Научные журналы МЭМС. Стандартизация МЭМС

и прикладного научно-технического журнала «Нано- и микросистемная техника» является освещение современного состояния, перспектив и тенденций развития нано- и микросистемной техники, представление результатов исследований и разработок, а также их внедрения в различные области науки, технологии и производства, с периодичностью 12 выпусков в год на русском и английском языках в основной печатной версии. Микросистемная техника (microsystems engineering – MSE) на базе технологии микросистем (microsystems technology - MST) и микроэлектромеханических систем (microelectromechanical systems - MEMS) использует планарные и объемные конструкционные свойства элементов при создании нового поколения устройств, приборов и механизмов повышенной сложности, применяемых в радиотехнике, оптике, машиностроении, приборостроении, химии и биомедицине на основе микроэлектроники и наносистем (nanosystems).
Издательство "Новые технологии". Журнал выпускается под научно-методическим руководством  Отделения информационных технологий и вычислительных систем  Российской академии наук

Журнал “Нано- и микросистемная техника”

каждом номере для Вас самая свежая и необходимая в работе информация: новости рынка, интервью, аналитика, гид по российскому и западному рынку электроники, технические статьи и комментарии экспертов. Журнал «Электроника: НТБ» рассказывает о наиболее значимых событиях в мире электроники, о которых уже завтра будут говорить все.
В одном из своих выступлений Юрий Борисов, будучи начальником Управления радиоэлектронной промышленности и систем управления Роспрома, назвал издание «Электроника: НТБ» рупором проблем отрасли. И действительно, более 15 лет наш журнал выполняет свою главную миссию — способствовать развитию отечественной электроники. Публикуется с 1996 года Периодичность: 10 выпусков в год Объем: от 128 до 210 страниц Формат: А4 + Тираж: 7000 экземпляров Бумага: мелованная глянцевая Распространение: подписка, розница Издатель: РИЦ «Техносфера» Главный редактор: Сигов Александр Сергеевич
Читательская аудитория Читатели журнала «Электроника: НТБ» - это люди, в той или иной мере влияющие на развитие и облик индустрии электроники. Это руководители предприятий, занимающиеся выпуском электронного оборудования, инженеры-разработчики электронных компонентов, научные сотрудники предприятий, а также будущее российской электронной промышленности – студенты профильных вузов. Это люди, активно интересующиеся передовыми технологиями и потребляющие новые продукты.

Журнал «ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес»

наноструктур и наноматериалов, нанобиотехнологиям и применению нанотехнологий в медицине.
Сайт http://www.nanoindustry.su
Журнал «Наноиндустрия» поддерживает и популяризует оригинальные работы отечественных и русскоязычных зарубежных специалистов, знакомит читателей с перспективами развития новых направлений нанотехнологий и наноматериалов, освещает вопросы производства, экономики и бизнеса в области наноиндустрии. В целом содействует развитию отечественного научно-технологического потенциала.
Журнал включен в Перечень ВАК (перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук).
Главный редактор: Сауров Александр Николаевич
Сауров А.Н. - специалист в области разработки и применения конструктивно-технологических методов и приемов самоформирования в микро- и наноэлектронике и микро- и наносистемной технике.
Периодичность издания – 1 номер в 1,5 месяца (8 номеров в год). Тираж - 4000 экземпляров. Объем – 64 полосы.
Целевая аудитория: руководители и сотрудники профильных предприятий и компаний, специалисты смежных отраслей, а так же аспиранты и студенты старших курсов профильных вузов.

