3D MEMS

3D MEMS
弊社独自の技術である3D MEMSの構造やその特長について説明します。

MEMS技術の基礎知識

Murata Icon X3D MEMS


3D MEMS (3次元・マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム) は、テクノロジーの革新的な組み合わせで、シリコンを3次元構造に成形し、カプセル化し、装着と組立を容易にするよう連結することにより、優れたセンサ精度、小型のユニットサイズ、低消費電力を実現します。先進センサは微小なシリコン内で組み立てられ、直交3方向の加速度の計測が可能です。

3D MEMSテクノロジーを使って、精密傾斜度センサの最適構造を生み出すことができます。たとえば、加速度センサ内に機械的減衰機能を設けて強い振動を受ける環境で使用する傾斜度センサ、ならびに高分解能高度計です。これらのセンサの必要電力は極めて低く、バッテリー駆動機器内での顕著なメリットが得られます。

3D MEMSテクノロジーを傾斜計の開発に利用すると、角度1分よりも良好なレベルの精度が得られ、最高の水平度要件に対応でき、他のあらゆるMEMSテクノロジーの性能を上回ります。この性能がマイクロアンペア領域の電力消費量と相俟って、無線用途に理想的です。


3D MEMSの利点

単体結晶シリコン
  • 理想的な弾性材料: 塑性変形なしに70,000gに耐える。


容量式センシング
  • 変位を直接計測
  • 2平面間隔の多様性が基本
  • 静電容量C (対の平面の電荷蓄積容量) が間隔幅dと面積Aで決まる。
    C = e0×A/d
  • 高精度および高安定性、ならびに使用キャパシタ数が少数のため自己診断が容易。
  • 低電力消費量

密封構造

  • 必要パッケージサイズが小さい。
  • 信頼性: 粒子や薬品が要素内に侵入しない。

対称構造

  • 加速度センサのゼロ点安定性、リニアリティ、クロスアクシスの向上
  • 温度依存性は0.2mg/℃未満
  • 非直線性は標準で1%未満
  • クロスアクシスは標準で3%未満

カスタム品

  • アプリケーションに固有の感度および周波数応答
  • 柔軟な2チップ構成

本質的な3D構造

  • 大きなプルーフマス、大きな容量で、高性能・低gセンシングが可能
  • ゼロ点安定性およびノイズ性能
  • 3Dセンシングエレメントが可能