微机电系统文献综述
机电一体化文献综述
机电一体化文献综述
第一篇：机电一体化文献综述
机电一体化系统设计文献综述
摘要：机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是现代科学技术发展的必然结果。作为发展中国家，我国与发达国家相比工业技术水平存在一定差距，但有广阔的机电一体化应用空间。纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化集机械、电子、光学、控制、计算机和信息等多学科的交叉融合于一体，其发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化技术是多学科技术领域综合交叉，用以解决综合性工程问题的技术，能设计出更好的机电一体化系统或设备。机电一体化产品具有高的功能水平和附加值，给开发生产者和用户带来社会经济效益。
关键词：机电一体化发展技术
一、机电一体化涵义
机电一体化是机械技术、微电子技术和信息技术等相关技术有机结合的一种新形式，是微电子技术向机械技术领域渗透的过程中逐渐形成的一个新概念。“机电一体化”含有“技术”与“产品”两个方面内容：首先是“机电一体化技术”，主要是指其技术原理，即使机电一体化系统（产品）得以实现、使用和发展的技术。其次是“机电一体化产品”，该“产品”主要是机械系统（或部件）与微电子系统（与部件）用相关软件有机结合而构成的新的“系统”，且赋予其新的功能和性能的新一代产品。
[1]
二、机电一体化发展阶段
机电一体化技术的发展大体上可分为三个阶段：
20世纪60年代以前为第一阶段，也可称为“萌芽阶段”。在这一阶段，由于电子技术的迅速发展，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，
机电专业文献总结
机电专业文献总结
引言
机电工程是一门集机械、电气、自动控制等学科知识于一体的综合性学科，应用广泛。本文总结了几篇与机电专业相关的文献，包括机电耦合系统设计、电机故障诊断、机器人运动控制等方面的研究内容。通过对这些文献的阅读和总结，可以更好地了解机电专业领域的最新研究动态，为今后的研究和实践提供参考。
机电耦合系统设计
机电耦合系统设计是机电工程领域的一个重要研究方向。一篇文献[1]中介绍了一种新型的机电耦合系统设计方法，该方法采用混合的控制策略，结合了机械模型和电气模型。通过建立数学模型和仿真分析，研究人员提出了一种改善系统性能的控制算法。实验结果表明，该方法可以显著提高系统响应速度和控制精度。
电机故障诊断
电机故障诊断是机电工程中一个重要的研究课题。一篇文献[2]中介绍了一种基于振动信号的电机故障诊断方法。该方法通过采集电机振动信号并进行信号处理和分析，识别出电机的故障类型和严重程度。研究人员采用了小波变换、能量谱分析等方法进行信号处理，并设计了一种分类算法进行故障诊断。实验结果表明，该方法可以准确地进行电机故障诊断并提供相应的维修建议。
机器人运动控制
机器人运动控制是机电工程领域的一个重要研究方向。一篇文献[3]中介绍了一种自适应控制方法用于机器人运动控制。该方法通过分析机器人的动力学模型和运动规划算法，设计了一种适用于不同工况的自适应控制策略。实验结果表明，该方法可以显著提高机器人的运动控制精度和鲁棒性。
结论
通过对以上几篇机电专业相关文献的阅读和总结，可以看出机电工程领域的研究内容广泛，涉及机械、电气、自动控制等多个学科。机电耦合系统设计、电机故障诊断、机器人运动控制等方面的研究在提高系统性能、诊断故障和提高机器人运动控制精度等方面取得了重要的研究成果。这些研究成果对于促进机电工程领域的发展和应用具有重要意义，并为今后的研究和实践提供了有益的参考。
微机电系统制造工艺综述
微机电系统制造工艺综述
微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）是一种集成了微小机械、电子、光学和磁性等元件的微型系统。它的制造工艺是一个复杂且多样化的过程，涉及到多个步骤和技术。本文将综述微机电系统的制造工艺。