Журнал "Наноиндустрия"

technology magazine

Зарубежные журналы

признан самым цитируемым в мире научным журналом в Science Edition в 2010 году в журнале Citation Reports опубликован фактор воздействия 40.137, что делает его одним из ведущих научных журналах мира. Это один из немногих оставшихся академических журналов, который публикует оригинальные исследования в самых разных областях науки. 
Сайт https://www.nature.com/nature/

Nature journal

не ограничивается ими: устройства размером от микрона до миллиметра, совместимые с IC технологии изготовления, другие технологии изготовления, измерение микроэлементов, теоретические результаты, новые материалы и конструкции, микроприводы, микро роботы, микро батареи, подшипники, износ, надежность, электрические соединения, микроманипуляция и стандарты, соответствующие MEMS. Особый интерес представляют примеры применения и ориентированные на приложения устройства в жидкостях, оптике, биомедицинской технике и т. Д.
Сайт  http://ieeexplore.ieee.org/servlet/opac?punumber=84

Journal of Microelectromechanical Systems

в 1970 году. [3]
Журнал Smithsonian предоставляет углубленный анализ разнообразных тем в самых разных областях науки и добавляет фотографии в дополнение к ее всеобъемлющим функциям. Ежемесячный журнал рассматривает темы и темы, исследуемые, изученные и выставленные Смитсоновским институтом - наукой, историей, искусством, популярной культурой и инновациями - и фиксирует их для своих разнообразных читателей.
Сайт www .smithsonianmag .com

Smithsonian (magazine)

из ведущих научных журналов мира.  Он был впервые опубликован в 1880 году, в настоящее время распространяется еженедельно и имеет абонентскую базу для печати около 130 000 человек. Поскольку институциональные подписки и онлайн-доступ обслуживают более широкую аудиторию, его оценочная аудитория составляет 570 400 человек. 
Сайт http://www.sciencemag.org/

Science magazine

который относится к статьям для общего читателя по предметам науки и техники. Популярная наука завоевала более 58 наград, в том числе награды Американского общества редакторов журнала за ее журналистское превосходство как в 2003 году (за общее мастерство), так и в 2004 году (за лучший журнал). С корнями, начинающимися в 1872 году, Популярная наукабыла переведена на более чем 30 языков и распространяется по меньшей мере в 45 стран
Сайт http://subscriptions.popsci.com

Popular science

области электроники, новостей, анализа и информации о продуктах, связанных с производством полупроводников, изготовлением пластин, интегральных схем, тонкопленочной микроэлектроники, плоских дисплеев и микроструктурные технологии, процессы, оборудование и многое другое. Издание с 1958 года, Solid State Technology - это самый длинный и самый полный источник информации о производстве электроники для инженеров, операторов, менеджеров, поставщиков инструментов и материалов и исследователей, связанных с полупроводниками. 
Сайт http://electroiq.com/

Solide state technology

МЭМС различно. Их дискуссия напоминает тему давнего мюзикла Ричарда Роджерса и Оскара Хаммерстайна "Оклахома"  – "фермер и ковбой должны жить дружно". Но фермеры стремятся ограждать свои угодья, чтобы защитить урожай от крупного рогатого скота, а хозяева ранчо хотят, чтобы их скот имел "свободный доступ" к земле. Поставщики МЭМС, как и фермеры, хотят защищать свои интеллектуальные устройства за счет использования запатентованных процессов их производства, тогда как заказчики, наподобие ковбоев, требуют "открытости", позволяющей работать со многими поставщиками, в том числе и с конкурентами, для получения высоких доходов в результате больших объемов производства. Правда и среди "фермеров" не существует единого подхода к стандартизации. Сильный агрессивный поставщик может занять ведущее положения на рынке и надеяться на то, что в результате стандартизации его продукции конкуренты примут его технологию или ей последуют многие отраслевые производители. Тогда как небольшие производители могут предпочесть диверсификацию и объединиться для подготовки нужных им стандартов.

