微機(jī)電工程系統(tǒng)（MicroelectromechanicalSystems，簡(jiǎn)稱(chēng)為MEMS）是將微電子技術(shù)與機(jī)械工程結(jié)合到一起的一種工業(yè)技術(shù)，它的操作范圍在μm范圍之內(nèi)。微機(jī)電系統(tǒng)在日本稱(chēng)為微機(jī)械（micromachines），在歐洲稱(chēng)為微系統(tǒng)技術(shù)（MicroSystemsTechnology，MST）。
微機(jī)電設(shè)備的尺寸一般 在20μm到一mm之間，他們內(nèi)部一般 包括一個(gè)微處理器和多個(gè)獲得外部信息內(nèi)容的小型控制器。微機(jī)電工程系統(tǒng)軟件的生產(chǎn)加工技術(shù)由半導(dǎo)體材料生產(chǎn)加工技術(shù)改造而成，使其能夠 運(yùn)用到具體之中，而后面一種一般用于生產(chǎn)制造電子產(chǎn)品。微機(jī)電工程系統(tǒng)軟件有多種多樣原料和生產(chǎn)技術(shù)，依據(jù)運(yùn)用、銷(xiāo)售市場(chǎng)等性能需求的不一樣開(kāi)展挑選。
一、MEMS的材料
1、硅
硅是用于生產(chǎn)制造集成電路芯片的關(guān)鍵原料。因?yàn)樵陔娮悠骷I(yè)生產(chǎn)中早已有很多實(shí)用硅生產(chǎn)制造很小的構(gòu)造的工作經(jīng)驗(yàn)，硅都是微機(jī)電工程系統(tǒng)軟件十分常見(jiàn)的原料。硅的化學(xué)物質(zhì)特點(diǎn)也是一定的優(yōu)勢(shì)。單晶體的硅遵循胡克定律，基本上沒(méi)有延展性落后的狀況，因而基本上不能耗，其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)十分靠譜。除此之外硅不容易斷裂，因而十分靠譜，其應(yīng)用周期時(shí)間能夠 做到上兆次。
一般微機(jī)電工程系統(tǒng)軟件的精益生產(chǎn)方式是在栽培基質(zhì)上沉積化學(xué)物質(zhì)層，隨后應(yīng)用平板電腦包裝印刷和蝕刻工藝的方式 來(lái)讓它產(chǎn)生各種各樣必須的構(gòu)造。
2、纖維材料
盡管電子器件工業(yè)生產(chǎn)對(duì)硅生產(chǎn)加工的工作經(jīng)驗(yàn)是比較豐富和珍貴的，并出示了很大的合理性，可是純的硅仍然是十分價(jià)格昂貴的。纖維材料十分劃算，并且其特性各式各樣。應(yīng)用打針成型、壓紋、立體式光固化機(jī)成型等技術(shù)還可以應(yīng)用纖維材料生產(chǎn)制造微機(jī)電工程系統(tǒng)軟件，那樣的系統(tǒng)軟件特別是在有益于微液體運(yùn)用，例如可攜測(cè)血設(shè)備等。
3、金屬材料
金屬材料還可以用于生產(chǎn)制造微機(jī)電工程系統(tǒng)軟件。盡管比起硅來(lái)金屬欠缺其優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備特點(diǎn)，可是在金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)它十分靠譜。
二、MEMS生產(chǎn)加工技術(shù)性
①、傳統(tǒng)式機(jī)械加工制造方式 
傳統(tǒng)機(jī)械加工制造方式 指運(yùn)用大設(shè)備生產(chǎn)制造小設(shè)備,再運(yùn)用小設(shè)備生產(chǎn)制造微設(shè)備。能夠 用以生產(chǎn)加工一些在獨(dú)特場(chǎng)所運(yùn)用的微機(jī)械設(shè)備設(shè)備,比如小型機(jī)械臂、小型操作臺(tái)等。
傳統(tǒng)式機(jī)械加工制造方式 以日本國(guó)為意味著,日本國(guó)科學(xué)研究MEMS的重中之重是超精密模具加工,因而她們大量的是將傳統(tǒng)式機(jī)械加工制造開(kāi)展小型化。
