微电子机械系统(MEMS)及其应用的研究

微型机电系统技术是一个新兴的技术领域，本介绍了微电子机械系统（MEMS）的特点和关键技术，讨论了MEMS的应用，并阐述了MEMS的发展趋势。     

叉指式加速度计的一种仿真法分析

微电子机械系统的快速发展对其建模仿真也提出了较高要求。首先介绍了一种微电子机械系统原理级描述仿真方法,它基于成熟的微机械元件库,提供微器件的原理级描述,使得仿真更简单、更高效,但目前其适用范围有限。然后介绍了用这种方法分析叉指式微电容加速度计的结果。     

微电子机械系统的发展与希望

本文着重介绍了微电子机械系统的一些最新研究成果及目前技术，工艺，市场的现状。     

微机械的虚拟现实系统体系结构

微电子机械系统与虚拟现实技术都是最新的技术生长点；将此两项技术结合，建立起微机械的虚拟现实系统，无论是对虚拟现实技术的应用，还是对微电子微机械系统的发展都具有巨大的意义。本文将ＶＲ技术引入ＭＥＭＳ，给出了微机械的虚拟现实系统体系结构，并在此体系基础上提出了微机械操作的多种控制方式。     

日本微电子机械系统研究现状

介绍了日本微电子机械系统的发展现状。分析了该技术发展的背景、基础技术、应用领域、面临的问题以及今后发展的趋势     

日本微电子机械系统研究现状

介绍了日本微电子机械系统的发展现状.分析了该技术发展的背景、基础技术、应用领域、面临的问题以及今后发展的趋势.     

微机械薄膜热膨胀系数的测试结构

在微电子机械系统(MEMS)领域,薄膜的热膨胀系数对于微电子器件、MEMS器件,尤其是微热执行器的设计是一个十分重要的参数.本文详细介绍和分析了薄膜热膨胀系数的几种测试结构,对于微机械薄膜热膨胀系数在线测试结构的设计有一定的参考价值.     

基于MEMS的生物微传感技术

微电子机械系统(MEMS)技术为生物微传感器和生物芯片的研制以及实现小型化、便携式、低成本,高灵敏度的生化片上系统提供了有力的技术支持。综述了基于MEMS的生物微传感技术,介绍了生物微传感器和生物芯片的原理、结构、分类及应用,并探讨了其发展和应用前景。     

PZT压电薄膜在微传感器中的应用

锆钛酸铅压电材料(PZT)因具有优良的压电性能、热释电性能、铁电性能和介电性能而被广泛地应用在微电子机械系统(MEMS)中。基于微传感器,介绍了PZT薄膜,重点介绍了PZT薄膜在微传感器中的应用,并介绍了PZT薄膜微传感器的发展状况。     

RF MEMS在微波器件中的小型化应用

文章首先阐述了微电子机械系统(MEMS)技术的基本概念、工艺流程及发展概况;其次,介绍了RF MEMS技术在射频系统中的应用及RF MEMS器件在功耗、体积、质量、性能和成本上的优势;最后重点介绍了RF MEMS技术应用,包括RF MEMS开关、移相器、谐振器和滤波器等典型微波元器件,分析其结构特征、发展现状和相对于传统器件的性能优势,在此基础上展望RF MEMS技术应用前景。     

CAD/CAE系统中静电性能和机电性能仿真

在常规机械中很少考虑的微小静电力会对MEMS的电路产生一定影响,同时MEMS的元件在静电力作用下会发生变形,进而使得MEMS的几何结构和电容等产生变化,加之目前MEMS试制成本较高,因此,必须对整个系统的静电性能和机电性能进行分析.利用边界元素法,对MEMS各元件进行静电性能分析;采用有限元分析软件包对MEMS作机电性能分析,探讨了驱动电压与位移的关系、位移变化与电容的关系等.通过仿真测试发现,可提高设计质量,降低成本,缩短研制周期.     

系统级设计方法及其在力学特性集成测试中的应用

随着对微尺度下MEMS材料力学特性研究的深入,片上集成测试方法应用愈加广泛.针对MEMS系统具有多能量域耦合的特点,应用基于MEMS宏模型技术的系统级设计工具来获得整个系统的行为特性已成为研究热点.概述了几种建立MEMS宏模型的基本方法,并对其中的节点法进行了详细阐述,利用CoventorWare软件设计了一种测试多晶硅杨氏模量的集成测试结构,首次将系统级设计方法引入集成测试结构的设计,提高了设计效率,仿真结果可靠.     

MEMS压力传感器批量组装设备的研制

针对当前MEMS产业化推进过程中的小批量的发展现状,研究面向批量组装的MEMS微操作实用化系统具有重要实际价值.针对MEMS高温压力传感器产业化发展过程中的批量化键合工艺需求,从分析压力传感器键合工艺入手,研究批量组装关键技术,最后进行系统集成研制MEMS压力传感器批量组装设备.批量组装实验表明该系统可实现典型MEMS传感器批量组装,对MEMS产业化发展具有重要意义.     

