1 - CONTEXTE

• 1.1 - Définitions et premiers exemples
  Figure 1 - Plusieurs vues d’un accéléromètre de la société Analog Devices Figure 2 - Autre modèle d’accéléromètres des séries ADXL Figure 3 - Micromiroir de Texas Instrument Figure 4 - Exemples de puces MEMS commercialisées
• 1.2 - De la microélectronique aux microsystèmes
• 1.3 - De nombreuses applications
  Figure 5 - Illustration des nombreuses applications des MEMS Tableau 1 - Exemples industriels de systèmes utilisant des MEMS [1] [2] [3] [4] [5]
• 1.4 - Évolutions depuis 2020

  • Quiz d'entraînement
  Figure 6 - Exemples de solutions multicapteurs intégrées

2 - DÉFINITIONS ET PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT

• 2.1 - Définition d’un microsystème
• 2.2 - Conception d’un microsystème
  Figure 7 - Illustration des outils de conceptions de MEMS associés aux outils de conception électronique
• 2.3 - Exemple typique : la micropoutre
  Figure 8 - Modes de fonctionnement d’une micropoutre [7] Tableau 2 - Valeurs propres des premiers modes de vibration d’une micropoutre simple
• 2.4 - Principes de base : capteurs et actionneurs intégrés

  • Quiz d'entraînement
  Figure 9 - Différents modèles de capteurs simples Figure 10 - Exemples de MEMS inertiels sur silicium Figure 11 - Exemple de MEMS inertiel en technologie silicium sur verre (SOG – Silicon On Glass) Figure 12 - Exemples de MEMS inertiels sur silicium selon la technologie de ST Microelectronics Figure 13 - Exemples de microsystèmes optiques de la famille des spectromètres IR Figure 14 - Microbolomètre [12] [13] Figure 15 - Vue d’un microbolomètre Mitsubishi MIR8060B1 [14] Figure 16 - Exemples de magnétomètre MEMS ©ESIEE Figure 17 - Principe d’un MEMS chimique ou biochimique Figure 18 - Schéma de principe du capteur ISFET (Ion Sensitive Field Effect Transistor) Figure 19 - Exemples de solutions de type nez électronique Figure 20 - Évolution des dispositifs médicaux de mesure du glucose Figure 21 - Vue en coupe d’une micropompe électrostatique Figure 22 - Principe du commutateur à actionnement électrostatique fonctionnant comme un interrupteur micromécanique Figure 23 - Exemples d’actionneurs électrostatiques MEMS commercialisés Figure 24 - Illustration d’actionneurs thermiques pour réaliser des micropompes Figure 25 - Microbobinages sur silicium Figure 26 - Vues microscopes de microbobines en cuivre Tableau 3 - Exemples de performances typiques des bolomètres MEMS Tableau 4 - Exemples de mesures microchimiques à partir de cellules électrochimiques

3 - TECHNOLOGIES DES MICROSYSTÈMES

• 3.1 - Matériaux et substrats
  Figure 27 - Substrats SOI très utilisés lors de la fabrication de MEMS Tableau 5 - Matériaux typiques utilisés dans les microsystèmes
• 3.2 - Procédés élémentaires (dépôt, lithographie, gravure)
  Figure 28 - Illustration des étapes de fabrication d’un microsystème Figure 29 - Illustration du principe de photolithographie, avec transfert des motifs du masque sur une couche photosensible (© ESIEE Paris) Tableau 6 - Comparaison des procédés de base de fabrication utilisés [...] Tableau 7 - Avantages et limitations des différentes techniques de dépôt Tableau 8 - Avantages et limitations des différentes techniques de gravure
• 3.3 - Procédés de micro-usinage
  Figure 30 - Illustration des notions de gravures humides Figure 31 - Motifs obtenus par gravure profonde Figure 32 - Comparaison gravures KOH et DRIE (© ESIEE Paris) Figure 33 - Principe du micro-usinage de surface, basé sur les propriétés d’attaque sélective des matériaux Figure 34 - Exemples de structure libérée Figure 35 - Exemple de fabrication d’un MEMS en usinage de surface (source : PHS MEMS1998-2003) Tableau 9 - Quelques caractéristiques typiques des principales attaques [...]
• 3.4 - Procédés de micro-moulage
  Figure 36 - Puces microfluidiques pour applications
• 3.5 - Assemblage et mise en boîtier

  • Quiz d'entraînement
  Figure 37 - Illustration schématique de mise en boîtier et photographie (© IFTEC) Figure 38 - Diagramme fonctionnel du packaging Figure 39 - Assemblages électrique, fluidique et optique d’un microsystème Tableau 10 - Comparaison des principales techniques de collage de MEMS

4 - CONCLUSION

TEST DE VALIDATION