Технология микросистемной техники. Часть 1. Методы микрообработки

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 
 

ТЕХНОЛОГИЯ МИКРОСИСТЕМНОЙ 
ТЕХНИКИ 

 

В трех частях 

Часть 1. Методы микрообработки 

Рекомендовано Научно-методическим советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 

Москва 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2010 

УДК 621.38 
ББК 32.85 
Т38 

Рецензенты: В.С. Кондратенко, Ю.Б. Цветков 

 
Технология микросистемной техники : учеб. пособие / О.С. На- 
Т38 райкин, В.В. Холевин, И.И. Данилов, В.А. Шалаев. – ч. 1 :  
         Методы микрообработки. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Бау-  
         мана, 2010. – 36, [4] с. : ил.  
 
Рассмотрены современные методы микрообработки, применяемые в технологии изготовления микросистем: объемная микрообработка, поверхностная микрообработка, технология LIGA. Приведены сведения о материалах, применяемых в микросистемной технике, и о методах соединения слоев микросистем. 
Для студентов 5–6-го курсов приборостроительных специальностей.  
 

УДК 621.38 
                             
 
 
 
 
     ББК 32.85 

 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 

1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ 

В пособии рассматривается новая область технических разработок – микросистемная техника. Это технология, используемая 
для создания микроминиатюрных интегральных устройств или 
систем, в которых комбинируются механические и электрические 
компоненты. Они изготавливаются на основе групповой обработки 
интегральных схем (ИС) и могут иметь размеры от нескольких 
микрометров до нескольких миллиметров. Эти устройства (или 
системы) могут выполнять детектирование, управление и привод в 
микромасштабе (на микроуровне) и создавать эффекты в макромасштабе (на макроуровне). 
В настоящее время в мировой практике для обозначения фактически одного и того же направления наиболее часто используются 
понятия: в США – MEMS и MOEMS (микроэлектромеханические и 
микрооптомеханические системы); в Японии – MICROMACHINING 
(микрообработка); в европейских странах – MST (технология микросистем). 
В России с 1996 г. в «Перечне критических технологий Федерального уровня» официально используется термин «микросистемная техника», а в утвержденный Президентом России 30 марта 
2002 г. «Перечень критических технологий Российской Федерации» микросистемная техника внесена как самостоятельная критическая технология, содержание которой определено следующим 
образом: «Сверхминиатюрные механизмы, приборы, машины с 
ранее недостижимыми массогабаритными, энергетическими показателями и функциональными параметрами, создаваемые интегрально-групповыми экономически эффективными процессами 
микро- и нанотехнологии». 

Микроэлектромеханическая система (МЭМС) состоит из меха
нических микроструктур, микродатчиков, микроактюаторов и 
микроэлектроники, объединяемых на одном кремниевом чипе, 
взаимодействие которых иллюстрирует рис. 1. 

Микродатчики обнаруживают изменения в окружающей сис
тему среде, измеряя механические, тепловые, магнитные, химические или электромагнитные величины. Микроэлектроника обраба

тывает эту информацию и сигнализирует микроактюаторам, чтобы 
они создали некоторые изменения по отношению к окружающей 
среде либо в самой системе. 

Рис. 1. Взаимосвязь между компонентами МЭМС 

Наиболее распространенными составными частями различных 

по назначению МЭМС являются следующие. 

Датчик – устройство, которое вырабатывает информацию об 

окружающей среде и обеспечивает электрический сигнал на выходе в ответ на измеренный параметр. Актюатор может входить в 
состав датчика. 

Актюатор – устройство, которое преобразует электрический 

сигнал или иную форму энергии в движение. Оно может создать 
силу, чтобы исполнить некоторую полезную функцию. 

Преобразователь – устройство, которое преобразует одну 

форму сигнала или энергии в другую. Термин «преобразователь» может использоваться применительно к датчикам и актюаторам. 

Совокупность преобразователей, объединенных в измеритель
ную цепь, образует измерительный микроприбор. Микроприбор 
(микродатчик) может использоваться в различных энергетических 
областях, характеризующихся физическими величинами, некоторые из которых приведены в табл. 1.