此生產(chǎn)加工方式 能夠 分成兩類(lèi)：超精密模具加工及特殊超微粒生產(chǎn)加工。超精密模具加工以金屬材料為生產(chǎn)加工目標(biāo)，用強(qiáng)度高過(guò)生產(chǎn)加工目標(biāo)的專(zhuān)用工具，將目標(biāo)原材料開(kāi)展鉆削生產(chǎn)加工，個(gè)人所得的三維構(gòu)造規(guī)格可在0.01mm下列。此技術(shù)性包含鉆石刀具微鉆削生產(chǎn)加工、微打孔生產(chǎn)加工、微切削生產(chǎn)加工及微切削與碾磨生產(chǎn)加工等。
特殊超微粒生產(chǎn)加工技術(shù)性是根據(jù)生產(chǎn)加工動(dòng)能的立即功效，保持小至逐個(gè)分子結(jié)構(gòu)或分子的鉆削生產(chǎn)加工。特種加工是運(yùn)用電磁能、能源、聚光、聲能及機(jī)械能等動(dòng)能方式。常見(jiàn)的生產(chǎn)加工方式 有：電火花線(xiàn)切割、超音波生產(chǎn)加工、離子束生產(chǎn)加工、激光切割加工、離子束生產(chǎn)加工和電解法生產(chǎn)加工等。超精密模具加工和特殊超微粒生產(chǎn)加工技術(shù)性的生產(chǎn)加工精密度已達(dá)μm、亞μm級(jí)，能夠 大批量制做變位系數(shù)僅為0.02上下的傳動(dòng)齒輪等微機(jī)械設(shè)備元器件，及其其他生產(chǎn)加工方式 沒(méi)法生產(chǎn)制造的繁雜薄膜光學(xué)元器件。
②、硅基MEMS技術(shù)性
以英國(guó)為意味著的硅基MEMS技術(shù)性是運(yùn)用有機(jī)化學(xué)浸蝕或集成電路工藝技術(shù)性對(duì)光伏材料開(kāi)展生產(chǎn)加工，產(chǎn)生硅基MEMS元器件。這類(lèi)方式 可與傳統(tǒng)式的IC加工工藝適配，并合適便宜大批量生產(chǎn)，已變成現(xiàn)階段的硅基MEMS技術(shù)性主流產(chǎn)品。
當(dāng)今硅基微生產(chǎn)加工技術(shù)性可分成體微生產(chǎn)加工技術(shù)性、表層微生產(chǎn)加工技術(shù)性。
體微生產(chǎn)加工技術(shù)性：
體微生產(chǎn)加工技術(shù)性是對(duì)硅的襯底開(kāi)展生產(chǎn)加工的技術(shù)性。一般選用各種各樣有機(jī)化學(xué)浸蝕,運(yùn)用單晶硅的不一樣晶向的對(duì)流換熱系數(shù)存有各種各樣的特性而開(kāi)展浸蝕，來(lái)制做不一樣的微機(jī)械系統(tǒng)或微機(jī)械零件，其關(guān)鍵特性是硅的對(duì)流換熱系數(shù)和硅的晶向、攙雜濃度值及另加電位差相關(guān)。
另一種常見(jiàn)技術(shù)性為原電池原理,已經(jīng)發(fā)展趨勢(shì)為光電催化自終止浸蝕,它適用于硅的浸蝕以制取薄面勻稱(chēng)的硅膜。運(yùn)用此技術(shù)性能夠 生產(chǎn)制造出MEMS的高精密三維構(gòu)造。
體微生產(chǎn)加工技術(shù)性關(guān)鍵根據(jù)對(duì)硅的深浸蝕和硅單晶的總體鍵合來(lái)保持,可以將幾何圖形規(guī)格操縱在μm級(jí)。因?yàn)楦鞣N各樣有機(jī)化學(xué)浸蝕能夠 對(duì)大硅單晶開(kāi)展,促使MEMS元器件能夠 高精密地大批量生產(chǎn),另外又清除了碾磨生產(chǎn)加工所產(chǎn)生的殘留機(jī)械設(shè)備地應(yīng)力,提升了MEMS元器件的可靠性和產(chǎn)出率。
表層微生產(chǎn)加工技術(shù)性：
表層微生產(chǎn)加工技術(shù)性是在硅單晶反面上產(chǎn)生塑料薄膜并按一定規(guī)定對(duì)塑料薄膜開(kāi)展生產(chǎn)加工產(chǎn)生薄膜光學(xué)的技術(shù)性,所有生產(chǎn)加工僅涉及硅單晶反面的塑料薄膜。是在20新世紀(jì)80時(shí)代由加州大學(xué)Berkeley校區(qū)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出去的，它以光伏電池為固層，二氧化硅為犧牲層。表層微生產(chǎn)加工技術(shù)性與集成電路芯片技術(shù)性更為類(lèi)似，其關(guān)鍵特性是在“塑料薄膜+淀積”的基本上，運(yùn)用光刻、浸蝕等IC常見(jiàn)加工工藝制取微機(jī)械系統(tǒng)，最后運(yùn)用挑選浸蝕技術(shù)性釋放出來(lái)結(jié)構(gòu)單元，得到移動(dòng)的二維或三維構(gòu)造。
