微机电安全密码锁的设计技术

微机电安全密码锁是一类用于确保“要害系统“安全性的装置,也可称为微锁、微型组合锁、微型密码鉴别器或微型使用控制开关.本文重点介绍了微机电安全密码锁的基本功能单元:即鉴别器机构、驱动器与能量耦合器,结合工作原理的分析,探讨了装置总体设计中应考虑的关键问题.     

微机电安全密码锁的设计技术

微机电安全密码锁是一类用于确保“要害系统”安全性的装置，也可称为微锁、微型组合锁、微型密码鉴别器或微型使用控制开关。本文重点介绍了微机电安全密码锁的基本功能单元：即鉴别器机构、驱动器与能量耦合器，结合工作原理的分析，探讨了装置总体设计中应考虑的关键问题。     

微电子机械技术的发展与现状

文章回顾了微电子机械技术的发展历程和研究内容,介绍了国内外一些具有发展前景的微电子机械系统,以期提示未来的发展方向。     

LIGA技术制作微反应器的研究

介绍了微反应器的基本原理，根据化学反应传质和传热的需求，对反应微管道的几何形状和尺寸进行了初步设计，并利用LIGA技术制作完成了一种用于催化反应的微反应器。     

MEMS毫米波滤波器的设计与制作

开展了一种基于MEMS工艺的毫米波带通滤波器结构设计和工艺实现,该滤波器结构采用高阻硅作为衬底材料的薄膜支撑结构,选用平行耦合滤波器形式,使用HFSS分析软件对该结构进行了模拟仿真。设计了中心频率为35.0GHz、带内损耗为2.2dB、30dB抑制带宽为2.2GHz的MEMS毫米波滤波器。给出了一套能降低毫米波损耗的MEMS毫米波带通滤波器工艺流程方案,并针对该工艺流程方案进行了关键参数的工艺误差仿真,实现了MEMS毫米波滤波器的工艺制作和测试。测试结果表明,获得的毫米波滤波器的测试结果与仿真结果比较接近。     

纳米卫星发展现状及纳米卫星中的微电子技术

介绍了用于地球观测、空间科学和技术演示的下一代超小型纳米卫星以及微电子技术和ＭＥＭＳ技术在纳米卫星中的应用。     

微电子机械系统技术及其应用

微电子机械系统技术的特点是可使制品微型化、集成化并以硅作为加工材料。该技术可分为体微机械加工、表面微机械加工、金属微机械加工和复合微机械加工四类。所采用的基础技术主要有:腐蚀技术、硅键合技术、多层无应力薄膜沉积技术、牺牲层技术、LIGA技术以及以上技术的复合,该项技术应用广泛。本文重点介绍在微传感器、微电机、机械滤波器和谐振滤波器等方面的应用,并探讨了发展方向。     

基于单片机的电子安全密码锁的设计

介绍了一种新型电子安全密码锁的应用背景、基本功能和要求，根据一种新型的编码状态机耦合工作原理，建立了电子锁的结构模型，给出了系统设计方案、硬件设计及单片机程序流程。     

基于MEMS技术的微型电场传感器设计与仿真

报道了一种新型的基于MEMS技术的微型电场传感器。该传感器采用半导体微加工工艺制备 ,具有体积小、重量轻、功耗低等优点。阐述了传感器的工作原理 ,描述了设计方案 ,介绍了计算机模拟仿真结果     

Built-in-self-test techniques for MEMS

As predicted by technology roadmaps, embedded micro-electro-mechanical-systems (MEMS) is yet another step in the continuous search for higher levels of integration and miniaturization. MEMS are analog components and the test paradigm is similar to the case of analog and mixed-signal circuits. However, given the fact that they work with signals other than electrical, the test of these embedded parts poses new challenges. In this paper, we will review some recent works in this field and we will present a complete approach to MEMS built-in-self-test (BIST) based on pseudorandom testing.     

一种高性能指纹锁硬件平台的设计

为提高嵌入式指纹锁稳定性,降低系统功耗,减少硬件成本,设计一种基于DSP5509的指纹锁硬件平台。与传统嵌入式指纹平台相比,该系统运用AVR单片机MEGA8作为控制模块,光学CMOS图像传感器采集图像,提高稳定性减少成本;采用TI公司最低功耗、1．8V的DSP移植指纹算法,低功耗器件XC6206P332MR管理电源,降低系统功耗。根据实际硬件乎台特点,给出系统调试时需要注意的事项。实验结果显示,该系统平台面积为25mm^2,2节干电池稳定运行一个月,静态功耗低于15μA,动态功耗小于140mA     

