声学微机械技术

声学微机械技术每年，传声器销售量多达３亿多只，电话、盒式录音机、摄录一体机、个人电脑和助听器是其主要市场。最近在麻省理工学院举行的一个声学会议上，一篇详论比针尖还小的新型硅半导体传声器技术的论文成了会议议论的中心。据测，这些微器件将会有许多应用。从９...     

一种新型微机械陀螺的研究

设计了一种检测模态和驱动模态具有相近品种因子的微机械陀螺。这种我们称之为栅型结构的陀螺由悬空弹簧将具有栅条的检测质量块与衬底相联。计算结果表明,这种器件在大气压条件下其驱动模态和检测模态的品质因子几乎同为140。同时,计算结果还表明可以获得比较平坦的较大带宽。采用硅－玻璃键合和深反应离子刻蚀技术制作了这种器件。     

国产硅微机械陀螺仪比对测试

日前,北京长城计量测试技术研究所惯性技术研究室对电子十三所和中科院上海微系统所研制的国产硅微机械陀螺仪开展了比对测试工作,依据《国产硅微机械陀螺仪测试大纲》,对两家比测单位提供的几只陀螺仪进行了全部的参数测试和环境试验（主要是振动和冲击）,并负责编制了《国产硅陀螺仪测方法及计划》。     

一种全对称微机械陀螺的双级解耦机构特性

为了实现微机械陀螺的频率匹配和双级解耦,提出了一种全对称双级解耦结构体硅微机械陀螺.该陀螺结构完全对称,容易实现驱动和检测模态谐振频率的匹配,提高系统灵敏度.驱动和检测方向的主要阻尼均为滑膜阻尼,在常压下工作也可以获得较高的品质因子,避免了器件的真空封装.利用4组十字折梁,实现了结构的双级解耦.仿真结果表明,模态之间的耦合系数小于0.17%.采用体硅微机械加工技术制作了样品,关键工艺有硅-玻璃阳极键合和DRIE技术.基于计算机图像技术对微机械陀螺进行了测试,验证了陀螺的解耦功能,在常压条件下测得该陀螺的品质因子为195,灵敏度为8.031 mV/（（°）.s^-1）.     

静电激振法测量微机械材料的杨氏模量

利用蚀刻硅技术制造的微机械构件 ,由于特殊的制作工艺而需要对其材料的机械性能如杨氏模量等进行测试。这是随微机械技术的产生而提出的一个新课题。文章综述了微机械材料杨氏模量的静态测试法。提出了微机械材料杨氏模量的动态测试法———静电激振法。这种方法具有测试装置简单、测量容易、适应性广等特点     

静电激振法测量微机械材料的杨氏模量

利用蚀刻硅技术制造的微机械构件,由于特殊的制作工艺而需要对其材料的机械性能如杨氏模量等进行测试。这是随微机械技术的产生而提出的一个新课题。文章综述了微机械材料杨氏模量的静态测试法,提出了微机械材料扬氏模量的动态测试法－静电激振法,这种方法具测试装置简单、测量容量、适应性广等特点。     

一种新型三维多方向敏感的非硅微机械惯性开关

基于非硅表面微加工技术,设计并制造一种新型三维多方向敏感的微惯性开关。选用弹簧-质量块-阻尼的典型碰撞结构,主要由可动电极悬臂梁弹簧—质量块系统、水平固定电极、垂直复合柔性固定电极三部分组成。利用ANSYS有限元软件对器件进行模态和动力学碰撞仿真分析,并对该微机械惯性开关进行落锤冲击试验,结果表明,在水平和竖直方向的阈值均为 50~60g,接触时间可稳定在40 s以上。     

微机械悬臂梁中的机械噪声机制分析

微机械悬臂梁的优化设计，需要对于其具体性能要求为基础来进行理论工作。以其机械噪声控制为例，就需要综合考量到温度，压力和频率对其造成的影响。文章正是从这个角度出发，积极探析微机械悬臂梁中的机械噪声控制。     

静电驱动压阻检测微机械陀螺仪的研究

对静电驱动压阻检测微机械陀螺仪进行了结构设计并对工作原理进行了介绍．与硅压阻器件相比,本文利用多势垒纳米膜所具有的压阻效应作为检测方式,实现了较高的压阻灵敏度;采用硅基异质外延砷化镓薄膜工艺进行陀螺结构以及多势垒纳米膜器件的加工,较好地实现了工艺的兼容．通过对结构进行模态仿真,确定了陀螺的固有频率．     

