای خود، برای شركتهای دیگر و مشتریان خارجی نیز محصولات MEMS تولید می نمایند مانند BMX. علاوه بر این گروه‌ها، موسسات R&D (به عنوان نمونه دانشگاه‌ها و مراكز تحقیقاتی)معمولا به كارهایی از قبیل طراحی و ساخت نمونه ( prototype )های آزمایشگاهی و نیمه‌صنعتی اشتغال دارند. ۲ ـ سیاست‌ها و علایق Business Modelهای مختلف در حوزه MEMS همه انواع Business Model های ذكر شده، دارای مزایا و معایبی هستند. برای سازندگان سیستمی كه اغلب دارای حجم هزینه های R&D قابل توجه میباشند، بیشترین تمایل به سمت دارا شدن توانایی و قابلیت توسعه كاربرد سیستم‌ها، قطعات MEMS و به كار بستن قطعات MEMS در سیستم‌های مختلف است (خلق كاربردهای جدید MEMS). این شركتها معمولا از زیرساختارهای موجود MEMS استفاده نموده و كاربردهای جدید را با استفاده از زیرساختارهای موجود طراحی نموده و توسعه می¬دهند. دغدغه و دلمشغولی اصلی این شركتها ، یافتن شركای واقعی است كه علاقمند به استفاده از محصولات توسعه داده شده و پرداخت هزینه‌های طراحی اولیه كه عمدتا مبالغ زیادی بوده و جزء هزینه های قبل از بهره برداری هستند، باشند. البته این شركتها، بدنبال طرحهای آماده تولید (كه هزینه تحقیقات و توسعه برای به جواب رسیدن به شركت تحمیل نكند ) و محافظت از طرحهای توسعه داده شده از دسترسی رقیبان نیز می‌باشد. شركتهای سازنده سیستم، بیشتر به استفاده از امكانات ساخت و تولید موجود خود به منظور دستیابی به تكنولوژی‌های كلیدی و تولید محصولات پیشرفته MEMS با امكانات خود علاقه نشان می دهند. از این گذشته، افزایش و ارتقاء ارزش قطعات MEMS با بكار بردن آنها در سیستمهای مختلف همواره مد نظر شركتهای مذكور بوده است. یكی از دغدغه های مهم شركتها این است كه سازنده سیستم، توانایی و امكان ساخت Fab و همچنین بروزكردن ( up-to-date ) آن را داشته باشد. شركتهای طراح Fabless به نظر می‌رسد كه كسب و كار موفق و زنده‌ای داشته باشند. آنها قادر به فروش كارها و طراحی‌های خود به سایر شركت‌ها هستند و بنابراین فروش مداوم دارند. در اینگونه كسب و كار، اصلی‌ترین كشمكش و دغدغه، دسترسی به یك Fab باز و آماده پذیرش سفارشات ساخت می‌باشد. برای سازندگان پیمانی و قراردادی MEMS، امروزه فرصت‌های كسب و كار واقعی وجود دارد. اما این شركت‌ها از قانون معروف حاكم بر حوزه MEMS («یك قطعه، یك پروسه ساخت» ) رنج می‌برند . این موضوع مانعی برای رسیدن به یك كسب و كار سودزا با بازدهی سرمایه مناسب می‌باشد. از طرف دیگر، از آنجایی كه طراحی و توسعه یك محصول جدید بین ۲ تا ۴ سال و با در نظر گرفتن تحكیم موقعیت آن در بازار ، بین ۳ تا ۵ سال طول می‌كشد، این شركتها باید سرمایه‌گذاری اولیه خود را تا رسیدن به محصول نهایی انجام دهند. شركتهای مزبور باید خط مشی خود را براساس تمركز روی مشتریان كلیدی بنا نهاده و ساخت FAB های كوچك، قابل انطباق و ارتقاء ( Upgradeable ) را برای پروسه تولید در دستور كار قرار دهند . آنها همچنین باید از سیاست نادرست برخی از شركتهای فعال در حوزه MEMS كه داشتن طیف‌ متنوع و زیاد مشتریان و به تبع آن پروسه‌های مختلف و گوناگون تولید است، پرهیز نمایند. در پایان لازم به ذكر است مدل كسب و كار سازندگان قطعه نهایی استاندارد شده و قابل عرضه (off – the – shelf) ، یك مدل كسب و كار با كشش و جذابیت‌های زیاد است. این نوع فعالیت، مشابه فعالیت شركتها و كارخانجات نیمه‌هادی است. آنها هم اكنون دارای بازاری كوچك و رو به رشد بوده و در آینده، امكان رشد و توسعه بیشتر خواهند داشت. ۳ ـ سازندگان برتر (۳۰ سازنده برتر ) در حوزه صنعت MEMS بزرگ‌ترین شركت‌های سازنده MEMS در سال ۲۰۰۳ میلادی در زمینه سخت‌افزار IT فعالیت می‌كنند، شركت HP با ساختن Head پرینتر جوهرافشان و همچنین شركت TI (Texas Instrument) با سیستم‌های آینه دیجیتال مبتنی بر كاربرد قطعات MEMS در این حوزه جزءبازیگران اصلی هستند . شركت بوش سومین سازنده بزرگ MEMS است كه در زمینه تولید سیستم‌های الكترونیكی خودرو فعالیت می‌نماید. از دیگر