微机械电子学系统

本文简要地评述了微机构、微传感器、微执行器的发展,提出了微机械电子学系统的概念,指出了微机械电子学系统的发展前景。     

微机械和光技术

不过分地说,当考虑制作微机械时,如果没有光刻等使用光的微机械加工技术,要实现微机械是不可能的.原来光技术与微机械、微机械加工有着不可分割的联系.近年来,利用光进行的微机械加工,不仅进行图形的缩小投影,而且很容易向微小部分供应加工能量,并且利用光化学反应进行的加工引人注目,这是因为即使容易损坏的灵活微小结构体也能用这种技术进行加工,因而这种技术适于制作具有微小机械器件的结构体.因此,要制造更为立体形状的微小机械结构,利用光的三维微细加工技术成为重要的关键技术.     

微机械电子学的现状

本文先介绍了微机械电子学的概况,接着介绍了几种典型的微型机械、制作技术和微型机械用材料,最后探讨了微机械电子学的研制现状和应用。     

自律分散微系统

作为微机械的制作方法被视为最有希望的是半导体微型机械加工法,该方法擅长将传感器和电子线路组合在一起,大批量生产具有自律功能的微型机械,微机械与自律分散系统有不可分割的联系.本文首先简单介绍自律分散系统,然后介绍自律分散微系统的研究例子.     

文摘

综述了微机电系统/微机械的三维形状加工及极限尺寸加工的研究开发现状.相对硅微细加工和LIGA工艺,不采用掩模版的特种微细加工技术,如微细激光成型、微细电火花加工以及微细机械加工等近年来取得较大进展,在三维微小机械结构成型上有独到优势;同时扫描隧道显微加工技术的开发将微机械向极限尺寸领域推进.微机电系统/微机械的长足发展有赖于融合已有先进技术和交叉学科思想的微机械加工技术的进一步研究开发.     

化学技术在微机械传感器发展中的应用

微机械传感器除运用在微电子制造技术外,大量应用化学腐蚀,特种高分子落膜材料,电镀和电化学工艺等化学领域的技术,形成了很多独特的微机械加工技术,这些技术的运用解决了很多关键性技术问题,极大地推进了微机械传器技术的发展,本文从体微机械加工,表面微机械加工和LIGA技术三方面论述化学在近来新型传感器发展中的技术突破和成果。     

微机械加工技术

微机械加工技术是发展微型固态集成传感器,微执行器和微机械构件的一种关键技术,它以硅作为基本材料,集合了精密腐蚀、薄膜生长、硅—绝缘体和硅—硅的键合技术、层间连接技术以及其它集成电路的典型工艺去制造各种三维以硅为基础的微机械和微型器件。本文重点介绍微机械加工的几种关键技术和我们的主要研究结果。     

微机械力敏传感器及其发展动向

微机械加工技术的出现把传顺，特别是力敏传感器，推向一个新的发展阶段。微机械力敏传感器以其小型、廉价和集成化成为力敏传感器发展的主流。本文介绍微机械压力传感器、加速度传感器和微机械陀螺的现状及其发展动向。     

磁致伸缩薄膜和微驱动器

本文主要介绍日本东北大学电气通信研究所的荒井贤一教授和本田等人开展磁致伸缩薄膜驱动器的研究工作.他们把半导体集成电路制造技术应用于微机械加工中,试制成磁致伸缩型微驱动器.随着半导体集成电路技术发展起来的半导体微机械技术,实现微机械加工技术的研究正在广泛开展,最近已报道了在硅基片上制作成功微小发动机和各种微型机构的消息,在半导体以外的领域中也出现了很多微     

推动科技进步的动力之一——表面微机械技术

表面微机械加工是一种使机械部件微型化的工艺。传感器和致动器都是利用改进的集成电路制造技术来完成的。第一个表面微机械器件是谐振栅晶体管，大约在３０年以前就发表了。该晶体管的栅极采用了自由活动的金属悬梁，多晶硅表面微机械加工在十几年前就有报道，此后出现了许多传感器件的原型，并在最近制造出第一只商品化的传感器。     

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。     

推动科技进步的动力之一——表面微机械技术

表面微机械加工是一种使机械部件微型化的工艺。传感器和致动器都是利用改进的集成电路制造技术来完成的。第一个表面微机械器件是谐振栅晶体管，大约在３０年以前就发表了。该晶体管的栅极采用了自由活动的金属悬梁，多晶硅表面微机械加工在十几年前就有报道，此后出现了许多传感器件的原型，并在最近制造出了第一只商品化的传感器。致动器，这种能向周围环境输出功率的表面微机械加工部件，已变得更加令人难以捉摸。在宏观事物中，一些无关紧要的现象在亚微米尺寸下变成了决定性的因素，如允许蚊子在水面上散步的表面张力，就是一个典型的例子。这些现象影响了正常的摩擦和损耗，尽管这些摩擦和损耗在宏观机械中是可以控制的，但当考虑微型机械部件时，就必须重新分析了，尽管存在这些难题，我们最终还是实现了基于表面微机械技术的微致动     

