MEMS 장치는 PC 하드웨어의 다양한 요소, 주변 장치 및 모든 형태의 컴퓨터 내부 구성 요소에서 찾을 수 있기 때문에 최근 몇 년 동안 널리 사용되었습니다. 데스크탑 PC에서 주머니에 있는 스마트폰까지. MEMS 장치는 무엇이며 어떻게 작동합니까?
우리는 PC 내부에 있는 것이 디지털이든 아날로그이든 상관없이 순수하고 단단한 전자 부품이며 다른 공학 분야는 PC에 존재하지 않는다고 가정하는 경향이 있습니다. MEMS 장치는 항상 PC에서 매일 사용되며 전자 부품이 아닙니다. 그들이 무엇이며 유틸리티가 무엇인지 봅시다.
MEMS 장치란 무엇입니까?
MEMS는 Microelectromechanical Systems의 약자로 Microelectromechanical Systems로 번역됩니다. 그 특징은 소형 전자 기계 시스템을 최대로 결합하여 칩 내에 통합할 수 있다는 것입니다. 그것의 복잡성은 가변적이며 우리는 매우 단순한 메커니즘에서 시계처럼 복잡한 메커니즘에 이르기까지 메커니즘을 찾을 수 있습니다. 가장 먼저 시장에 구현된 것은 가속도계로 지금까지 자동차 에어백과 프린터 잉크 카트리지에 사용되었습니다. 대중화? NS 닌텐도 Wii가 먼저 등장하고 나중에 스마트폰이 등장하면서 가속도계가 센서 역할을 할 수 있음이 입증되었습니다.
MEMS는 완전히 다른 여러 엔지니어링 분야를 결합하여 설계 및 제조하기에 매우 복잡한 장치입니다. 처음에는 전자 장치에 통합되며 재료도 중요한 기계 장치입니다. 일부는 광학 및 유체 역학과 같은 복잡한 기술을 사용하기도 합니다. 그리고 엄청난 복잡성에도 불구하고 일반적으로 XNUMX페니에 판매되는 가격으로 수억 대의 장치를 찾을 수 있습니다.
오늘날 MEMS 장치는 다양한 작업에 사용되며 다양한 형태를 취합니다. 예를 들어, 마이크 압력 센서는 MEMS 장치입니다. 프로세서의 온도는 어떻게 측정되고 상태가 보고됩니까? 음, MEMS 장치도 이를 처리합니다. 따라서 두 가지 분야에서 기존 전자 장치가 해결할 수 없는 특정 문제를 해결하는 데 사용됩니다.
MEMS 장치 분류
오늘날 우리 일상에서 가장 많이 사용되는 MEMS 장치는 다음과 같습니다.
- 항법 중 방향을 얻는 데 사용되는 자력계, 즉 나침반 역할을 합니다.
- 냉동 시스템용 기류 센서.
- 통신에 사용되는 MEMS 마이크는 대부분 잡음 제거 시스템을 통합합니다.
- 오늘날 프로세서의 클록 속도 및 온도 제어에 사용되는 온도 센서.
- 자이로스코프와 가속도계를 단일 장치로 통합하는 관성 시스템 또는 IMU. 자동차에서는 자동차 제동 제어 시스템용 가속도계 및 자이로스코프와 같이 관성과 움직임을 측정하는 MEMS 센서와 함께 사용됩니다.
주변 장치에 대해 이야기하면 MEMS 장치는 모든 종류의 장치에 사용됩니다. 잉크젯 프린터와 스캐너, 이미지 프로젝터, 심지어 우리가 매일 사용하는 스크린에서도 찾을 수 있습니다. 가장 큰 특징은 프로세서 및 메모리와 통합되어 개별적으로 작동하도록 설계되었을 뿐만 아니라 서로 결합하여 특정 시스템을 해결하기 위해 복잡한 시스템을 만들 수도 있다는 것입니다. 컴퓨터 아키텍처의 관점에서 설명할 수 없는 부품이나 주변 장치의 사양에 나타나는 이 기능은 MEMS 센서의 작업의 산물일 가능성이 매우 큽니다.
의료 정보학의 세계에서 MEMS 장치는 진단 속도를 높이는 데 사용됩니다. 오늘날 몇 초 만에 혈액 검사를 수행하고 결과를 제공할 수 있는 MEMS 장치로 가득 찬 플레이트가 있습니다. 혈당 수치를 모니터링하십시오. 이러한 장치를 사용하는 의료용 임플란트도 있으며 고정밀이 요구되는 수술에도 사용되었습니다. 보시다시피 디자인 및 생성에는 여러 분야가 필요할 뿐만 아니라 여러 시장에서도 유용합니다.
어떤 장점과 단점이 있습니까?
우선, MEMS 장치는 컴퓨터 하드웨어의 원격 측정과 같은 특정 시나리오에 이상적인 높은 감도로 인해 측정에 탁월합니다. 많은 이유는 CPU 과 GPU 설계는 특정 형상 요소에서 실행 가능하며, 크기 및 소비는 다른 것이 아닙니다. 클록 속도는 MEMS 장치에 불과한 통합 온도계를 통해 조정되기 때문입니다. 노트북, 태블릿 또는 스마트폰의 터치 스크린도 마찬가지입니다. 또한, 작은 크기는 구성 요소 통합에 이상적일 뿐만 아니라 매우 낮은 전력 소비로 작업을 수행합니다.
가장 큰 단점은? 설계가 너무 복잡하여 여러 분야가 필요하기 때문에 새로운 MEMS 센서를 만들 수 있는 회사는 거의 없습니다. 다학문 팀이 필요한 개발에는 수년이 걸립니다. 개발에는 또한 제조 및 테스트 기계의 생성이 포함되며, 이는 이러한 유형의 새로운 장치를 개발하는 것을 더욱 복잡하게 만듭니다.
그래서 그들의 가장 큰 단점은 개발 비용에서 비롯되는데, 역설적이게도 매우 저렴한 가격에 판매되고 우리 생활의 일부가 된 장치이기 때문에 역설적입니다. MEMS 장치는 소비자 가전 분야에서 널리 사용되어 대량으로 생산되기 때문에 가격이 매우 저렴합니다. 그러나 그것들이 없었다면 최근 몇 년 동안 우리가 본 많은 기술 발전이 불가능했을 것입니다.
