MICROSISTEMAS INTEGRADOS

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MICROSISTEMAS INTEGRADOS

• Tipos de dispositivos
• Sensores de presión
• Acelerómetros
• Otros dispositivos
• Desarrollo de microsistemas
• Futuro

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Avances en microsensores

• Aumento del uso de la información a nivel mundial
  para distribución y control.
• Necesidad de mejorar los sistemas de interfaz
  entre el mundo y las máquinas de proceso.
• Sistemas Micro-Electro-Mecánicos
• MEMS

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EVOLUCION HISTÓRICA

• 1967(Presión) Primer sensor integrado con
  elevado volumen de producción.
• Tecnología que permite realizar diafragmas muy
  finos con alto yield y bajo coste.
• 1980s Acelerómetros y sensores de flujo.
• (Utilizados en airbags)
• Final del 80s primeros microactuadores
• Principios de 90s giróscopos, microválvulas,
  inyectores de tinta, cabezales de lectura.

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TIPOS DE DISPOSITIVOS

• Diafragmas o puentes micromecanizados en el
  cuerpo de la oblea
• bulk micromachined diaphragm or beam
• Microestructuras cortadas por debajo del cuerpo y
  bordeadas frontalmente
• front-edge undercut bulk microstructure
• Puentes micromecanizados en superficie
• Surface micromachining beam

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TIPOS DE DISPOSITIVOS
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Surface micromachining
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Bulk micromachining

• Grabado Anisotrópico. KOH usado para el grabado
  dependiendo de los planos cristalográficos.
  Alguno planos (stop planes) se gaban más
  lentamente que otros. (Surcos, formas
  piramidales, canales)
• Grabado Isotrópico Igual velocidad de grabado en
  todas las direcciones. (Hemisferios, cilindros)
• Pegado de estructuras
• Anódio
• Fusión de silicio

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Bulk micromachining
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SENSORES DE PRESION

• Los más desarrollados
• Figura de mérito Fm SDR/PtDTd
• Iniciales (Fm 1)
• Micromecanizados (Fm 20)
• 70s Capacitivos (Fm 5000)
• Compensación de linealidad y deriva térmica
  Fm 40.000

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SENSORES DE PRESIÓN
800mm de diámetro Usado en catéteres cardio-vasc
ulares
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SENSORES DE PRESIóN

• Multielementos
• Diferentes diámetros para
• cubrir todo el rango de
• presiones barométricas
• 2mm de grueso
• 1mm de diámetro
• Sensibilidad equivalente a
• un pie de altura (15b)

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ACELERÓMETROS
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Aumento de sensibilidad
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GIRÓSCOPOS
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Microsistemas Químicos

• Microsensor de gas metano y monóxido de carbono
  basado en óxido de estaño calefactado sobre
  membrana de silicio

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Lentes

• Liquid crystal adaptive lens
• Light aperture5mm
• Transmission75
• Polarizationworks with linearly polarized light
• Focal distance0.5m to infinity
• Control voltage0 to 9V
• Control frequency1 to 60 kHz
• Speedtime-on 500ms,time-off 100ms
• Unit size15mm diameter, 3mm thickness
• ControlPC ISA driver board included
• SoftwareW95, DOS version incl source code
• Power consumption negligible

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OTROS DISPOSITIVOS

• Sensores de flujo
• Sensores de imágenes táctiles (sensores de
  huellas dactilares (500dpi)
• Sensores de imágenes térmicas para visores
  nocturnos
• Cabezales de inyección de tinta (1000dpi)
• Detectores de código de barras
• Micro-espejos deformables para corrección de
  aberraciones ópticas
• Sensores de gas con micro-válvulas de muestreo
• Cabezales magnéticos de lectura (20Gb/in2)

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DESARROLLO DE MICROSISTEMAS

• Combinación de
• micro-mecánica
• micro-consumo
• micro-proceso
• enlace no cableado

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EJEMPLO DE MICRO-SISTEMA
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EJEMPLO DE MICRO-SISTEMA
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EJEMPLO DE MICRO-SISTEMA
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micro-mecánica

• micro-sensores
• micro-actuadores
• auto-test
• auto-calibración de los sensores
• actuación

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Micro-actuador lineal
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Motors Rotatius
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Codificadores
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Tren de engranajes
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Dispositivos de Bloqueo
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Micromotores de Combustión