MEMS技術は、マイクロエレクトロメカニカルシステムの略称で、微小な機械部品と電子回路を組み合わせた技術です。本記事では、MEMS技術の基本概念やアナログ回路における用語解説、実際の使い方について初心者向けに詳しく解説します。

MEMS技術の基本概念

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技術は、微細な機械部品と電子回路を組み合わせたシステムで、センサーやアクチュエーターとして広く利用されています。MEMSデバイスは、通常、数ミクロンから数ミリメートルのサイズで、非常に小型であるため、多くの応用分野での使用が可能です。これにより、スマートフォン、医療機器、自動車、航空宇宙など、さまざまな分野で重要な役割を果たしています。

MEMS技術の歴史

MEMS技術の起源は1970年代にさかのぼります。当初は、半導体製造プロセスを利用して、微細な機械部品を作成することが目的でした。1980年代には、初めてのMEMSセンサーが商業化され、以降急速に技術が進化しました。現在では、MEMS技術は多様なアプリケーションに対応できるようになり、さらに高性能化が進んでいます。

MEMSデバイスの種類

MEMSデバイスは主にセンサーとアクチュエーターに分類されます。センサーは、物理的な現象を測定するためのデバイスで、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロスコープなどがあります。一方、アクチュエーターは、電気信号を機械的な動作に変換するデバイスで、ミラーやバルブなどが含まれます。これらのデバイスは、様々な用途に応じて設計されています。

MEMS技術のアナログ回路との関係

MEMSデバイスは、しばしばアナログ回路と組み合わせて使用されます。アナログ回路は、連続的な信号を処理するための回路であり、MEMSセンサーからの信号を増幅したり、フィルタリングしたりする役割を果たします。これにより、センサーから得られるデータの精度が向上し、より正確な測定が可能となります。

アナログ回路の基本用語

アナログ回路に関する基本的な用語を理解することは、MEMS技術を効果的に活用するために重要です。以下に、いくつかの主要な用語を解説します。

オームの法則

オームの法則は、電圧（V）、電流（I）、抵抗（R）の関係を示す基本的な法則です。V = I × Rという式で表され、電圧は電流と抵抗の積に等しいことを示します。

コンデンサー

コンデンサーは、電気エネルギーを蓄えるためのデバイスです。電圧がかかると、内部に電荷を蓄え、電圧が取り除かれるとそのエネルギーを放出します。アナログ回路では、フィルタリングや信号の平滑化に使用されます。

トランジスター

トランジスターは、電流を増幅したり、スイッチングするための基本的な素子です。アナログ回路では、信号の増幅やスイッチングに広く利用されます。

MEMS技術の実際の使い方

MEMS技術は、実際のアプリケーションにおいてどのように使用されるのでしょうか。以下にいくつかの具体的な例を挙げます。