一、工艺流程
微机电系统的制造工艺流程通常包括以下几个主要步骤：基片准备、薄膜沉积、光刻、腐蚀、封装和测试。
1. 基片准备：基片是微机电系统的主要载体，常用的材料包括硅、玻璃和塑料等。在基片制备过程中，需要进行清洗、平整化和涂覆等处理，以保证后续工艺步骤的顺利进行。
2. 薄膜沉积：薄膜沉积是微机电系统制造中的关键步骤之一。常用的薄膜沉积方法有化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）和溅射等。通过这些方法可以在基片上沉积出具有特定功能的薄膜层，如金属、氧化物和聚合物等。
3. 光刻：光刻是微机电系统制造中的关键技术之一。它通过光敏胶的光化学反应将图案转移到基片上，形成所需的结构和形状。常用的光刻技术包括接触式光刻和投影光刻。
4. 腐蚀：腐蚀是微机电系统制造中的重要步骤之一。通过化学腐蚀
或物理腐蚀的方式，可以去除不需要的材料，形成所需的结构和形状。常用的腐蚀方法有湿腐蚀、干腐蚀和等离子体腐蚀等。
5. 封装：封装是将微机电系统芯片封装在外部保护壳中的过程。封装可以提供保护、连接和传感等功能。常用的封装方法包括焊接、粘接和翻转芯片封装等。
6. 测试：测试是微机电系统制造中的最后一步，用于验证芯片的性能和可靠性。常用的测试方法包括电学测试、力学测试和光学测试等。
微型机电系统技术及应用研究
微型机电系统技术及应用研究
一、微型机电系统技术的概述
微型机电系统（MEMS）是一种结合微电子技术和机械工程学
的新型领域，其通过微型化的设计和制造技术，将传统机械结构
和微电子器件相结合，形成了微小的机电一体化系统。
微型机电系统技术是一门综合性技术，涵盖了微电子、纳米技术、微流体技术、光学技术、机电一体化技术等多个学科的知识。它主要应用于机械传感器、微型电子器件、模拟信号处理器、微
型加速度计等领域。
二、微型机电系统技术的工艺流程
（一）MEMS芯片的设计
MEMS芯片的设计过程是从需求分析、系统设计、器件设计、
工艺设计、布图设计等方面入手进行的。需要建立实体模型、分
析模型，进行仿真和测试，并不断优化和改进设计。
（二）MEMS芯片的制造
MEMS芯片的制造过程一般包括深度反相模法、LIGA工艺、
光刻、涂覆、光阻显影、等离子刻蚀、熔合碳化硅、薄膜沉积、
蚀刻等多个步骤。
（三）MEMS芯片的封装
MEMS芯片的封装是保护器件、连接器件与外部电路的必要措施。封装过程可以分为晶圆封装和单晶封装两种方式，包括封装
底座、焊接、固定器件等多个步骤。
三、微型机电系统技术的应用研究
（一）机械传感器
微型机械传感器是MEMS技术应用最为广泛的领域，目前已
广泛用于医疗、环境、军事、交通等领域。例如，在医疗领域中，MEMS传感器可用于实时监测病人的脉搏、血压和呼吸等生命体征，为医护人员提供即时的信息。
（二）微型电子器件
微型电子器件是MEMS技术的另一个重要应用方向，包括MEMS振荡器、MEMS电容器等。这些器件的微型化和集成化将
微机电系统MEMS技术的研究与应用2
4/2004
17
科技导报4/2004微机电系统(MEM S )技术的研究与应用
高世桥1曲大成2
(北京理工大学机电工程学院,博士、教授、博士生导师1;信息科学技术学院,博士2
北京100081)
一、微机电系统的发展
在自然界中,人们对未知领域的物理研究越来
越呈现出两级化的发展趋势。一方面是针对宇宙的极大化研究,尺度特征为光年,研究手段以射电望远镜为代表;另一方面是针对原子、分子和电子等的极小化研究,尺度特征为微米、纳米甚至皮米,研究手段以扫描隧道显微镜为代表。这其中,微型化是近二三十年自然科学和工程技术发展的一个重要趋势,而微/纳米技术的研究则推动了这一领域的蓬勃发展。
