无线通信领域MEMS器件的研究进展

无线通信技术的发展对系统小型化提出了要求,用IC技术制造的电路无源器件的性能无法满足要求,利用MEMS技术不仅能将器件小型化,与,电路集成实现单片化,并且器件性能也能达到要求。近年来,用MEMS技术制作电容、电感、开关以及谐振器等无源器件成为MEMS的又一个新的研究领域。文章简单介绍了无线通信领域MEMS器件的研究进展。     

射频微机电系统技术现状

较全面地介绍了 RF MEMS 器件、由 RF 器件构成的组件及应用系统,并给出了一些新的典型示例。通过比较 RF MEMS 器件与传统微波器件在性能、尺寸等各方面的差别,可以了解 RF MEMS 技术在相控阵雷达上运用的优势。     

LTCC技术的现状和发展

LTCC是实现电子设备小型化、集成化的主流技术,介绍了近年LTCC技术在元件、功能器件、封装基板和集成模块方面的应用,特别是在微波、毫米波和MEMS的应用实例。指出了我国在该领域的优势和弱点,并提出了未来的努力方向。     

MEMS摆镜在小型化激光成像雷达中的应用

研究了MEMS摆镜在未来小型化激光成像雷达的系统中的应用。首先介绍了MEMS摆镜自身的器件特性,结合脉冲成像激光雷达的应用背景,分析了系统设计时要注意的问题。进一步设计了MEMS摆镜的驱动模块,通过仿真和成像验证了李萨如扫描图形的应用。     

通信领域中的微机械谐振器件

无线通信的发展要求系统中的无源器件小型化,以实现系统单片集成。微加工技术制作的无源器件不仅可以满足小型化要求,而且在300kHz到14．5MHz频段内,其品质因子（Q值）可高达5000。鉴于此,本文以表面加工技术、体加工技术以及键合技术制作的MEMS谐振器以及由它和耦合梁组成的滤波器为重点,介绍了它们的工作原理、设计和制作方法,最后讨论了在高频范围内制约MEMS谐振器件工作性能的因素。     

射频MEMS技术在雷达中的应用现状与优势

射频MEMS技术为实现微型化、集成化及智能化,以及探索具有新原理和新功能的器件与系统提供了重要途径。概述了射频MEMS的主要优势和在雷达领域的主要应用方向,在此基础上重点介绍了国外基于射频MEMS技术的T/R组件设计、X波段相控阵天线演示验证系统及针对Ka波段低成本无源相控阵的探索情况,并给出了新一代MEMS高集成度电子扫描阵列研究项目的最新进展。     

射频MEMS封装技术

MEMS在射频(RF)应用领域表现出的低功耗、低损耗和高数据率的优越特性为RF无线通信系统及其微小型化提供新的技术手段。在产品设计的初期阶段,RF MEMS封装的设计考虑是降低成本、提高产品合格率的有效途径。我们主要针对当前RF MEMS器件与电路设计制造中突出的问题——封装技术进行研究,指出封装在产品设计中的重要地位和技术实现方法,特别介绍了计算机仿真在RF MEMS器件与电路封装中的作用。     

微机电系统在电子信息领域的应用

借助于当代先进的大规模集成电路制造工艺,MEMS（微机电系统）技术将多种光、机、电功能器件集成于一体,真正实现了传统意义上的光机电一体化、微型化、数字化和智能化,在汽车工业、航空航天、消费电子等领域得到了越来越广泛的应用,实现了电子信息技术的新飞越。文中主要阐述MEMS在基础电子元器件、通信、汽车电子、消费电子等电子信息领域的发展应用。     

光纤通信中MEMS器件及应用

MEMS是近年来发展起来的一门新兴科学技术,在很多领域都有着广泛的应用。阐述了目前光纤通信中的一些关键器件如光耦合器、光调制器、光开关、光检测器和光图象处理器等,利用MEMS的技术实现方法及其优点,分析了这些器件在光通信中的应用状况,并对其应用前景作出展望。     

MEMS移相器及其在微型通信系统中的应用

从传统移相器的构造和原理出发，进一步分析了MEMS移相器的结构、特性。结果表明，MEMS移相器具有传统移相器所无法比拟的体积小、损耗小、成本低、频带宽、易于集成等突出优点。随着高阻硅衬底在微波领域应用的扩展，MEMS移相器介质损耗大幅度降低，将能与信号处理电路一同集成于硅衬底上，便于相控阵雷达等通信系统实现微小型化。     

玻璃通孔技术研究进展

近年来,随着5G、可穿戴设备、智能手机、汽车电子、人工智能等新兴领域蓬勃兴起,集成电路应用正向着多元化应用方向发展,先进三维封装技术也逐渐成为实现电子产品小型化、轻质化、多功能化的重要手段.玻璃通孔(TGV)互连技术具有高频电学特性优异、成本低、工艺流程简单、机械稳定性强等应用优势,在射频器件、微机电系统(MEMS)封...     

Optical sensor for temperature measurement using bimetallic concept

In this paper, we report an optical fiber sensor for measuring temperature based on bimetallic concept. The sensor is designed by following the basic principle of Fabry–Perot interferometer and theoretical detail of the sensor has been outlined here with a numerical study. An important feature of the proposed sensor is that the fabrication will be done on a commercial multimode optical fiber. The Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) based fabrication process could be performed directly on a multimode optical fiber end face which will eliminate the need for adhesive in packaging. The sensor could be fabricated as sensor arrays for micro level applications. The potential application of the proposed optical sensor includes biomedical applications, nano research, microfluidics, and other MEMS devices.     