用這類(lèi)技術(shù)能夠 淀積二氧化硅膜、氮化硅膜和光伏電池膜;用揮發(fā)表層的鍍膜和無(wú)心插柳表層的鍍膜能夠 制取鋁、鎢、鈦、鎳等陶瓷膜;塑料薄膜的生產(chǎn)加工一般選用光刻技術(shù),如紫外光光刻、x光線(xiàn)光刻、離子束光刻和離子束光刻。根據(jù)光刻將設(shè)計(jì)構(gòu)思好的微機(jī)械設(shè)備構(gòu)造遷移到硅單晶上,再用等離子技術(shù)浸蝕、反映電離浸蝕等加工工藝來(lái)浸蝕光伏電池膜、二氧化硅膜及其各種各樣陶瓷膜,以產(chǎn)生微機(jī)械系統(tǒng)。
這一技術(shù)性防止了體微生產(chǎn)加工所規(guī)定的兩面指向、反面浸蝕等難題,與集成電路芯片的加工工藝適配，且加工工藝完善，能夠 在單獨(dú)直徑為幾十毫米的單晶硅基片上大批量轉(zhuǎn)化成數(shù)以百計(jì)MEMS設(shè)備。
③、深層次刻蝕技術(shù)性
深層次刻蝕技術(shù)指深層次反映離子向硅芯片內(nèi)部刻蝕，刻蝕到集成ic內(nèi)部的一個(gè)放棄層，并在刻蝕進(jìn)行后被浸蝕掉，那樣原本埋在集成ic內(nèi)部的構(gòu)造就可以隨意健身運(yùn)動(dòng)。
深層次刻蝕技術(shù)性歸屬于微機(jī)械加工制造方式 LIGA的一種,LIGA方式 就是指選用同步x光線(xiàn)深層次光刻、微電鑄模具制作和注塑加工拷貝等關(guān)鍵加工工藝流程構(gòu)成的一種綜合型微機(jī)械加工制造技術(shù)性。
運(yùn)用LIGA技術(shù)能夠 生產(chǎn)加工各種各樣金屬材料、塑膠和瓷器等原材料，獲得大深寬比的精細(xì)結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)加工深度達(dá)到幾百微米。
LIGA技術(shù)性與其他立體式微生產(chǎn)加工技術(shù)性對(duì)比有下列特性：
可制做高寬比達(dá)百余至1000μm，深長(zhǎng)寬比可超過(guò)200，外壁平行面偏移在亞微米范疇內(nèi)的三維立體薄膜光學(xué)；
對(duì)薄膜光學(xué)的橫著樣子沒(méi)有限定，橫著規(guī)格能夠 小到0.5μm，精密度達(dá)到0.1μm；
用料普遍，金屬材料、鋁合金、瓷器、夾層玻璃和高聚物都能夠做為L(zhǎng)IGA的生產(chǎn)加工目標(biāo)；
與微電鑄、鑄塑恰當(dāng)融合可保持大批拷貝生產(chǎn)制造，低成本。
LIGA的關(guān)鍵加工工藝流程以下：在歷經(jīng)x光片掩模印刷制版和x光片深層光刻后，開(kāi)展微電鑄，生產(chǎn)制造出微拷貝磨具，并且用它來(lái)開(kāi)展微拷貝加工工藝和二次微電鑄，再利用微鑄塑技術(shù)性開(kāi)展微元器件的批量生產(chǎn)。
因?yàn)長(zhǎng)IGA所規(guī)定的同步x光線(xiàn)源較為價(jià)格昂貴，因此在LIGA的基本上造成了準(zhǔn)LIGA技術(shù)性，它是用紫外線(xiàn)源替代同歩x光線(xiàn)源，盡管不可以做到LIGA生產(chǎn)加工的使用性能，但也可以考慮微細(xì)生產(chǎn)加工中的很多規(guī)定。而由上海交大和北大合作開(kāi)發(fā)、具備單獨(dú)專(zhuān)利權(quán)的DEM技術(shù)性，也是LIGA技術(shù)性中的一種。該技術(shù)性選用磁感應(yīng)藕合等離子技術(shù)深層次刻蝕加工工藝來(lái)替代同步輻射x光片深層次光刻，隨后開(kāi)展基本的微電鑄和微拷貝加工工藝，該技術(shù)性因不用價(jià)格昂貴的同步輻射x光片源和特別制作的x光片掩摸板而具備普遍的應(yīng)用前景。