微机电系统(M icroelectrom echanical S y stems ,简称MEM S )是微/纳米技术研究的一个重要方向,是继微电子技术之后在微尺度研究领域中的又一次革命。MEM S 是指将微结构的传感技术、致动技术和微电子控制技术集成于一体,形成同时具有“传感-计算(控制)-执行”功能的智能微型装置或系统。MEM S 的加工尺寸在微米(μm )量级,系统尺寸在毫米(mm )量级。它的学科交叉程度大,其研究已延伸至机械、材料、光学、流体、化学、医学、生物等学科,技术影响遍及包括各种传感器件、医疗、生物芯片、通信、机器人、能源、武器、航空航天等领域。MEM S 的发展源于集成电路,但又与之有所区别;MEM S 能够感知物理世界中的各种信息,并由计算单元对信息进行处理,再通过执行器对环境实施作用与控制。微型化是MEM S 的一个重要特点,但不是唯一特点。首先,MEM S 不仅体积小、重量轻,同时具有谐振频率和品质因子高(高Q 值)、能量损失小等特点。其次,可批量加工特点大大降低了MEM S 产品成本;若借助于MEM S 器件库,MEM S 的设计将更加灵活,重用率更高。最后,强大的计算能力是MEM S 系统实现信息采集、处理、控制的关键,充分利用集成电路的计算优势将会拓展MEM S 在智能控制等领域的应用。
微机电系统的研究与应用
微机电系统的研究与应用
微机电系统（MEMS）是一种高度集成的微小机械和电子元件
技术，是微纳制造技术和微电子技术在一起的产物。MEMS具有
多种优点，如体积小、功耗低、成本低、可扩展性强等等，在很
多应用领域都有广泛的应用。本文将介绍MEMS的研究与应用，
并探讨其未来的发展前景。
一、MEMS的研究
MEMS的研究始于20世纪60年代的加利福尼亚大学伯克利分校。随着纳米技术的快速发展，MEMS的研究和应用进入了高速
发展的阶段。目前，MEMS领域的研究主要分为三个层面：设计、制造和系统级集成。
1. 设计层面
MEMS的设计可以使用多种软件工具，如CAD软件、仿真软
件等。其中，CAD软件包括自动化设计程序和虚拟原型软件，可
以帮助MEMS设计师更轻松地创建MEMS结构的物理模型。仿真软件可以帮助设计师进行操作和测试，以确保设计符合要求。
2. 制造层面
MEMS的制造是一种高度技术化的过程，主要包括：CMOS制程、LIGA制程、SOI制程、PDMS制程等。其中，CMOS制程被广泛应用于MEMS传感器和微型执行器的生产线中。
3. 系统级集成层面
MEMS系统级集成是MEMS工业的一个研究重点。它是将MEMS技术应用到实际系统中的过程，通常包括电路设计、机械部件设计、软件开发等一系列工作。在这个层面上，集成MEMS 系统通常需要多学科合作，涉及到电子、机械、计算机等多个领域。
二、MEMS的应用
MEMS的应用非常广泛，以下是几个常见的领域：
1. 生物医学
MEMS技术在生物医学领域具有重要的应用价值。例如，MEMS传感器可以用来监测生命体征、检测血糖、血压等。微流体芯片可以用来进行药物筛选、细胞培养、DNA芯片检测等。
微机电系统的研究及应用
及集成 等。
（ 微 系统材料 ： 系统材料 主要包括 ： 构材料 、 能材 １ ） 微 结 功 料 和智 能材料 。
为是关 系到国家科技发展 、 国防安全和经济 繁荣 的关键技 术。 ＭＥ ＭＳ是受集成 电路工艺 的启发发展起来 的， 它具有 集成 电路 系统 的许 多优 点， 同时又 集约 了多 种 学科发 展 的尖 端成 果 。
收稿 日期：０ ８ ０ －４ ２０－４０ 基金项 目： 湖北省教 育厅教 学研究项 目 ２ ０ ０ ２ ０６４６ 作者简介： 丁群燕（ ７ —）女 ， １ ５ ， 湖北 黄 冈人 ， 程硕士 ， 级技 师 、 师， ９ 工 高 讲 研究方 向 ： 机电控制技 术 ； 鑫 （９ ７ ）男 ， 北黄冈人 ， 程硕士 ， 曾 １７ 一 ， 湖 工 高 级技师 、 高校讲 师 ， 研究方向 ： 汽车智能控 制。
展和研究提供 了有力 的工具 。
称 ＭＥ ｓ Ｍ ］是在微 电子技术 基础上发 展起来 的多学科交 叉 的
新兴学科， 以微电子及机械加工技术 为依 托，范围涉及微 电 它 子学 、 机械学 、 学 、 力 自动控制学 、 材料科 学等多种工 程技术 和 学科 。 完 整 的 ＭＥ 是 由微 传感 器 、 执行器 、 号处 理和 ＭＳ 微 信
