MEMS的多级效应要求MEMS器件的客户与有经验的MEMS制造商根据共同的实践经验来精心制定一个规范。这样的规范能够区别可量产器件与不可量产器件的不同。
许多拥有晶圆厂的半导体制造商寻求通过为无晶圆厂MEMS开发商制造MEMS器件来利用他们旧生产线的产能,但是若想成功远非掌握制造机械学那么简单。MEMS制造合作伙伴必须定量地理解某种应用所需的规范,并在MEMS器件规范与最终用户系统设计之间寻求平衡点。制造商必须能创建出精确的MEMS器件模型,以确保可重复的制造能力。
设计和制造MEMS的技术与生产IC所用的技术大部分相同。然而,MEMS是机械器件,要求设计人员全面理解器件的电气特性与机械特性之间的必然因果关系。
设计MEMS器件需要利用一系列物理学及交叉学科的知识进行建模和物理仿真,例如结构力学、静电学、静磁学、热力学、机电学、电热学、压阻热力学和热电力学等。
我们可以看一个案例。客户为制造商准备了一个规范,用以制造一种微加工的可变光衰减器(VOA)。基于MEMS的VOA具有速度快、尺寸小、成本低等优势。它们可以使光放大器的增益平坦,还能在密集波分复用(DWDM)光通信系统中实现多信道的功率均衡。
MEMS VOA包含一个绝缘体硅(SOI)单晶光闸片,该光闸片被安装在一个微加工的拉桥激励器上,并被放置于一条光纤的端面。当给激励器施加一个驱动电压时,它将光闸片移进光路,挡住一部分激光束,从而使信号衰减。
在这个应用中,非常详细的功能规范包括偏振相关损耗(PDL)和反射回损(ORL)。其中,PDL是指所有偏振状态下最大和最小输出光功率之比;ORL是指入依据实际应用制定MEMS规范依据实际应用制定MEMS规范-技术文章电子技术信息港


