微机械电子技术在自动化测量传感器设计中的应用

在我国科技快速发展的过程中,自动化测量传感器已经在工业自动化领域得到了广泛应用。而微机械电子技术作为传感器设计中新出现的技术,可以使传感器体积更小、灵敏度更高,因此能够在自动化测量传感器设计中进行广泛应用。基于此,本文首先对微机械电子技术与传感器的定义进行了简单阐述,之后根据自动化测量传感器的工作原理提出了基于微机械电子技术的自动化测量传感器设计方案。

基于微机械电子技术的自动化测量传感器设计

为了进一步提升市面上自动化测量传感器的应用效果,简述了自动化测量传感器的工作原理。以真空微电子压力传感器系统为例,从结构设计、仿真模拟、研制工艺设计、固相键合工艺流程以及性能测试几方面对基于微机械电子技术的自动化测量传感器设计方案进行了详细分析。提出了一种微电子技术以及真空电子技术研发一种真空微电子压力传感器的方法,其构成包括真空微腔、绝缘层、弹性阳极膜等,具有实际应用优势,如能够支持批量生产、体积较小、灵敏度高、响应速度快、抗辐射性能好以及稳定性高等。所提方法对微电子传感器领域的发展具有一定的参考价值,应用市场较为广泛,未来发展前景较好。

微机械电子系统研究生双语混合教学的教改与探索

微机械电子系统是机电工程及相关方向的研究生专业基础课,具有前沿性强、国际化程度高、多学科交叉的特点,双语教学是向学生传授本领域最新成果的理想教学方式。对双语教材、教学大纲的编写、网络平台的建设进行了总结。增加案例式教学、小组讨论与个人专题学术报告。此教学方法对于其他学科的双语教学有借鉴的价值。

适合硅微机械系统(MEMS)的集成驱动结构──铝硅双金属膜片

双金属效应是一种基本的物理效应，这一效应在硅微机械装置上的应用，有力地弥补了硅材料不具备压电效应，电信号难以直接转换为机械驱动力的缺陷。本文将介绍我们研制的铝硅双金属膜片．膜片尺寸为4mm×4mm×（20μm单晶硅＋10μm金属铝）．实验和分析结果表明，铝硅双金属膜片具有优越的力学特性，能提供足够大的动力和位移。这种集成的单片驱动结构不仅在材料及工艺上与IC工艺完全兼容，而且通过调整有关结构参数及工艺参数，可使该结构在5伏电压下稳定工作，为实现硅微机械系统（MEMS）奠定了基础．这种驱动方式是目前制造微阀门、微流量泵等需要大动力、大位移的硅微机械及其系统的理想驱动结构．

基于MEMS技术的硅微机械流体传感器的原理及应用

传统的流体传感器由于存在着灵敏度低、体积大、成本高等缺点,而且微流体与宏观流体流动特性不同,所以其在微流体的流体特性测量中存在很大的局限性。随着MEMS技术的发展,硅微机械流体传感器的出现克服了传统流体传感器的缺点。硅微机械流体传感器已成为MEMS的研究热点之一。按其用途进行了分类,着重介绍了流体压力传感器、流量传感器和表层摩擦力传感器。分别从各种传感器的基本原理、性能、应用范围、优缺点及其所能达到的技术指标方面进行了描述。基于MEMS的硅微机械流体传感器具有广阔的前景。

低功耗检测CO_(2)的MEMS红外光源结构设计与仿真

传统的二氧化碳传感器存在着体积大、功耗高等问题,近年来随着半导体技术和材料的发展,MEMS技术逐渐成为传感器的研究重点。研究并设计了一种适用于二氧化碳传感器的微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)红外光源芯片结构,采用硅(Si)作为基底,氧化硅(SiO_(2))-氮化硅(Si_(3)N_(4))-氧化硅(SiO_(2))作为红外光源的支撑层材料,辐射区的加热电阻采用延展性良好的铂(Pt),以铝(Al)为电极。光源的支撑层采用四轴大圆角悬空结构,极大减少了辐射区热量向衬底的热传导且稳定性较好,通过有限元仿真分析,该光源具有低功耗和结构稳固的特点。