２２ 技 术基 础 研 究 ．
微电子机 械系统 的 目标是 把信息 的获 取 、处理和执行 集
微机电系统MEMS简介
04
CATALOGUE
MEMS市场与前景
MEMS市场规模
全球MEMS市场规模
随着技术的不断进步和应用的拓展， 全球MEMS市场规模持续增长。根据 市场研究报告，2022年全球MEMS市 场规模达到约220亿美元，预计未来 几年将保持稳定增长。
中国MEMS市场规模
中国作为全球最大的制造业国家，对 MEMS的需求也在不断增长。据统计 ，中国MEMS市场规模在2022年达到 约500亿元人民币，预计未来几年将 保持两位数增长。
挑战
MEMS器件需要与其他电子器件进行集成，但系统集成难度大，制造 成本高。
解决方案
采用先进的系统集成技术和封装方案，提高集成度和可靠性，同时降 低成本。
挑战
MEMS器件的信号传输和控制电路需要优化设计，以确保系统的稳定 性和可靠性。
解决方案
加强电路设计和优化，提高信号传输和控制电路的稳定性和可靠性， 同时加强系统测试和验证，确保系统的性能和质量。
挑战
不同材料之间的兼容性和匹配性难以保证 ，影响MEMS的性能和稳定性。
解决方案
研究和开发新型材料，提高材料的性能和 稳定性，同时加强材料表征和测试，确保 材料的质量和可靠性。
解决方案
研究和优化材料组合和加工条件，提高不 同材料之间的兼容性和匹配性，确保 MEMS的性能和稳定性。
系统集成的挑战与解决方案
微机电系统工程毕业论文文献综述
微机电系统工程毕业论文文献综述微机电系统工程（Microelectromechanical Systems, MEMS）是一门融合微电子技术、机械工程和材料科学的跨学科领域，涉及微米到毫米尺度的微型传感器、执行器和其他微系统的设计、制造和应用。在过去几十年里，MEMS技术得到了广泛发展和应用。本文以微机电系统工程为主题，通过综述相关文献，从技术发展、应用领域和制造工艺等方面进行探讨。
1. 技术发展
1.1 MEMS的起源与发展
最早的MEMS设备出现在20世纪60年代，当时由于电子器件尺寸不断缩小，人们开始探索制造微小的机械结构。逐渐发展出一系列MEMS工艺，包括光刻、湿法腐蚀、离子刻蚀等，为MEMS器件的制造提供了基础。
1.2 MEMS传感器与执行器
MEMS传感器是MEMS技术的重要应用之一，广泛应用于惯性导航、气体和液体压力测量、加速度测量等领域。MEMS执行器通过微机电系统技术实现微米尺度的运动和控制，如微型血液泵、微型变焦镜头等。
2. 应用领域
2.1 生物医学应用
MEMS技术在生物医学领域有着广泛的应用，其中包括微流控分析系统、药物释放系统和生物传感器等。这些应用使得医学诊断、药物研发和治疗等方面得以取得重大突破。
2.2 通信与信息技术
MEMS技术在通信和信息技术领域的应用主要体现在光学MEMS 器件和微型谐振器等方面。光学MEMS器件可用于光纤通信系统的调制和光谱分析，微型谐振器可用于无线通信中的滤波和频率稳定。
2.3 汽车与航空航天
MEMS传感器在汽车和航空航天领域发挥重要作用。汽车中的MEMS传感器可以实现对车辆行为（如加速度、转向等）进行检测和控制。在航空航天领域，MEMS技术可以用于姿态、压力和温度传感器等。
微机电系统技术的研究与应用
微机电系统技术的研究与应用第一章引言
微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）是一种集成了电子、机械和微米级机械元件的技术，通过微纳加工、集成电路制造和传感器技术的结合，能够制造出微小、高效、低功耗的传感器、执行器和微结构器件。本章介绍了微机电系统技术的背景和发展概况。
第二章微机电系统的基础原理
2.1 微机电系统的尺寸和特点
2.2 微机电系统的材料和制造工艺
2.3 微机电系统的能量转换原理
2.4 微机电系统的传感原理
2.5 微机电系统的信号处理与电子控制技术
第三章微机电系统的传感器技术
3.1 光学传感器
3.2 声学传感器
3.3 电磁传感器
3.4 力传感器
