M E M S

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MEMS(Micro-Electro-Mechnical System) 기술은 Microsystem, Micromachine, Micromechartonics

등의 동의어로 혼용되고 있고, 국내에서는 초소형 정밀 기계 기술로 불리고 있다. 초소형 정밀 기계 기술에서

다루고 있는 크기의 기본 단위는 마이크로미터(0.001mm)로 머리카락 직경이 약 100마이크로미터(100㎛ :

0.1mm) 내외인 것을 고려할 때 초소형 기계나 초소형 부품들은 대개 머리카락 직경 정도의 크기를 가지며,

머리카락 속에 모터나 기어 등이 들어 있다고 생각해도 크게 틀리지 않을 것이다. 이러한 초소형 정밀 기계

기술은 시스템뿐만 아니라 미세 3차원 구조물, 각종 센서와  구동 장치, 정밀 기계 그리고 마이크로 로봇 등

전통적인 기계 가공으로 불가능한 각종 응용 분야별 초소형 대상물을 정밀하게 제작할 수 있는 미세 가공

기술로서 실리콘 미세 가공 기술과 직접 회로 제조 공정 기술을 접목함으로써 초소형, 고집적, 대량 생산이

가능하여 저가격화와 고성능을 동시에 구현할 수 있는 가공 기술이다.

 

MEMS는 기존의 반도체 산업에서 구축한 인프라를 사용하여 복잡하고 극히 작은 형상의 소자를

제작하지만, 상대적으로 새로운 기술이라고 볼 수 있다. 이러한 MEMS기술을 이용한 SoC(system on Chip)

들은 다양한 기능(센싱, 구동, 통신)을 가질 뿐만 아니라 상용에서 군수용까지 무궁무진한 응용처를 보유

하고 있다. 지속적으로 변화하고 발전하는 제작 공정 기술과 다양한 소재연구 결과에 힘입어 MEMS를

이용한 소형, 저전력, 초경량, 초저가, 고기능의 집적형 시스템이 실생활에 가능해지고 있다.

 

흥미있고 학술적인 분야로서 논의가 시작된 MEMS 기술은 불과 20년 미만의 기간에 일용품에 적용되기에

이르었다. MEMS는 이제 더 이상 신비로운 기술이 아니다. MEMS는 대부분의 사람에게 있어서 익숙해진

초소형 기계 부품에 몇 가지의 전자 회로와 함께 실용화되고 있다. 이러한 MEMS 기술의 실용화에는 다소

시간이 필요했다. 실제로 MEMS 기술을 주요 제품에 채용하는 것은 이제 막 시작됐다고 할 수 있다.

 

그러나 MEMS 기술을 이용한 제품을 상용화하는 데 있어서 가장 큰 문제 중의 하나는 신뢰성의 확보에

있다고 할 수 있다. MEMS 기술에서 신뢰성 문제가 해결하기 어려운 이유는

 

 · MEMS의 고장 메커니즘은 매크로한 영역에서 발생되는 고장과는 다른 양태를 보이고 있다. 따라서 고장

메커니즘에 대한 이해가 현재까지는 부족한 설정이고, 예측하지 않은 신뢰성 문제가 빈번히 발생하고 있다.

 

 · MEMS는 전자, 기계, 재료 및 회로 기술이 융합된 것으로서 고장 메커니즘 자체가 복잡하다. 특히 측정 및

평가에 대한 표준화가 수립되지 않아 분석이 용이하지 않다는 것이다.

 

 · MEMS 관련된 재료 특성 및 공정에 대한 신뢰성 있는 데이터가 거의 없는 실정이며, 수치 해석 등을

통하여 신뢰성 예측을 할 수 있는 기반이 부족하다.