Стандартизация МЭМС

вызывать новые дикие идеи и начинает лишь вносить небольшие помехи на пути прогресса. И поставщики, и покупатели стремятся к установлению хоть какого-нибудь порядка, в первую очередь, благодаря стандартам. Фактически стандарты уже имеются, хотя пока не понятно кто, если вообще кто-то, ими пользуется. Многие универсальные стандарты, касающиеся размеров корпусов и протоколов связи, выпущены такими организациями, как Объединенный технический совет по электронным приборам (JEDEC) и Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE). Отраслевой альянс разработчиков интерфейсов мобильных промышленных процессоров (MIPI Alliance) продвигает стандарты на аппаратные и программные средства для мобильных устройств, в которых МЭМС широко применяются. Международная инициатива по производству электроники iNEMI разрабатывает план развития технологии МЭМС. Но, конечно, интерес представляют стандарты технического комитета по микро- и наноэлектромеханическим систе- мам (МЭМС/НЭМС) при Ассоциации производителей полупроводникового оборудования и материалов (SEMI), предназначенные непосредственно для МЭМС-устройств и сенсоров. К настоящему времени комитетом опубликовано 10 стандартов, относящихся к метрологии, микрофлюидике и терминологии.

Содержит концепцию определения размеров, местоположения, числа и типа меток совмещения, размещаемых на каждой из двух соединяемых пластин. Метки предназначены для юстировки двух экспонированных пластин до операции их сварки. Стандарт касается меток, которые используются при совмещении внутренних и внешних поверхностей пластин. Последняя публикация  – март 2006 года. Изменения не предвидятся.
SEMI MS2-0307  – стандарт на метод определения высоты ступенек тонких отражающих пленок с помощью оптического интерферометра. Измерение высоты ступеньки позволяет установить значения толщины пленки, что может использоваться при разработке и изготовлении МЭМС-приборов для определения характеристик пленок. Стандарт применим для используемых в МЭМС материалов, которые могут быть точно отображены с помощью оптического инструмента или аналогичного устройства, позволяющего получать топографические двухмерные изображения. Измерения также могут быть полезными для определения толщины консольной балки при расчете модуля Юнга. Утвержден комитетом МЕМS/NEMS в июле 2009 года.
SEMI MS4-1107 – стандарт на метод определения модуля Юнга тонких отражающих пленок на основе частоты резонирующих консольных или укрепленных балок. Модуль Юнга – параметр материала, который многие годы разработчикам МЭМС не удавалось точно замерять. Стандарт предназначен для измерения модуля Юнга используемых в МЭМС тонких пленок, изображение которых может быть получено с помощью бесконтактного оптического виброметра, стробоскопического интерферометра или аналогичного инструмента. Модуль определяется по значению средней резонансной частоты однослойного кантилевера с боковым перемещением. На основе его значения можно рассчитать остаточное напряжение, которое в свою очередь способствует выбору методов изготовления и постобработки, обеспечивающих высокий выход годных и уменьшение частоты отказов, вызываемых электромиграцией, перераспределением напряжений и расслоением пленок. Стандарт опубликован в октябре 2007 году.

