《mems技術及其應用》ppt課件

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1、MEMS技術及其應用主要內容MEMS技術簡介MEMS技術應用微機械制造技術MEMS器件MEMS簡介WhatisMEMSTechnology?MEMS(microelectromechanicalsystems)aredevicesthatinvolveintegratedmicro-devicesorsystems,usuallycomprisedofelectricalandmechanicalcomponents,producedusingmicroelectronics-compatiblebatch-processingtechniqu

2、es.Thesesystemsmergecomputationwithsensingandactuationtoperceivethephysicalworldataminiaturizedlevel.早在二十世紀六十年代，在硅集成電路制造技術發(fā)明不久，研究人員就想利用這些制造技術和利用硅很好的機械特性，制造微型機械部件，如微傳感器、微執(zhí)行器等。如果把微電子器件同微機械部件做在同一塊硅片上，就是微機電系統(tǒng)——MEMS:MicroelectromechanicalSystem。由于MEMS是微電子同微機械的結合，如果把微電子電路比作人的大腦，微機

3、械比作人的五官（傳感器）和手腳（執(zhí)行器），兩者的緊密結合，就是一個功能齊全而強大的微系統(tǒng)。MEMS定義1959年就有科學家提出微型機械的設想，但直到1962年才出現屬于微機械范疇的產品—硅微型壓力傳感器。其后尺寸為50～500微米的齒輪、齒輪泵、氣動蝸輪及聯接件等微型機構相繼問世。而1987年由華裔留美學生馮龍生等人研制出轉子直徑為60微米和100微米的硅微型靜電電機，顯示出利用硅微加工工藝制作微小可動結構并與集成電路兼容制造微小系統(tǒng)的潛力，在國際上引起轟動，科幻小說中描述把自己變成小昆蟲鉆到別人的居室或心臟中去的場景將要成為現實展現在人們面前

4、。同時，也標志著微電子機械系統(tǒng)(MEMS)的誕生。微電子機械系統(tǒng)是以微電子、微機械及材料科學為基礎，研究、設計和制造具有特定功能的微型裝置（包括微結構器件、微傳感器、微執(zhí)行器和微系統(tǒng)等方面）的一門科學。世界上第一個微靜電馬達WhatisthepeculiarityofMEMStechnology?MEMS是受到集成電路工藝的啟發(fā)而發(fā)展起來的，它不僅具有集成電路系統(tǒng)的許多優(yōu)點，同時集約了多種學科發(fā)展的尖端成果。1、微型化特點2、多樣化特點3、穩(wěn)定性特點4、集成化特點5、批量化特點6、廣義化特點MEMS的應用ApplicationFieldsofM

5、EMS由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗小、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異、功能強大、可以批量生產等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點，因此在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)測、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。MEMS傳感器及其組成的微型慣性測量組合在汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、減震系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)等。GPS定位系統(tǒng).*在汽車里作為加速表來控制碰撞時安全氣囊防護系統(tǒng)的施用*在汽車里作為陀螺來測定汽車傾斜，控制動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)*在輪胎里作為壓力傳感器，在汽車上的應用MEMS已在空間超微型衛(wèi)星上得

6、到應用,該衛(wèi)星外形尺寸為2.54cm×7.62cm×10.6cm,重量僅為250g。2000年1月,發(fā)射的兩顆試驗小衛(wèi)星是證明空基防御能力增強的一個范例。對小衛(wèi)星試驗來說幸運的是,因其飛行壽命短,所以,暴露在宇宙輻射之下并不是關鍵問題。小衛(wèi)星上基于硅的RF開關在太空應用中表現出優(yōu)異的性能,這得益于它的超微小尺寸。作為一個在海上應用的實例,MEMS引信/保險和引爆半導體,微電子,集成電路,IC,工藝,設計,器件,封裝,測試,F/SA裝置已成功地用于潛艇魚雷對抗武器上。引信/保險和引爆裝置的工作包括3個獨立步驟:發(fā)射魚雷后,解除炸藥保險、引爆引信和

7、防止在不正確時間爆炸保險。使用鍍有金屬層的硅結合巧妙的封裝技術,MEMSF/SA器件要比傳統(tǒng)的裝置小1個數量級,可安裝在15.88cm的魚雷上,這是其他方法做不到的.在軍事上的應用國外MEMS技術在引信中的應用MEMS技術在精確打擊彈藥引信中的應用美國FMU2159/B硬目標侵徹靈巧引信及加速度計MEMS技術在靈巧彈藥引信中的應用采用MEMS技術的彈道修正引信裝有彈道修正引信的MK64制導炮彈MEMS技術在輕武器面殺傷彈藥引信中的應用單兵20mm高爆榴彈微機電引信在1995年的國際會議上已有人正式提出研制全硅衛(wèi)星的概念。即整個衛(wèi)星由硅太陽能電池

8、板、硅導航模塊、硅通信模塊等組合而成,這樣,可使整個衛(wèi)星的質量縮小到以kg計算,從而使衛(wèi)星的成本大幅度降低。美國提出的硅固態(tài)衛(wèi)星的概念圖，這個衛(wèi)星除了