微机电一体化与纳米技术

文中介绍了当前国际上微型机械、微型机械电子学的发展现状与趋势。提出了进行以微米、纳米技术为基础的微机电一体化新技术研究的建议。     

大气下工作的微机械陀螺的设计及其噪声特性

设计了一种基于体微机械加工技术的新型音叉式微机械陀螺.该陀螺在驱动模态和检测模态的空气阻尼均为滑膜阻尼,有效提高了微机械陀螺的Q值和灵敏度,同时降低了陀螺的热机械噪声.对陀螺噪声特性进行的分析表明,该陀螺具有相对很低的热噪声.制作了陀螺芯片,并测试了其机械性能和噪声特性.结果表明,该陀螺的噪声谱密度不超过60μV/Hz,灵敏度为10mV/(°·s-1).该微机械陀螺有望实现较高的角速度分辨率.     

微型真空电子器件技术研究

微波真空电子器件的频率正在向毫米波、亚毫米波甚至太赫兹频率扩展,随着器件频率的提高,高频结构的尺寸越来越小,传统的机械加工方法已经不能满足零部件精度的要求,需要借助微细加工技术.这一类利用微细加工技术,特别是深刻技术,如LIGA,DEM,DXRL、DRIE等,制作的真空器件,已经形成一门新兴的交叉学科,微真空电子学及相应的技术和应用.本文对目前微真空电子器件的现状,深刻技术在器件加工的应用进行了分析,希望对开展这些研究打下基础.     

硅微机械加工技术

微机械的全称为微电子机械系统，是以微电子技术和微加工技术为基础的一项新技术。目前主要应用的是硅微加工方法。本书着重介绍了硅微加工技术中应用的各种方法，包括各向异性湿法化学腐蚀、硅片键合、表面微机械加工、硅的各向同性湿法化学腐蚀、微机械加工技术中干法等离子刻蚀技术、远程等离子腐蚀、高深宽比沟槽腐蚀、微型结构的铸模等内容。     

光电子学微系统—集成光学在硅片上的新工艺

利用硅—微机械元件,可实现光学结构的校准元件(如微光学台),其公差在微米级。这一技术可以有利地与集成光学件组合在一起,以便传输、分路和转换光学信号。机械功能件、电子学和光电子学半导体元件,以混合制造和连接技术,相互拼合在同一块硅     

其它工艺与设备

SPIE-Vol.4175 0305174SPIE 会议录,卷4175:微机械加工中的材料与器件特性=Proceedings of SPIE,Vol.4175:Material and de-vice characterization in micromachining[会,英]/SPIE-The International Society for Optical Engineenng.—200P.(E)本会议录收集了在美国 Santa Clara 召开的微机械加工中的材料与器件特性会议上发表的20篇论文,内容涉及传感器与致动器的微加工,电子原子力显微镜中的探针,多层 MEMS 有限元模拟,X-射线光刻中的图形掩模,硅微系统中一维两维机械应力实验,RF 微机电系统微开关设计。     

新型微机械加工为微器件开辟新应用领域

硅微机械加工被认为是能创造种类繁多的机电元件的一种加工手段.虽然硅基的微机械学在压力和加速度传感器的制造方面取得了巨大的成功,但很多其它类型的器件在实验室外取得成功却很有限.现在人们开发出了一种新型的微机械加工工艺,它基于金属材料而非硅材料,可望制成以前无法制造的新型微器件.EFAB是一种通过金属电镀来制造微器件结构的工艺,它可以实现传统的微机械加工无法制作的复杂的形状和结构.     

新的用于微系统的硅微机械加工技术（上）

微机械加工按传统习惯可分为两种类型,即块体的微机械加工和表面物微机械加工。新近对块体微机械加工技术的一个改进已经引起人们密切的关注,这个改进方法就是在衬底材料顶部的几个微米内进行微机械加工。许多人也把这类技术叫做外延微机械加工。因为这种微机械加工的器件常常是在外延层上形成的,这类技术具有块体和表面两种微机械加工技术的许多优点而没有什么缺点。使用这类新技术所制造的器件结构,不仅在水平方向可以加工成所