MEMS技術は、マイクロマシニングを利用して微小な機械部品を製造する技術です。本記事では、初心者向けにMEMS技術の基本概念、用語解説、そして実際の利用方法について詳しく解説します。

MEMS技術の基本概念

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技術は、微小な機械部品と電子回路を一体化したシステムを指します。これにより、センサーやアクチュエーターなど、さまざまな機能を持つデバイスを作成することが可能になります。MEMS技術は、スマートフォン、医療機器、自動車、航空宇宙産業など、幅広い分野で利用されています。

マイクロマシニングとは

マイクロマシニングは、MEMSデバイスを製造するためのプロセスの一部であり、微細な構造を作成する技術です。主に二つの手法があり、これがMEMS技術の基盤となっています。

物理的マイクロマシニング

物理的マイクロマシニングは、機械的な手法を用いて材料を削り取る方法です。レーザーやエッチングを利用して、シリコンなどの材料から微小な部品を作成します。この方法は高い精度を持つため、複雑な形状を作るのに適しています。

化学的マイクロマシニング

化学的マイクロマシニングは、化学反応を利用して材料を除去する手法です。主にエッチング剤を使用し、特定の材料を選択的に溶解させることで、微細な構造を形成します。この方法は、非常に細かいパターンを作成できるため、MEMSデバイスの製造において重要な役割を果たしています。

MEMSデバイスの種類

MEMS技術を用いて製造されるデバイスには、さまざまな種類があります。以下に代表的なものを紹介します。

MEMSセンサー

MEMSセンサーは、物理的な現象を測定するデバイスです。加速度センサー、ジャイロスコープ、圧力センサーなどがあり、これらはスマートフォンや自動車の安全システムに広く利用されています。

MEMSアクチュエーター

MEMSアクチュエーターは、電気信号を受けて物理的な動作を行うデバイスです。例えば、ミラーを動かすことで光を制御するMEMSミラーなどがあります。これにより、プロジェクターや光通信システムの性能が向上します。

MEMS技術の応用分野

MEMS技術は、さまざまな分野で応用されています。以下にその一部を紹介します。

医療分野

MEMS技術は、医療機器においても重要な役割を果たしています。例えば、血糖値を測定するセンサーや、薬剤を正確に投与するポンプなどがあります。これにより、患者の健康管理がより効率的に行えるようになっています。

自動車産業

自動車産業では、MEMSセンサーが安全性や快適性の向上に寄与しています。衝突センサーや車両の姿勢を測定するジャイロスコープなどがあり、これらは運転支援システムや自動運転技術に不可欠です。

通信技術

通信技術においてもMEMSデバイスは重要です。特に、光通信や無線通信において、MEMSミラーやフィルターが使用され、データの伝送速度や品質を向上させています。

MEMS技術の未来

MEMS技術は今後も進化を続けると予