通常被稱為浮球液位計(jì)的微機(jī)電系統(tǒng)是當(dāng)今科學(xué)界較有希望的技術(shù)形式之一。有許多用于生產(chǎn)浮球液位計(jì)的工藝技術(shù)方法，以及可以使用這些器件的廣泛應(yīng)用。在本文中，我們介紹了不同類型的浮球液位計(jì)及其應(yīng)用。

    浮球液位計(jì)簡介
    浮球液位計(jì)是機(jī)械和電子組件的組合，它們被集成在一起以形成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。從較基本的意義上講，它們是微致動(dòng)器，微液位計(jì)，機(jī)械微結(jié)構(gòu)和微電子學(xué)的結(jié)合-所有這些都集成在單個(gè)結(jié)構(gòu)基板上。它們的相對大小取決于用于生產(chǎn)該系統(tǒng)的集成技術(shù)的不同，但是它們通常在幾微米至毫米級的范圍內(nèi)。浮球液位計(jì)的關(guān)鍵特征是它們可以在微級別上進(jìn)行感應(yīng)，控制和啟動(dòng)，但是器件的實(shí)際效果是在宏級別上實(shí)現(xiàn)的。

    浮球液位計(jì)可以由多種材料制成，因此，可以通過許多方式來制造浮球液位計(jì)。與執(zhí)行相同工作的大型類似組件（通過批量加工方法創(chuàng)建）不同，浮球液位計(jì)組件是通過各種微加工方法生產(chǎn)的。創(chuàng)建浮球液位計(jì)時(shí)較常用的技術(shù)是光刻圖案化方法，濕法和干法蝕刻方法，熔合，物理氣相沉積（PVD），化學(xué)氣相沉積（CVD），熔合，激光微加工，鈍化和封裝方法。

    浮球液位計(jì)類型
    硅浮球液位計(jì)
    硅是電子電路和設(shè)備中使用較廣泛的材料，因此自然而然地，硅成為浮球液位計(jì)設(shè)備中使用的首批材料之一。因?yàn)樗鼈円呀?jīng)在電路中使用了很多年，所以使用自上而下的制造方法來制造浮球液位計(jì)器件沒有任何問題，將它們與其他組件或電路集成在一起也沒有任何問題。從許多方面來看，它們在歷史上是較安全的材料，并且仍然是當(dāng)今浮球液位計(jì)設(shè)備中使用較廣泛的材料之一。

    金屬浮球液位計(jì)
    在浮球液位計(jì)器件中，金屬比硅更不常用，這主要是因?yàn)榻饘倬哂休^少的機(jī)械性能。但是，有些時(shí)候并不需要很高的機(jī)械強(qiáng)度或變形，并且可以使用更簡單的自下而上的沉積方法而不是更復(fù)雜的自上而下的方法來創(chuàng)建金屬部件。在特定范圍內(nèi)使用金屬組件時(shí)，它們可以生產(chǎn)出非常可靠的組件。浮球液位計(jì)系統(tǒng)中使用的一些金屬包括金，鎳，鋁，銅，鉻，鈦，​​鎢，鉑和銀，制造這些設(shè)備的選擇方法通常是電鍍，蒸發(fā)和濺射。

    高分子浮球液位計(jì)
    多年以來，聚合物浮球液位計(jì)已開始成為一種越來越流行的選擇，這是由于可以從其靈活的特性中發(fā)揮出許多優(yōu)勢而實(shí)現(xiàn)的，這些優(yōu)勢包括變形，整合和操縱成特定的幾何形狀。浮球液位計(jì)器件還可以使用許多不同的聚合物，從而擴(kuò)展了該領(lǐng)域的功能，特別是當(dāng)它們可以比硅和其他浮球液位計(jì)材料大得多地生產(chǎn)時(shí)。但是，由于浮球液位計(jì)系統(tǒng)需要許多物理要求（對于設(shè)備的制造和結(jié)構(gòu)方面），因此只能使用某些聚合物-較常見的類型是SU-8，PDMS，聚對二甲苯和聚酰亞胺，以及由聚合物基質(zhì)組成的復(fù)合材料。

    聚合物被廣泛用于改善浮球液位計(jì)器件的設(shè)計(jì)，制造和封裝工藝。與其他常見的浮球液位計(jì)結(jié)構(gòu)材料（如硅）相比，聚合物的彈性更寬容，用途更廣泛，這直接取決于機(jī)械性能與楊氏模量的關(guān)系。

     內(nèi)部應(yīng)力會導(dǎo)致浮球液位計(jì)器件嚴(yán)重變形。聚合物對許多環(huán)境過程的柔韌性和抵抗力使它們能夠抵抗其他浮球液位計(jì)器件中可能出現(xiàn)的一些壓力。大多數(shù)聚合物自然也很堅(jiān)固，具有高拉伸強(qiáng)度。一旦結(jié)合了它們的靈活性，與剛性和較弱性質(zhì)的設(shè)備相比，所生產(chǎn)的設(shè)備就具有固有的強(qiáng)度和抗斷裂性。較后，聚合物具有很高的抗腐蝕能力，這使得浮球液位計(jì)器件（由這種材料構(gòu)成）可以較大程度地減少磨損和疲勞。這是機(jī)電環(huán)境中特別有用的一組屬性，在機(jī)電環(huán)境中高溫和退化是司空見慣的。

    浮球液位計(jì)的應(yīng)用
    就其在現(xiàn)實(shí)世界中的用途（而不僅僅是在學(xué)術(shù)層面的興趣）而言，浮球液位計(jì)在結(jié)合了微電子學(xué)和微加工技術(shù)的技術(shù)市場中發(fā)現(xiàn)了廣泛的用途和商業(yè)潛力。浮球液位計(jì)領(lǐng)域本身是一個(gè)復(fù)雜的領(lǐng)域，在許多大型行業(yè)中運(yùn)作，涵蓋了機(jī)械工程，材料科學(xué)，電氣工程，化學(xué)和化學(xué)工程以及應(yīng)用科學(xué)的其他領(lǐng)域。

    就特定應(yīng)用而言，它們通常用作換能器（即，它們將一種能量形式轉(zhuǎn)換為另一種能量），并且已知用于熱交換器，噴墨打印機(jī)頭，微鏡陣列，投影儀，高壓液位計(jì)，紅外線探測器，麥克風(fēng)，光學(xué)開關(guān)技術(shù)，顯示器，能量收集應(yīng)用以及片上實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中的應(yīng)用。