Design of Compliant Mechanisms: Applications to MEMS

Compliant mechanisms are single-piece flexible structures that deliver the desired motion by undergoing elastic deformation as opposed to jointed rigid body motions of conventional mechanisms. Compliance in design leads to jointless, no-assembly (Fig. 1), monolithic mechanical devices and is particularly suited for applications with small range of motions. The compliant windshield wiper shown in Fig. 1 illustrates this paradigm of no-assembly. Conventional flexural mechanisms employ flexural joints that connect relatively rigid links as depicted in Fig. 2. Reduced fatigue life, high stress concentration and difficulty in fabrication are some of the drawbacks of flexural joints. Our focus is on designing compliant mechanisms with distributed compliance which employs flexural links (see Fig. 3) and have no joints (neither pin nor flexural joints) for improved reliability, performance, and ease of manufacture. Distributed compliant mechanisms derive their flexibility due to topology and shape of the material continuum rather than concentrated flexion at few regions. This paper focuses on the unique methodology employed to design jointless mechanisms with distributed compliance. The paper also illustrates a compliant stroke amplification mechanism that was recently designed, fabricated and tested for MEMS application.     

从嵌入CMOS MEMS振荡器展望IC设计的潜在变革

随着CMOS MEMS振荡器大规模制造技术的成熟,应用将涉及汽车、电视、摄像机、个人电脑、便携式设备等等几乎一切电子设备,本文向中国工程师概要介绍CMOS MEMS谐振器主流技术及行业动态、在IC中嵌入CMOS MEMS振荡器的设计流程以及相关支持工具的发展趋势.     

MEMS惯性传感器可靠性试验方法研究

MEMS惯性传感器在军事与商业应用中的一个主要问题便是可靠性试验方法尚未标准化,因而目前绝大多数MEMS惯性传感器器件的可靠性试验依据的是傲电子的试验标准。但是,这些标准对于这类器件的适用性却受到许多机构的质疑,国外关于该问题的研究也已起步。汇总了MEMS惯性传感器器件的结构和工作原理等信息,重点总结了该类器件的典型环境失效机理,并将典型的环境载荷情况与失效机理进行了对比分析：从现有的微电子可靠性试验标准中选取了针对不同环境失效机理的试验方法。并对其适用性问题进行了讨论。     

一种新型MEMS可调滤波器的设计

提出了一种采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器设计方案。基于这种新型结构,讨论了一个中心频率为20GHz的二阶带通可调滤波器模型。通过HFSS对该二阶带通滤波器模型进行了全波分析。仿真结果表明:通过分别改变共面波导结构上方不同部分的MEMS电容高度,该滤波器中心频率在18.71~20.62GHz连续可调,相应的3dB带宽值为2.36GHz和2.94GHz。该滤波器9.5%的可调率相比于同类型均匀分布式滤波器的可调范围增加了大约18.6%(300MHz)。通过分析可知,采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器不仅结构更紧凑合理,而且获得了比均匀结构更大的调节范围,极大地增加了设计的灵活性。     

大位移、低电压驱动MEMS静电梳齿驱动器的设计与研究

分析了MEMS静电梳齿驱动工作原理,以梳齿结构和弹性梁结构为基础,综合考虑了动态特性、可靠性以及加工工艺可行性要求。提出了非等高结构、变形曲臂梁结构、位移放大驱动器、垂直Z向位移静电梳齿驱动器等四种大尺度、低电压驱动线性MEMS静电梳齿驱动器结构设计。利用CAD采用FEA法分别建模、仿真,进行了大位移、低电压驱动MEMS静电梳齿驱动器的动态与静态的研究,并获得20V直流偏置、位移80～130μm、驱动器面积小于2mm×2mm的结果。     

MEMS红外光源可调制驱动电路设计

针对MEMS红外光源的驱动控制问题,提出了一种基于FPGA和稳压集成电路ADP3336的可调制驱动系统.通过对MEMS红外光源的辐射光谱和驱动特性研究,确定基于可调脉冲方波的直接驱动控制方式;采用FPGA对数字脉冲信号进行占空比和频率的复合调制;采用ADP3336对光源精密稳压驱动,使驱动电压偏差不大于0.1V,驱动效率达80.1％.该驱动电路实现了对MEMS红外光源大功率、高精度、高效率供能驱动以及深度调制,为这种新型红外光源器件的应用提供了技术基础.     

一种MEMS开关驱动电路的设计

静电驱动MEMS开关可靠工作需要较高的驱动电压,大多数射频前端系统很难直接提供,因此需要一种实现电压转换和控制的专用芯片,以满足MEMS开关的实用化需要。本文基于200V SOI CMOS工艺设计的高升压倍数MEMS开关驱动电路,采用低击穿电压的Cockcroft-Walton电荷泵结构,结合特有的Trench工艺使电路的性能大大提高。仿真结果显示驱动电路在5V电源电压、0.2pF电容和1GΩ电阻并联负载下,输出电压达到82.7V,满足大多数MEMS开关对高驱动电压的需要。