microsystemen

Microsystemen, of microsystemen, zijn miniaturiseerde geïntegreerde systemen die vaak sensoren, actuatoren en een elektronisch subsysteem combineren op een microschaal. Ze worden doorgaans vervaardigd met MEMS-technologie en microfabricatieprocessen en maken een hoge functionaliteit mogelijk in een zeer compact formaat.

Een microsysteem bestaat meestal uit een mechanisch deel, een elektronisch circuit en soms een chemische of biologische module. Veelgebruikte bouwstenen zijn MEMS-sensoren (bijvoorbeeld versnellingsmeters, gyroscopen, druk- en membraansensoren), MEMS-actuatoren en microfluidische componenten. De systemen worden vaak geïntegreerd op een of meerdere wafers en kunnen robuust worden verpakt voor uiteenlopende omgevingen.

Fabricage en ontwerp: microsystemen worden vervaardigd met microfabricatietechnieken zoals lithografie, etsen, afzettingen en bonding. Processen omvatten wafer-level verwerking, packaging en testmethoden. Materialen variëren van silicium en metalen tot polymeren zoals PDMS, afhankelijk van toepassing en omgeving.

Toepassingsgebieden: consumenten-elektronica (inertial sensors in smartphones, MEMS-microfoons), auto-industrie (stabiliteits- en airbagsystemen), medische apparaten (lab-on-a-chip, diagnostische sensoren), industriële automatisering, milieumonitoring en telecommunicatie. Microsystemen maken vaak massaproductie mogelijk met lage kosten per eenheid.

Uitdagingen en trends: de belangrijkste voordelen zijn compacte afmetingen, laag vermogen en hoge integratie. Uitdagingen liggen op het gebied van betrouwbaarheid, packaging, kwaliteitscontrole, yield en kosten, evenals biocompatibiliteit bij medische toepassingen. De sector is multidisciplinair, met kennis uit werktuigbouw, elektronica, materiaalkunde en chemie. De groei wordt gedreven door de vraag naar slimme, compacte en functioneel rijke systemen.