微型捷联姿态系统的硬件设计

对一种基于微机械惯性器件设计的捷联姿态系统硬件结构进行了介绍。该系统主要由ADXRS150微机械陀螺仪、ADXL202E加速度计、MAX125的14位A/D转换器、8253定时/计数器及TMS320VC5509 DSP组成。说明了微陀螺仪与加速度计的基本性能及使用方法、数据的采集与校正的方法,并对A/D转换的精度及DSP的性能进行了分析。实验证明,MEMS惯性器件虽精度较低,但仍能满足捷联姿态系统的性能要求,MAX125的14位A/D转换器转换速度及TMS320VC5509 DSP处理速度很快,均满足捷联姿态系统的实时性要求。     

MEMS设计系统中部件库的定义、描述与原型系统的实现

针对MEMS设计中设计重用、机械性能评测等问题,提出了包括工艺模型、三维形状以及动态规律等重要信息的部件库系统。文中首先描述了MEMS设计系统中部件及部件库的定义和内容,并根据MEMS器件设计的特点,设计了易于重用管理的部件之间的层次结构关系;接着用面向对象的方法描述了部件库内容,并举出了从部件库出发自底向上设计虚拟微泵的形式化描述的例子,验证了部件库设计的可行性;最后,建立了具备查询、插入和更新等操作功能的面向对象的存储库,该存储库能够和MEMS设计系统[1]的其它模块建立连接关系。     

虚拟现实技术在微机电系统中的应用

该文根据虚拟现实技术的内涵、主要特征和相关技术，按照微机电系统的特点和发展目标，研究微机电系统对虚拟现实技术的需求及其应用，研究虚拟现实技术与微机电系统的交叉融合及互动发展，提出将虚拟现实技术应用于微机电系统的研究、设计、教学、培训；提出将微机电系统应用于虚拟现实系统中。     

A Supervisory Wafer-Level 3D Microassembly System for Hybrid MEMS Fabrication

Hybrid MEMS (microelectromechanical systems) integrate solid-state ICs with MEMS sensors and actuators. It is widely believed that such systems will bring fundamental technological impacts and significant social benefits. Hybrid MEMS manufacturing requires the development of new fabrication, packaging and interconnection technologies in which microassembly plays a critical role. Microassembly is the assembly of objects with microscale and/or mesoscale features under microscale tolerances. It integrates techniques from many different areas such as robotics, computer vision, microfabrication and surface science. This paper studies the design and implementation of microassembly systems through the introduction of a supervisory microassembly workcell. This workcell is developed for 3D assembly of large numbers of micromachined thin metal parts into DRIE (deep reactive ion etching) etched holes in silicon wafers. It overcomes a major limitation of current MEMS fabrication techniques by allowing the use of incompatiable materials and fabrication processes to build complex-shaped 3D MEMS structures. The system is able to perform reliable and efficient wafer-level microassembly operations within a supervisory framework. Microassembly brings new and unique issues to robotics research. The major components of microassembly systems are analyzed. Results on micromanipulator design, illumination modeling and control, and microgripper design are presented.     

基于MEMS组合模块的姿态检测系统设计

在研究两轮自平衡电动车的平衡控制的基础上,设计了基于MEMS组合模块的姿态测量系统.通过对各MEMS传感器输出信号特征的提取、分析,将离散化低通滤波器模型与互补滤波的思想相结合,巧妙地构造出一种便于本系统实现的数据融合模型.同时,提供了一种基于MEMS组合模块姿态检测的低成本、可行性方案.     

微机电惯性开关智能设计系统

针对目前微机电系统（Micro Electromechanical Systems,MEMS）惯性开关设计知识和经验逐步扩大和提高,但没有一套设计系统可以对以往知识和经验进行高效利用的状况,提出一种微机电惯性开关智能设计系统的开发方案。通过将知识工程引入到微机电惯性开关设计,开发出一套包含知识库、实例库、综合数据库、推理机制和虚拟试验5大模块的设计系统。系统测试表明,基于实例和知识的智能设计系统,能够实现经验与实例的有效重新利用。     

基于嵌入式实时操作系统的动态数显倾角仪

随着计算机技术和MEMS技术的不断发展,嵌入式系统与MEMS技术相结合应用于工业检测领域已经成为了一种趋势。以LPC2220为平台,在嵌入式实时操作系统μC／OS—Ⅱ下开发出了基于MEMS技术的动态数显倾角仪。该倾角仪在具有高精度、高灵敏度的特点的同时配备了数字输出口,可用于测量重力参考系下的倾角或水平。