微型化工藝一直是人類樂此不疲的一項技術。在過去,人們會在米粒或蛋殼上雕刻出令人嘆為觀止的圖像,這些圖像不單單只是平面的畫面,甚至還是具有立體起伏的3D結構,它可能是一隻蟲、一條船、甚至是一間裡頭坐著人的房子,你會非常驚訝到底先人是怎麼辦到的?而到了現代,人們依然對微型化充滿著難以抹滅的熱情,這份熱情充分被表現在目前的晶片設計上,我們利用光和蝕刻技術將電路縮小至無法以肉眼辨識的程度,而成果同樣讓人咋舌,且還不斷不斷地向下加壓,企圖將更多的電路擠進一個更小的體積內。除了電路之外,機械裝置的縮小則是現今另一個讓人目瞪口呆的領域。
BigPic:866x852 |
你也許能想像機械結構被縮小的模樣,但你絕對無法想像它被縮小的程度。一個比米粒還小的陀螺儀!一片像紙張般薄的壓力感測器!這便是現今微機電(MEMS)技術所達到的境界,將原本需要透過一定元件數量與結構體積的裝置微化至半導體等級的大小,並藉此擴大其使用範圍。其中陀螺儀和加速度感應器是最好的例子,這兩項裝置被研發的時間相當地早,但過去僅用於某些特定領域的裝置上,鮮為人們所知,當然應用的範圍也不廣泛,但當其被微型化之後就不同昨日而語,不但應用的範圍擴大,更與其他的裝置結合,增添了許多的新功能。
事實上,在發展MEMS微型化技術的過程中,有時研發人員的想像力開發要大過於技術的開發,因為最難突破的不是你要做多小,而是你要把什麼做小。不久前有一部很科幻又超自然的國片叫「詭絲」,劇中的主角使用了一種非常小的方塊來捕捉靈體。這個小方塊就有點類似MEMS技術,因為它是使用物理結構與材料科學所製造,並微化至非常細微的程度。透過此裝置便能改變物質的波長,將某種特定的物質給侷限住,更有趣的是,人們也可以透過在眼部噴灑此方塊(微化至同水分子)的方式而看見靈體。
這應該不只是電影劇情而已,它非常有機會能夠實現,因為已經有相關的科學裝置被設計出來。此裝置是用於光學領域,透過特殊設計的材料與結構,以改變光的波長與頻率,因而產生出相當特別的折射情況,甚至可以達到隱形的境界。若進一步結合MEMS的製程技術,或許真能開發出隱形斗篷或者能映照出特殊物質的鏡子也說不定。
關於MEMS技術,還存著太多太多的想像空間,或許製程技術也是項挑戰,但處在現今微化技術將近頂峰的時代,那應該只是良率和成本的問題。若要真正創造出新的市場應用,也許開發人員最好的教材不是製程白皮書,而是一本科幻小說。