MEMSBauteile

MEMS-Bauteile sind mikroelektromechanische Systeme, in denen mechanische Strukturen, Sensorik und Elektronik auf einem Siliziumwafer oder einem anderen Halbleitersubstrat integriert sind. Sie werden durch mikroelektronische Fertigungsverfahren wie Bulk- und Surface-Micromachining hergestellt, wodurch bewegliche Elemente wie Membranen, Klappen oder Stempelstrukturen neben integrierten Schaltkreisen entstehen. MEMS arbeiten oft bei niedrigen Spannungen und benötigen nur wenig Energie, weshalb sie sich gut für tragbare Geräte eignen.

Zu den gängigsten MEMS-Bauteilen gehören Sensoren (Beschleunigungs- und Drehratensensoren, Drucksensoren, Mikrofone, Temperatursensoren), Aktoren (kapazitive, piezoelektrische oder thermoelektrische Antriebe, Mikroventile, Mikrospiegel) sowie Funk- und RF-MEMS (Schalter, Resonatoren, Antennenbauteile). MEMS finden breite Anwendung in Konsumgütern (Smartphones, Wearables), der Automobilindustrie (Airbag- und Fahrzeugsensorik), der Medizintechnik (In-vitro-Diagnostik, kompakte Pumpen) sowie in der Industrieautomation.

Die enge Integration mit CMOS-Schaltungen ermöglicht kompakte, kostengünstige Systeme mit hoher Funktionsdichte. Typische Fertigungsverfahren umfassen Bulk- und Surface-Micromachining, Dünnschichttechniken und fortgeschrittenes Packaging. Zu den Herausforderungen gehören Zuverlässigkeit, Umwelt- und Temperaturoffenheiten, Langzeitstabilität, Stiction und Packaging-Komplexität.

Insgesamt bietet die MEMS-Technologie eine skalierbare, masseproduzierbare Plattform für Sensorik und Aktorik, mit stetig wachsender Vielfalt und Anwendungsbreite.