基于兰姆波压电谐振器的高频低相噪MEMS振荡器仿真研究

发达的现代通信设备对时钟源器件提出了更高的要求,在保障频率信号稳定的同时还需要器件具备可集成、微型化等特点,微机电系统(MEMS)振荡器因其具备这些优势,已逐渐替代传统振荡器,成为电子设备中信号源的常用元器件。该文设计了一种MEMS振荡器并对其进行仿真测试,该振荡器的核心选频器件由Lamb波压电谐振器组成,在应用于振荡电路前,对设计的MEMS谐振器进行了仿真测试,并提出两种优化其寄生模态的方法,所得谐振器的品质因数(Q)为1 357.5,串联谐振频率为70.384 MHz。将优化后谐振器应用于振荡电路后,对振荡器输出信号和相位噪声进行测试,结果表明,MEMS振荡器的输出载波频率为70.58 MHz,相位噪声为-64.299 dBc/Hz@1 Hz及-144.209 dBc/Hz@10 kHz。     

碳化硅材料在微电子机械系统中的应用

碳化硅材料包括单晶碳化硅、多晶碳化硅、无定形碳化硅等,由于其显著的材料特性,如耐热、耐磨、化学惰性和高硬度等,近年来在微电子机械系统(MEMS)领域受到越来越多的关注。应用特定的工艺条件将碳化硅材料制成MEMS器件,可以在某些特殊条件下使用,克服了常规材料本身的局限性,从而为碳化硅材料的应用开发了新的领域。追踪这一国际热点研究问题,针对以上几种不同形态材料,分别举例说明了它们在MEMS领域应用的进展情况。     

纳机电系统阻尼及噪声研究进展

在微机电系统(MEMS)领域,自1989年Tang等人首次提出横向多晶硅谐振器结构以来,有关谐振器振动过程中阻尼问题的研究一直就是影响和推进谐振器发展的一个主要方面。近几年,随着器件尺寸的进一步缩小,器件尺寸进入亚微米级甚至是纳米级领域,阻尼及噪声问题更是成为影响器件工作特性的一个重要因素。本文就近几年微机电系统和纳机电系统中,相关MEMS谐振器以及微悬臂梁的阻尼和噪声问题的研究,作了一些介绍和分析。     

A BioMEMS review: MEMS technology for physiologically integrated devices

MEMS devices are manufactured using similar microfabrication techniques as those used to create integrated circuits. They often, however, have moving components that allow physical or analytical functions to be performed by the device. Although MEMS can be aseptically fabricated and hermetically sealed, biocompatibility of the component materials is a key issue for MEMS used in vivo. Interest in MEMS for biological applications (BioMEMS) is growing rapidly, with opportunities in areas such as biosensors, pacemakers, immunoisolation capsules, and drug delivery. The key to many of these applications lies in the leveraging of features unique to MEMS (for example, analyte sensitivity, electrical responsiveness, temporal control, and feature sizes similar to cells and organelles) for maximum impact. In this paper, we focus on how the biological integration of MEMS and other implantable devices can be improved through the application of microfabrication technology and concepts. Innovative approaches for improved physical and chemical integration of systems with the body are reviewed. An untapped potential for MEMS may lie in the area of nervous and endocrine system actuation, whereby the ability of MEMS to deliver potent drugs or hormones, combined with their precise temporal control, may provide new treatments for disorders of these systems.     

Microactuators and their technologies

This paper gives a brief overview of microactuators, focussing on devices made by microfabrication technologies which are based on silicon processes like photolithography, etching, thin film deposition etc. These technologies enable the miniaturization of electrical devices as well as micromechanisms and microactuators. They can be batch fabricated on large area silicon substrates and represent the smallest available in a vast field of actuators. Mentioning the activation principles and the three main fabrication technologies: bulk micromachining, surface macromachining and moulding, the paper focusses on devices, which made their way into industrial applications or prototypes. The far most developed micro electro-mechanical systems (MEMS) are found in micro-fluidic systems (printheads, microvalves and -pumps) and micro-optical systems (micromirrors, -scanners, -shutters and -switches). They can be combined with microelectronics and microsensors to form an integrated on-chip or hybrid-assembled system. Other MEMS-actuators like microgrippers, microrelays, AFM heads or data storage devices, are promising devices for future medical, biological and technical applications like minimal invasive surgery or the vast field of information storage and distribution.     

RF MEMS器件驱动机制理论与分析

介绍了驱动机制在RF MEMS器件制作中所处的地位。以悬梁类型的RF MEMS开关为例,介绍了RF MEMS器件的各种驱动方式,给出了其原理结构图;详细分析了静电驱动、压电驱动、热驱动和磁驱动的原理。对各种驱动机制进行了比较和分析,得出应根据不同场合和不同参数要求,选择不同驱动机制的驱动器。     

微变形反射镜技术应用及发展

变形反射镜是用于自适应光学中波前校正的重要元件,它能产生可控的波面校正量对波面相位加以校正。但随着自适应光学技术的发展,传统变形反射镜已不能满足微型化、集成化的发展需求,而基于微机电加工技术的新型变形反射镜的出现解决了传统变形反射镜存在的问题。介绍了微变形反射镜的工作原理,国内外微变形反射镜技术的发展情况及其在自适应光学中的应用,并对分立式与连续表面微变形反射镜的校正能力进行了比较分析,最后阐述了微变形反射镜器件技术展望。     

微机电系统(MEMS)的干涉测量方法的研究进展

目前大量的机械系统中应用了微电子机械设备，从而对微机电系统(MEMS)的测量提出了新的要求。现讨论了近几年MEMS主要的几种基于光干涉平台的位移和面形的测量方法。