тестовых структур. Прочность соединения измеряется в единицах энергии, отнесенных к единице площади. Две пластины свариваются при изготовлении акселерометров, гироскопов, микронасосов или микроклапанов для интеллектуальных и навигационных систем автомобилей, а так же для медицинского оборудования. Поскольку при эксплуатации на такие сборки действуют большие механические нагрузки, плоскость сопряжения пластин должна быть высокопрочной, ее токи утечки  – малыми и надежность  – высокой. Стандарт определяет параметры, от которых зависит прочность соединения (износ и коррозия, вызываемые механической нагрузкой). Прочность сварки важна для изготовителей и потребите- лей МЭМС-устройств, а также для производителей оборудования и материалов подложек. Опубликован в октябре 2007 года.
SEMI MS8-0309  – стандарт, устанавливающий метод оценки герметичности корпусов МЭМС. Его цель  – сбор и формулировка всех аспектов герметичности. Все современныекорпуса МЭМС не должны препятствовать перемещению смонтированных в них элементов. Вот почему SEMI выпустил стандарт по оценке герметичности корпусов МЭМС, в котором также рассматривается определение герметичности небольших внутренних объемов, присущих МЭМС (см. таблицу). Стандарт был опубликован в феврале 2009 года. Сейчас в результате накопления данных о характерных особенностях МЭМС он дорабатывается, и скорректированный вариант готовится к публикации. Особое внимание комитет МЭМС/НЭМС уделяет газопроницаемости материалов-уплотнителей, по значению которой определяется – годен или негоден этот материал для применения в качестве уплотнителя. Хотя этот параметр имеет первостепенное значение для обеспечения герметичности корпуса, данных о нем мало. Другая важная проблема, касающаяся герметичности корпусов МЭМС,  – обоснованность современных методов, используемых для измерения утечек и анализа остаточных газов. Эти методы были разработаны для корпусов с большим, чем сейчас объемом, и не надежны или вовсе не приемлемы для корпусов меньшего объема (в среднем менее 0,02 см2). В новом варианте стандарта будут рассмотрены релевантные стандартные методы тестирования и недавно разработанные методы с тем, чтобы получить объективные данные об их достоинствах и недостатках. Теоретически с ростом объема производства коммерчески доступных МЭМС в герметичных корпусах появится и высокопроизводительный, неразрушающий метод контроля качества таких устройств. Возможно, один из методов, рассматриваемых в MS8 руководстве, будет оформлен как самостоятельный стандарт.
SEMI MS10-0912  – стандарт на измерение газопроницаемости материалов корпусов МЭМС. Выпущен в конце сентября 2012 года. Три стандарта комитета МЭМС/НЭМС относятся к микрофлюидным устройствам. Сегодня промышленность микрофлюидики представляет собой фрагментированный медицинский бизнес. Микрофлюидная система содержит блок вспомогательного оборудования и разнообразные расходные вспомогательные приспособления и материалы одноразового применения, формирующие ее экосистему и приносящие доход ее поставщику. И сейчас каждая компания, занимающаяся микрофлюидной техникой, стремится создавать и контролировать собственную закрытую экосистему с тем, чтобы управлять всеми вопросами бизнеса и, следовательно, получать все доходы и прибыли. Но для этого флюидные системы нужно вывести из дорогостоящих лабораторий с высококлассными специалистами и установить в местных обычных клиниках, где другое оборудование, другие документы, врачи и пациенты. Управлять ими будет менее квалифицированный медицинский перс нал. В результате выполнять каждое назначение с помощью разного оборудования, каждое со своей экосистемой, не удастся. Более ценным является оборудование, пригодное для проведения различных исследований. Сменные расходные элементы могут содержать все необходимые для анализа матери- алы, кроме исследуемого образца, а оборудование – просто считывать и воспроизводить результаты анализа. Для того, чтобы один экземпляр оборудования мог выполнять раз- личные операции тестирования, необходимо стандартизировать методы его сопряжения со сменным расходным элементом. Вот почему появилось небольшое, но растущее число стандартов на микрофлюидику.

