微機電系統(tǒng)技術基礎 課件

1、2022-1-312微機電系統(tǒng)技術基礎課程主要內(nèi)容微系統(tǒng)概述微機電系統(tǒng)功能材料微機械制造技術微機械執(zhí)行器微機械傳感器微機械弱信號檢測與處理設計與軟件介紹2022-1-313微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-314微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-315微機電系統(tǒng)技術基礎microsystems)microsystems technology (MST)。2022-1-316微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-317微機電系統(tǒng)技術基礎 包含電子和機械部件的功能單元，其特征尺寸從100 nm1mm。一般而言，所謂微機電系統(tǒng)係指：應用奈米與微米加工技術研製微細元件及組件，並整合微電子電路與微控制器的系統(tǒng)。

2、MEMS is simultaneously a toolbox, a physical product, and a methodology, all in one. It is a portfolio of techniques and processes to design and create miniature systems.2022-1-318微機電系統(tǒng)技術基礎 It is a physical product often specialized and unique to a final applicationone can seldom buy a generic MEMS

3、product at the neighborhood electronics store. These “things” merge the functions of sensing and actuation with computation and communication to locally control physical parameters at the microscale, yet cause effects at much grander scale. 機電一體化已經(jīng)向“宏觀”（機械電子學）和“微觀”（電子機械學）發(fā)展。 “微觀”的機電一體化，即微機電系統(tǒng)（MEMS）。

4、 MEMS: A Technology from Lilliput2022-1-319微機電系統(tǒng)技術基礎特征尺寸: 1-100nm:（50nm or 300nm) 納米（ nano）技術。 100nm-1mm:MEMS。 1mm:宏觀。2022-1-3110微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3111微機電系統(tǒng)技術基礎MEMS及相關領域2022-1-3112微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3113微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3114微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3115微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3116微機電系統(tǒng)技術基礎飛思卡爾( Freescale) 的加速度傳感器芯片的顯微圖幾種M

5、EMS產(chǎn)品2022-1-3117微機電系統(tǒng)技術基礎一電容式RF- MEMS 開關的顯微圖2022-1-3118微機電系統(tǒng)技術基礎Analog Devices 公司加速度傳感器的發(fā)展公司加速度傳感器的發(fā)展2022-1-3119微機電系統(tǒng)技術基礎單芯片多功能的化學傳感器的芯片照片單芯片多功能的化學傳感器的芯片照片2022-1-3120微機電系統(tǒng)技術基礎微型鎳鋅電池 1mA/mm2,3000次微型太陽能電池陣列 150V1.5lm 2.8mAMEMS 產(chǎn)品舉例2022-1-3121微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3122微機電系統(tǒng)技術基礎100um100um的微并聯(lián)機構機器人的微并聯(lián)機構機器人202

6、2-1-3123微機電系統(tǒng)技術基礎集成電路發(fā)明50年！1958-2008微系統(tǒng)技術是微電子向非電子領域發(fā)展的必然的和邏輯的結果。微系統(tǒng)技術是微電子向非電子領域發(fā)展的必然的和邏輯的結果。微結構技術若要獲得成功，總體上必須遵循微電子學的發(fā)展過程。微結構技術若要獲得成功，總體上必須遵循微電子學的發(fā)展過程。 -Wolfgang Menz2022-1-3124微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3125微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3126微機電系統(tǒng)技術基礎與ic的平面工藝不同2022-1-3127微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3128微機電系統(tǒng)技術基礎1 lVSmmVS/101mmVS/1042022

7、-1-3129微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3130微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3131微機電系統(tǒng)技術基礎（1）尺寸在毫米到微米范圍之內(nèi)，區(qū)別于一般宏（Macro），即傳統(tǒng)的、大于 1cm尺度的“機械”，但并非進入物理上的微觀層次。（2）基于（但不限于）硅微加工（Micro fabrication）技術制造。（3）與微電子芯片類同，可大批量、低成本生產(chǎn)，使性能價格比比之傳統(tǒng)“機械”制造技術，大幅度地提高。 （4）MEMS 中的“機械”不限于狹義的機械力學中的機械，它代表一切具有能量轉化、傳輸?shù)裙δ艿男喊?、熱、聲、光、磁，乃至化學、生物等。（5）MEMS 的目標是微“機械”與 IC

8、 集成的微系統(tǒng)，即具有智能的微系統(tǒng)。 2022-1-3132微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3133微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3134微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3135微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3136微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3137微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3138微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3139微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3140微機電系統(tǒng)技術基礎微診斷系統(tǒng)示意圖2022-1-3141微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3142微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3143微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3144微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3145微機

9、電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3146微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3147微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3148微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3149微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3150微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3151微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3152微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3153微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3154微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3155微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3156微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3157微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3158微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3159微機電系統(tǒng)技術基礎日本將2005 年的技術稱

10、為第一代M EM S, 主要指置換單功能器件的M EM S, 實現(xiàn)小型化。 2010 年的技術為第二代M EM S, 主要指替代組件的M EM S, 實現(xiàn)小型化、多功能、可靠性。是M EM S 和納米技術的復合體、M EM S和半導體的一體化技術或M EM SMEM S 的疊層技術。 2015 年的技術稱為第三代M EM S, 或稱為BEAN S 技術, 是微波、生物電子和納米電子的融合技術。2022-1-3160微機電系統(tǒng)技術基礎主要MEMS生產(chǎn)商依次是IMT、索尼、APM、Micralyne、DALSA Semiconductor、ELMOS SMI、Memstech、Colibrys、S

11、ilex、Memscap和Tronics Microsystems。 2022-1-3161微機電系統(tǒng)技術基礎2005 年預測的日本各種MEMS市場100 萬日元據(jù)Sem iconducto r EPD Wo rld2007 年第7 期2022-1-3162微機電系統(tǒng)技術基礎資料來源：In-Stat/MDR;工研院經(jīng)資中心(2005/11) MEMS器件銷售值及銷售量比例分析 2022-1-3163微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3164微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3165微機電系統(tǒng)技術基礎歐姆龍的1.2mm1.3mm0.4mm的MEMS麥克風（外形）歐姆龍MEMS麥克風的構造2022-1-3166微機電系統(tǒng)技術基礎 2022-1-3167微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3168微機電系統(tǒng)技術基礎傳感器網(wǎng)絡的架構示例傳感器網(wǎng)絡的架構示例2022-1-3169微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3170微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3171微機電系統(tǒng)技術基礎2022-1-3172微機電系統(tǒng)技術基礎v微機電系統(tǒng)技術石庚辰 編著 國防工業(yè)出版社vMEMS和微系統(tǒng)設計與制造徐泰然著 機械工業(yè)出版社v微系統(tǒng)技術王春海 于杰等譯 化學工業(yè)出版社v微系統(tǒng)設計劉澤文 王曉紅 黃慶安等譯 電子工業(yè)