نتایج این نمودار اینست كه بیشترین درآمد حوزه MEMS متعلق به شركت‌های سازنده قطعات نهایی استاندارد شده می‌باشد و شركت‌های سازنده پیمانكاری یا قراردادی به نظر می‌رسد بازاركوچكتر و محدودتری نسبت به بقیه داشته باشند. كل فروش سالیانه این نوع كسب و كار، حدود ۱۰۰ میلیون‌دلار بوده و شركتهای Polsa و Colybris شركتهای مطرح در این زمینه می‌باشند، اما در عین حال، شركت‌های مذكور دارای بازارهای متعدد برای تولید محصولات خاص و ویژه MEMS با ارزش افزوده بالا و قابل عرضه در بازارهای محدود هستند. ۴ ـ چالش‌های عمده در حوزه كسب و كار MEMS در چند سال گذشته عوامل متعددی بر وضعیت حوزه MEMS تاثیر گذاشته‌اند. شركت‌های سازنده IC در چند سال گذشته، تمایل و علاقه برای ورود به بازار MEMS از خود نشان داده و در این زمینه، سرمایه گذاری هنگفتی نموده اند (شركت‌هایی از قبیلSemefab، Dalsa، Fairchild Motorola، Infineon ، STM و ...). اما باید توجه داشت كه MEMS فقط برخی اوقات و در برخی شرایط، یك كسب و كار با حجم بازار بالاست (با تیراژ بیش از ۱۰۰ هزار نمونه در سال). با این حال، مزایای ویژه تولید انبوه به شیوه Fab های تولید نیمه هادی از قبیل : قیمت پایین، تولید انبوه و حجم بالای محصول، سازندگان MEMS را وا می دارد كه پروسه ساختی مشابه پروسه ساخت نیمه هادیها برای قطعات MEMS را دنبال نمایند. البته لازم بذكر است پروسه ساخت قطعات MEMS با قطعات نیمه هادی از نظرتكنولوژیكی تفاوتهای جزئی دارد. در این فرایند، مواردی از قبیل: پروسه Etching عمیق، alignment دو طرفه، ابعاد بحرانی لیتوگرافی، ابعاد ویفر، بریدن، پكیجینگ و تست با موارد مشابه در تكنولوژی ساخت IC همخوانی ندارد. از طرفی، توسعه و طراحی یك قطعه MEMS با توجه به عدم وجود استاندارد زمان زیادی طول می‌كشد (نسبت به طراحی و ساخت قطعات نیمه هادی).لازم بذكر است در حال حاضر اختلاف زیادی بین دوره عمر تكنولوژی محصولات MEMSوIC وجود دارد و دوره عمر محصولات MEMS طولانیتر از قطعات الكترونیكی است. از سوی دیگر در حال حاضر، هنوز تعامل بین Business model های مختلف MEMS به درستی تعریف نشده است. برخی از موانع و مشكلات دیگر موجود در حوزه MEMS ، به شرح ذیل می باشند : ▪ در حال حاضر مشكلات جدی برای استفاده مجدد از یك ساختار و تجهیزات در یك پروسه متفاوت وجود دارد. ▪ تحقق ساخت MEMS (و ارائه محصول نهایی قابل عرضه ) ساده نیست و نیاز به تلاش و صرف وقت و هزینه فراوان دارد. ▪ سرویس‌ها و خدمات ویژه MEMS از قبیل : تست، پكیجینگ و ابزار طراحی MEMS هنوز به طریق كاملا باز برای شركت‌های MEMS در دسترس نیستند . ▪ در این صنعت، زنجیره ارزش تولید به روشنی تعریف نشده كه همین امر باعث ایجاد مشكلاتی در توسعه بازار MEMS شده است. ▪ طبق پیش بینی كارشناسان در آینده، شركت‌هایی كه فاقد مشتریان كلیدی و پروسه‌های صنعتی در این حوزه می باشند، كسب و كارشان متوقف خواهد شد. ▪ هنوز هم قاعده و قانون معروف MEMS (یك قطعه، یك پروسه مجزا) از درجه اعتبار ساقط نشده است. این قانون، باعث الزام شرایط مشتری كلیدی/پروسه كلیدی شده است و لذا هنوز امكان بهره‌برداری از یك پروسه تولید در ساخت چند نوع محصول بصورت جدی در سطح صنعتی فراهم نشده است، اما با این وجود در آینده صنعت MEMS به رشد خود ادامه خواهد داد . در آینده مهم‌ترین تاثیر، خارج ساختن پروسه ساخت از دل مجموعه‌های سازنده سیستم خواهد بود. الان كه سازندگان پیمانكاری زنده‌اند، سازندگان سیستم‌ها فرصت دارند تا از میان آنها شركای ساخت خود را انتخاب كرده و پروسه ساخت را به دست آنها بسپارند.

حسین مهویدی مراجع : ۲۰۰۳Overview of the European MEMS industry "،۱- http://www.yole.fr http://www.yole.fr/micronews/micronews_form.html, "Micronews"، ۲- , " Status in MEMS industry in ۲۰۰۶" www.sensorportal.com http:/، ۳- http://www.memsinfo.jp/whitepaper/WP۳۵_MEM.pdf"MEMS foundries" ۴- "MEMS entry"http://www.memsinfo.jp/whitepaper/WP۴۰_MEM.pdf

مجله گسترش صنعت