智能凝胶微机械元件的设计研究

在研究PAMPS凝胶、PNIPAM凝胶合成实验和分析其体积变化的基础上，设计了几种微机械元件，说明了它们的工作原理，为基于智能凝胶的微机械元件的设计做了一些工作。     

声激励共振法测量微机械材料的杨氏模量

微机械材料的杨氏模量测量是随着微机械构件的产生而提出的一项新技术。文章综述了已有的测量微机械材料杨氏模量的方法。提出了用声激励共振法来测量微机械材料的杨氏模量。这种方法具有测试装置简单、测量容易、精度高等特点。     

加速度的最新发展：微机械硅电容加速度计

本文对用微机械加工技术成的薄膜型硅电容式微加度计的国际最新研究动向进行论述，列举了采用表面微机加工、硅片键合、硅片溶解等微机械加技术和有限元分析法来优化结构，达到超高性能和完善工作、保证成品率以及采用反馈控制技术构成微机电一体化系统来补偿和完善性能的成功例子，例出已达到的性能指标。     

关于微纳机械的设计理论及制造工艺探究

在快速发展的制造、科研行业中，微纳机械制造技术从诞生之时就一直领跑在最尖端的位置。本文对微纳机械的设计理论和制造工艺做了一个比较综合的介绍，并且对未来微纳机械的发展做出了预测。     

微机械惯性平台技术研究

本文介绍了微机械惯性平台的工作原理,讨论了微机械惯性平台的主要部件(微机械陀螺仪和微机械加速度计)的设计,并介绍了其使用前景.     

音叉振动式微机械陀螺弹性梁的研究

以一种音叉振动式微机械陀螺为研究对象,建立了四自由度微机械陀螺动力学模型,重点分析了驱动微弹性梁和检测微弹性梁刚度较大方向的微弹性系数对微机械陀螺动力学性能的影响.设计了三段检测梁和两段驱动梁并推导出其微弹性系数公式,建立了微弹性梁的评价函数,通过实例解析对微机械陀螺动力学性能进行了优化.结果表明:优化后的微机械陀螺具有较好的健壮性和较高的灵敏度.此研究结果适用于音叉式微机械陀螺,而且对其它MEMS器件的设计具有重要的参考价值.     

微机电系统的加工技术及其研究进展

简要介绍微机电系统中的微机械加工技术,主要包括硅表面微加工技术、硅体微加工技术、光刻及电铸和复制技术(LIGA)、准LIGA技术和快速成型技术等,并综述了这些技术的研究进展情况。     

基于表面微机械和压电薄膜技术的新型微谐振器

一种基于表面微机械和压电薄膜技术的体声波器件新结构，是在多晶硅膜片上演积氧化锌（ZnO）压电薄膜。ZnO膜是在c轴采用S枪磁控反应溅射定向生长，而多晶硅膜片采用表面微机械技术制备。采用平面工艺，对氧化牺牲层化学蚀刻和照像腐蚀，制得表面微结构，其性能与在硅膜片上各向异性的传统制作工艺比较，在制作简易性、生产量和可靠性方面都有重大进展。已制成的微谐振器尺寸为15μm×150μm和250μm×250μm，其谐振频率为559．05MHz。     

微流量测量与控制系统

本文在一些成功的微流体器件的设计加工基础上，提出了一种计算机控制的微流量测量与控制系统。对各个微机械器件做了介绍，并分析了系统的可行性。     

微机械三维加速度传感器结构及原理分析

体积小、频响宽、造价低的微机械三维加速度传感器能够适应一些领域三维加速度测试的需要,并已开展了广泛的研究.本文综合国内外研究情况,介绍了几种微机械三维加速度传感器的结构,包括单质量块-弹性梁结构、双质量块六梁结构、四质量块结构、梳齿式结构,并对每种结构传感器的工作原理进行了分析.     

一种有效提高真空封装硅微陀螺仪机械稳定性的方法

本文提出一种有效提高真空封装硅微陀螺机械稳定性的方法．通过谐振增益与模态频差的参数灵敏度关系可知,随着模态频差的增大,机械谐振增益对模态频差的灵敏度减小,外界环境引起的模态频差的微弱抖动量决定驱动、敏感模态频率差的设计极大值,因此当频差设计值的变化量等于外界引起的频差抖动量且谐振增益满足应用需求时,真空封装硅微陀螺的机械稳定性达到最优．仿真结果表明机械稳定性提高12．7％,最佳封装气压约为5．3kPa．实测结果表明,零漂提高到0．9mV时,刻度因子的线性度为700×10^-6,带宽提高3倍,约为89Hz．该方法为真空封装硅微陀螺仪的参数优化提供了理论依据．