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MEMS技術は、微細加工技術を活用したマイクロエレクトロメカニカルシステムのことです。この技術は、センサーやアクチュエーターなど、さまざまなデバイスに利用されています。初心者向けにその基本を解説します。

MEMS技術の基本概念

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）は、微細な機械部品と電子部品を統合したシステムです。この技術は、微細加工技術を駆使して、数ミクロンのサイズで機械的な機能を持つデバイスを作成します。MEMSは、加速度センサー、圧力センサー、マイクロフォン、アクチュエーターなど、多岐にわたる用途で使用されています。

MEMS技術の歴史

MEMS技術の起源は1970年代に遡ります。当初は、半導体技術を応用して微細な機械部品を製造することが試みられました。1980年代には、商業化が進み、MEMSデバイスが市場に登場しました。これにより、センサーやアクチュエーターの小型化と高性能化が実現しました。

MEMS技術の構成要素

MEMSデバイスは主に以下の3つの要素から構成されています。

1. センサー：物理的な変化（温度、圧力、加速度など）を検知する部品です。
2. アクチュエーター：電気信号を機械的な動作に変換する部品です。
3. 電子回路：センサーからの信号を処理し、アクチュエーターを制御するための回路です。

MEMS技術の製造プロセス

MEMSデバイスの製造は、以下のステップで行われます。

1. **ウェハ製造**：シリコンウェハを用意し、基盤を作成します。
2. **フォトリソグラフィ**：光を使って、パターンをウェハ上に転写します。
3. **エッチング**：不要な部分を削り取り、必要な形状を形成します。
4. **薄膜形成**：必要に応じて、薄膜を追加して特性を向上させます。
5. **パッケージング**：完成したMEMSデバイスを外部環境から保護し、接続します。

MEMS技術の応用分野

MEMS技術は、さまざまな分野で幅広く利用されています。以下はその一部です。

– 自動車：加速度センサーや圧力センサーが衝突回避やエアバッグの展開に使用されます。
– 医療：生体センサーや薬剤投与システムに応用され、患者の健康管理に役立っています。
– 通信：マイクロフォンやRFデバイスに利用され、音声認識や無線通信の性能を向上させています。
– 家電：温度センサーや湿度センサーが自動調節機能を提供します。