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微机电系统(MEMS)目录MEMS的研究背景MEMS的基本概念和显著特点MEMS在国内外的发展状况MEMS的技术基础MEMS的应用领域MEMS未来的发展趋势心得体会1234MEMS的研究背景微机电系统是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的。其发展的目标在于,通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域和产业。MEMS可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务,也可嵌入大尺寸系统中,把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。21世纪MEMS将逐步从实验室走向实用化,对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防和科学发展产生重大影响。目录MEMS的研究背景MEMS的基本概念和显著特点MEMS在国内外的发展状况MEMS的技术基础MEMS的应用领域MEMS未来的发展趋势心得体会1234MEMS的基本概念微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystems)指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器及信号处理和控制电路、接口电路、通信系统和电源等于一体的微型器件或系统。MEMS的显著特点:(以硅为主要材料)微型化集成化批量生产方便扩展多学科交叉微型化:MEMS器件体积小,重量轻,耗能低,惯性小,谐振频率高,响应时间短。MEMS系统与一般的机械系统相比,不仅体积缩小,而且在力学原理和运动学原理,材料特性、加工、测量和控制等方面都将发生变化。集成化:MEMS把不同功能、不同敏感方向或制动方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列和微执行器阵列。甚至把多种功能的器件集成在一起,形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出高可靠性和稳定性的微型机电系统。批量生产:MEMS采用类似集成电路的生产工艺和加工过程,用硅微加工工艺在一硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。使MEMS有极高的自动化程度,并且大大降低了生产成本,因此MEMS产品在经济性方面更具竞争力。方便扩展:由于MEMS技术采用模块设计,因此设备运营商在增加系统容量时只需要直接增加器件/系统数量,而不需要预先计算所需要的器件/系统数,这对于运营商是非常方便的。多学科交叉:MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科。并集中了当今科学技术发展的许多尖端成果。通过微型化、集成化可以探索新原理、新功能的元件和系统,将开辟一个新技术领域。目录MEMS的研究背景MEMS的基本概念和显著特点MEMS在国内外的发展状况MEMS的技术基础MEMS的应用领域MEMS未来的发展趋势心得体会1234MEMS在国内外的发展状况1947年:发明晶体管1954年:Si、Ge压阻效应1966年:机械研磨做硅腔1970年:各向同性腐蚀硅腔1976年:KOH腐蚀MEMS加工手段80年代:集成式压力传感器现如今:新机理压力传感器1982年:美国U.C.Bekeley,表面牺牲层技术—微型静电马达成功使MEMS进入新纪元90年代初ADI的气囊加速度计实现产业化90年代中:ICP的出现促进体硅工艺的快速发展90年代末Sandia实验室5层多晶硅技术代表最高水平国内MEMS的发展:20世纪90年代初清华大学等高校开始研究。目前有100个左右的研究小组从事本领域研究,研究主要领域包括硅微传感器、硅微致动器、硅微加工技术、微系统等领域。主要加工基地有信息产业部电子13所,北大微电子所,清华大学微电子所,上海交通大学和上海冶金所等。目录MEMS的研究背景MEMS的基本概念和显著特点MEMS在国内外的发展状况MEMS的技术基础MEMS的应用领域MEMS未来的发展趋势心得体会1234MEMS的技术基础微结构设计数据库、有限元和边界元分析、CAD\CAM、仿真和拟实技术、微系统建模硅表面加工和体加工的硅微细加工、利用X射线光刻、电铸的LIGA和利用紫外光刻的准LIGA加工、能束加工和微系统的集成技术微系统的组装技术:使用粘接材料的粘接、硅玻璃静电封接、硅硅键合技术和自对准组装技术微型系统设计技术:微细加工技术:微型机械材料:用于驱动和敏感元件的功能材料,适合微细加工的新材料技术。材料和加工技术有密切联系。微系统的测量和控制技术:材料特性、微小物理量、微型元件和系统的测试。微系统和多微系统的控制。微型系工艺过程微型系统设计世界上第一台微型车床微细加工刀具目录MEMS的研究背景MEMS的基本概念和显著特点MEMS在国内外的发展状况MEMS的技术基础MEMS的应用领域MEMS未来的发展趋势心得体会12342008年中国MEMS市场应用结构MEMS的应用领域军事领域信息领域航空、航天生物、医疗汽车工业控制环境保护消费类、玩具目录MEMS的研究背景MEMS的基本概念和显著特点MEMS在国内外的发展状况MEMS的技术基础MEMS的应用领域MEMS未来的发展趋势心得体会1234随着现代技术的发展,MEMS从发现的几十年里凭借其自身独特的优势和强劲的发展势头,其应用领域迅速扩增,其产品也在全球范围内快速的增长,并且现在处于加速发展时期。MEMS的逐步应用,几乎在人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景,将在各个领域内各显特色。MEMS是人类科技发展过程一次重大的技术整合微电子技术、精密加工技术、传感器技术、执行器技术微小型化、智能化、集成化、高可靠性MEMS能够完成真正意义上的微小型系统集成在芯片上实现了力、热、磁、化学到电的转变MEMS极大地改善了人类生活的质量大批量、低成本的传感器生产方式给人们更多的保护MEMS将会带动一个充满活力的产业迅速成长不是钢铁、汽车、微电子,而是微系统虽然MEMS的出现给我们人类的好多方面带来了快速发展,但是由于技术和理论的研究尚不成熟,因此其对微机械加工技术有更高的要求,主要有:有较强的加工能力,可以制作灵活多样的高深宽比的微结构,能实现三维或准三维的设计加工;工艺简洁、设备成熟、可以高效率和低成本的批量生产;与集成电路工艺的兼容性好;便于器件的封装,最好能实现片上封装以硅为主,但能便于同时采用多种具有其他特性的结构材料继续保持与硅集成电路的紧密联系,充分利用硅材料、利用为集成电路开发的现有设备和技术、向着把信号检测和控制电路与微结构单片集成的方向发展;体硅技术、表面加工技术与LIGA加工技术三种技术在其发展过程中更加紧密的融合在一起,相互之间的界限更加模糊。目录MEMS的研究背景MEMS的基本概念和显著特点MEMS在国内外的发展状况MEMS的技术基础MEMS的应用领域MEMS未来的发展趋势心得体会1234增强了对知识认知的过程:立意查资料学习总结加深了对专业知识和前沿课题的理解体会了做课件的难度与掌握了一些技巧提升了团队合作的能力
本文标题:11微机电系统
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