微机械(MEMS)与微细加工技术

首先对微机械(MEMS)的分类及其特点作了简明的阐述,在此基础上,着重评介了近年来该领域各种微细加工方法及其能够达到的加工尺度与水平。指出当前微细加工技术仍然在以使用物理和化学能量的特种加工为主,并呈现加工材料扩大化、产品机构复杂和加工手段复合化的发展态势。

微电子机械系统(MEMS)发展展望

本文对ＭＥＭＳ技术的发展概况进行介绍，对涉及的科学技术问题进行讨论。

石英单晶微机械陀螺仪研究进展

对Z切、ST切、AT切三种切割方式的石英单晶微机械陀螺仪的基本工作原理进行了阐述,梳理了不同类型陀螺仪的发展历程,重点介绍了三种石英单晶微机械陀螺仪的设计结构、性能特点及其应用场景,并从灵敏度、动态范围、稳定性、抗冲击性及工作频率等方面对三种类型石英微机械陀螺仪各自的性能优势与面临的技术挑战进行了评述,总结了当前国内外在石英单晶微机械陀螺仪研究领域的主要进展和创新点。最后,针对不同切割方式的石英单晶微机械陀螺仪的结构及工作特点,分析了其各自的优点与不足,进行了总结和对比,讨论了石英微机械陀螺仪的未来发展方向。

基于MEEMD的MEMS陀螺仪降噪方法

为了有效抑制微机械陀螺仪的随机误差,基于改进的经验模态分解(MEEMD),结合粒子群优化算法(QPSO)优化的卡尔曼滤波(KF),提出了一种微机械陀螺仪降噪方法。通过引入排列熵的概念对微机械陀螺信号进行分解得到本征模态分量;计算各分量排列熵,分析排列熵变化趋势筛选出信号噪声混叠的分量,对其中混叠的分量分析建模,采用QPSO-KF算法滤波去噪;再对滤波结果和信号主导的分量进行重构,实现微机械陀螺信号降噪。实验验证了所提方法的有效性,相比传统经验模态分解(EMD)、KF精度提高了1个数量级,验证了所提方法的有效性和精度。

压电AlN MEMS的新进展(续)

Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN薄膜具有较好的压电性能,与CMOS工艺相兼容,压电AlN MEMS首先在手机应用的射频谐振器、滤波器方面取得突破,实现量产,近年来压电AlN MEMS已成为MEMS技术创新发展的热点。介绍了压电AlN MEMS在掺杂薄膜材料制备、新器件结构设计、新工艺、可靠性和应用创新等方面的最新进展,包含掺钪AlN薄膜研制、AlN薄膜多层结构、AlScN薄膜性能、AlN薄膜制备;体声波(BAW)谐振器与固体安装谐振器(SMR)、薄膜体声波谐振器(FBAR)和薄膜压电MEMS、轮廓模式谐振器(即兰姆波谐振器)、混合谐振器、AlN压电微机械超声换能器(PMUT)等结构创新;有利于CMOS集成,批量高可靠,压电AlN薄膜的晶圆量产,AlScN器件工艺优化;AlN MEMS热疲劳和抗辐照;谐振器与滤波器、能量收集器、物质和生物传感与检测、指纹传感器、图像器和麦克风、通信、微镜传感、柔性传感等方面研究成果。分析和评价了压电AlN MEMS关键技术进步和发展态势。