систем. Содержит руководство по проектированию устройства сопряжения флюидной системы и выбору материалов, позволяющее сократить избыточные операции и улучшить конструкцию, технологичность и функционирование устройства. В разделе проектирования приведен список параметров, которые разработчик должен первоначально учитывать, в разделе материалов – матрица совместимости рассматриваемого материала для построения устройства с обычно используемыми материалами и жидкостями. Поскольку необходим глубокий анализ материалов и жидкостей, в разделе приведены ссылки на различные классы обычно используемых твердотельных, жидких и газообразных материалов. Третий раздел содержит описание образцов струйных микро- размерных средств сопряжения. В следующих выпусках стандарта будет приведено больше примеров оптимизации процесса управления потоком микрофлюдика с учетом тенденции к расширению применения сквозных отверстий через кремний (TSV).
SEMI MS7-0708  – промышленный стандарт на микрофлюидные средства сопряжения с корпусами электронных приборов. Рассмотрены особенности соединения и требования к сопряжению электрофлюидных интегральных схем (Electro-Fluidic Integrated Circuits, EFICs) и микроразмерных плат их соединения. Назначение стандарта – расширение возможностей технологии перспективных электронных приборов, сочетающих электронные и жидкостные устройства. Содержит четыре секции, касающиеся устранения несовместимых трудностей: • проектирования струйного ввода-вывода устройств EFIC; • проектирования монтируемого в корпус струйного адаптера (переход от микрок макроустройствам); • карты маршрутизации струйного потока; • струйных миниадаптеров. Принят в 2008 году, переработанный вариант рассмотрен в январе 2013 года.
SEMI MS9-0611  – стандарт на высокоплотные долговременные соединения микрофлюидных устройств с относительно узкой нишей применения. Но даже и в этом случае стандарт позволяет существенно улучшить и модифицировать приборы и воплотить высокие критерии оценки качества. Спецификации стандарта выдвигают два требования, одно из которых – более гибкое и содержит меньше норм. Второе предусматривает выбор изготовителем размера устройства сопряжения из небольшого списка возможных вариантов. Изготовители, готовые выполнить первое требование стандарта, должны приводить сведения о размерах и материалах своих изделий, которые должны в целом соответствовать спецификациям устройства сопряжения. Спецификации касаются размера порта (внутренний диаметр), расстояния между портами, местоположения, числа портов в ряду или в матрице, физических особенностей совмещения и состава материала смачиваемого канала. Это минимальный набор требований к спецификациям, которые изготовителю надо включить в технический паспорт продукта. Изготовители, готовые выполнить второе требование, выбирают спецификации из специального набора значений шага и размеров портов. Типичное устройство сопряжения может имеет восемь параллельных трубок с расстоянием между их центрами 0,5 мм и внутренним диаметром 0,250 мм. Стандарт опубликован в ионе 2011 года.

Нуждаются в стандартизации так же вопросы корпусирования и надежности, которые SEMI планирует рассмотреть в дальнейшем.
Помощь Потребителю Основная проблема потребителя  – сравнение характеристик МЭМС различных производителей. Трудности связаны с тем, что: • в технических паспортах различных компаний на одно и то же изделие приводятся разные параметры; • одинаковые параметры могут быть получены в результате различных методов измерения; • основная терминология может быть несогласована. В результате сейчас, когда на рынке присутствуют многочисленные изготовители однотипных МЭМС, например акселерометров для разнообразных приложений, сравнение технических паспортов оказывается безуспешным. Поэтому группа компаний в составе Intel, Qualcomm, InvenSense, STMicroelectronics, Freescale и Bosch совместно с Ассоциацией производителей МЭМС (MEMS Industry Group, MIG) и Национальным институтом стандартов и технологии США (NIST) подготовили запрос на стандартизацию критичных разделов технических паспортов. Привлекает внимание тот факт, что запрос – это не просто просьба потребителей о помощи. Он появился в результате усилий различных организаций, в том числе и NIST, по созданию тестовых программ оценки критических свойств материалов, используемых в МЭМС

высокого качества, а также массового производства важную роль играют международные стандарты. Большое число таких стандартов подготовлено и опубликовано рабочей группой четыре (WG4) при техническом комитете 47 (TC 47) МЭК. В подготовке проектов международных стандартов на МЭМС, публикуемых МЭК, участвуют Япония (Центр микрообработки) и Южная Корея. Принятые и рассматриваемые МЭК стандарты касаются методов определения свойств и характеристик материалов, используемых для создания МЭМС (стандарты серии IEC 62047), а также стандарты на проектирование, изготовление и испытание МЭМС для предприятий, исследовательских институтов и организаций, проводящих испытания (серия PNW 47F). В заключение можно сказать, что существуют несколько стандартов на методы испытаний низкого уровня; на микрофлюидику; на интеллектуальные сенсоры; действует соглашение на создание стандарта на технический паспорт; ведутся работы по стандартизации испытаний и надежности; рассматривается стандарт на средства связи сенсоров.