压电AlN MEMS的新进展

Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN薄膜具有较好的压电性能,与CMOS工艺相兼容,压电AlN MEMS首先在手机应用的射频谐振器、滤波器方面取得突破,实现量产,近年来压电AlN MEMS已成为MEMS技术创新发展的热点。介绍了压电AlN MEMS在掺杂薄膜材料制备、新器件结构设计、新工艺、可靠性和应用创新等方面的最新进展,包含掺钪AlN薄膜研制、AlN薄膜多层结构、AlScN薄膜性能、AlN薄膜制备;体声波(BAW)谐振器与固体安装谐振器(SMR)、薄膜体声波谐振器(FBAR)和薄膜压电MEMS、轮廓模式谐振器(即兰姆波谐振器)、混合谐振器、AlN压电微机械超声换能器(PMUT)等结构创新;有利于CMOS集成,批量高可靠,压电AlN薄膜的晶圆量产,AlScN器件工艺优化;AlN MEMS热疲劳和抗辐照;谐振器与滤波器、能量收集器、物质和生物传感与检测、指纹传感器、图像器和麦克风、通信、微镜传感、柔性传感等方面研究成果。分析和评价了压电AlN MEMS关键技术进步和发展态势。

基于面向微机械电子技术的自动化测量传感器设计研究

随着微型机电技术的不断发展,传感器的设计也发生了翻天覆地的变化,越来越多的自动化、微型化,为的就是实现更高的精度。因此,针对微型机电技术,研制了一种用于自动检测的传感器。传感器的设计由两部分组成,第一部分是敏感膜片、转换元件、信号调节转换电路;在此基础上,对传感器的接口和工作流程进行了详细的理论设计;第二部分按照上一阶段的设计方案制作出传感器的成品,对其进行性能测试,以确定其设计的合理性和最终产品能否满足要求。实验表明,该方法具有较高的准确度、可靠性和灵敏度;通过对该传感器的非线性、迟滞特性、重复性等测试数据的分析,验证了该传感器的设计是合理的。

MEMS及微机械加速度计可靠性研究

由于MEMS器件的应用日益频繁,其可靠性研究就显得十分重要。介绍了引起可靠性问题的原因。以微机械加速度计为例,指出了该加速度计的可靠性问题,以及对其可靠性测试研究的内容。

微机电系统(MEMS)技术的研究与应用

微机电系统是源于微电子加工技术 ,融合了微机械制造、传感、致动及微控制于一体的系统。其特征尺寸极小 ,学科交叉广泛 ;技术研究包括微系统理论、设计建模、微机械加工、微器件集成等多个方面 ;学科分类涵盖了机械、力学、光学、流体、电磁学、生物学等各领域 ,在民品和军品领域有许多热点应用。本文介绍了微机电系统发展概况、微机电系统技术关键、微机电系统有关传感器 ,以及微机电系统热点应用和微机电系统技术的发展前景。

微机电系统(MEMS)技术及发展趋势

主要介绍了微机电系统 (MEMS) (MicroElectroMechanicalSystem)的发展概况、特点、加工技术及其发展趋势。

日本微机械／MEMS展火爆开场，众厂家推出拳头产品

7月25日在东京有明国际会展中心开始的世界MEMS技术知名展会——“微机械／MEMS展”在经过三天的展期之后落幕，到场人数达到1万2424人、创历史最高纪录，众多知名厂家纷纷拿出拳头产品，抢点MEMS领头羊地位。

微电子技术在石英微机械振动陀螺中的应用

叙述了采用微电子技术加工石英微机械振动陀螺振子的原理和基本过程,介绍了陀螺振子加工的研究结果和石英微机械陀螺的最新研究进展。

第20届日本微机械/MEMS展召开,三菱电机推出新型MEMS加速度产品

“第20届微机械／MEMS展”于7月底在东京有明国际会展中心召开，此次展会是由日本微机械中心（MicromachineCenter）主办，是日本规模最大的MEMS技术展。不过，虽然研讨会比上年多了7场，但由于经济的不景气，连带着展会的参展人数也出现下滑，与去年相比下降了10％以上。