3.5 温度传感器
3.6 气体传感器
3.7 生物传感器
第四章微机电系统的执行器技术
4.1 微阀技术
4.2 微泵技术
4.3 微喷嘴技术
4.4 微马达技术
4.5 微振动器技术
第五章微机电系统在生物医学领域的应用
5.1 微流控技术在基因检测中的应用
5.2 微机电系统在药物传递中的应用
5.3 微机电系统在人工器官中的应用
5.4 微机电系统在生物传感中的应用
第六章微机电系统在通信与信息技术中的应用6.1 微机电系统在无线通信中的应用
6.2 微机电系统在光通信中的应用
6.3 微机电系统在传感网络中的应用
6.4 微机电系统在虚拟现实技术中的应用
第七章微机电系统的未来发展方向
7.1 纳米级微机电系统的研究与开发
7.2 光机电耦合系统的集成与应用
7.3 柔性微机电系统的设计与制造
7.4 生物仿生微机电系统的探索
微纳机电系统的综合分析及应用研究
微纳机电系统的综合分析及应用研究
随着科技的发展和人类需求的提高，微纳技术日益成熟和应用越来越广泛，微纳机电系统作为其中的重要组成部分，也逐渐受到人们的重视。本文将针对微纳机电系统进行综合分析，并展望其未来的应用前景。
一、微纳机电系统简介
微纳机电系统（MEMS）是将微米或纳米尺度的微型器件、机构、传感器、电子集成电路等结合起来，构成一种综合性、多功能的微机械系统。MEMS的核心是微机械技术，通过微电子加工技术、微机械技术、微电子电路技术等多种技术手段，制造出具有微米或纳米级别尺寸的扫描器、加速度计、压力传感器等微型器件，从而实现对温度、压力、湿度、流量、位置等各种物理量的检测、控制和处理。
MEMS技术已经成为工业、军事、医疗、生物、环境等诸多领域的重要技术，成为当今世界的新型技术之一。
二、微纳机电系统的分类
尽管微纳机电系统具有微米或纳米级别的尺寸，但根据应用场景和技术手段的不同，它可分为以下几种类型：
1.传感器类MEMS
传感器类MEMS是最常见的一种，它可以用于测量温度、压力、湿度、加速度、光强等各种物理量，广泛应用于智能手机、
智能穿戴设备和车辆等领域。传感器类MEMS具有高灵敏度、高
分辨率和高可靠性等特点。
2.执行器类MEMS
执行器类MEMS主要由微电机、微阀门、微泵等器件组成，
用于对物理环境进行控制，例如微型机器人、喷头控制、气动阀
门等。执行器类MEMS具有高精度、高速度和低功耗等特点。
3.生物医学类MEMS
生物医学类MEMS是新型医疗电子设备中的重要组成，涵盖
了红外线传感器、光谱分析器、荧光检测器、生物芯片等。这些
微机电系统的研究和应用
微机电系统的研究和应用
一、微机电系统简介
微机电系统（MEMS）是指结合微处理技术、微机电技术和纳
米技术的多学科交叉领域。它是一种新型的微型化智能系统，能
够实现传感、处理和控制功能。微机电系统是将传感器、执行器、处理器、电子器件与微观结构集成在一起的微型化智能化系统。
二、微机电系统研究
微机电系统的研究包括了微观加工技术、传感器技术、器件制
造技术、封装和集成技术、信号处理和智能算法、系统控制和应
用开发等方面的内容。
1、微观加工技术
微观加工技术是微机电系统的关键技术之一，它是制造微型器
件和元件的核心技术。常用的微观加工方法包括光刻技术、电子
束曝光技术、激光加工技术、离子束加工技术和微影技术等。
2、传感器技术
传感器是微机电系统中最核心的部分之一。微机电系统的传感
器包括光学传感器、压力传感器、温度传感器、加速度传感器、
惯性传感器、磁传感器等。传感器的设计、制造和测试技术对微
机电系统的性能和可靠性有着至关重要的影响。
3、器件制造技术
微机电系统的器件包括微型加速度计、微型陀螺仪、微型电机、微型振动器、微型热电池等。这些器件的制造技术对于微机电系
统的实现具有重要影响。
4、封装和集成技术
微机电系统的封装和集成技术是其实现的重要组成部分。微型
器件在封装过程中需要考虑到封装的材料、封装的结构形式以及
封装的工艺，同时还需要考虑如何把微型器件和其他器件进行集成。
5、信号处理和智能算法
微机电系统的信号处理和智能算法是其实现的关键技术。传感
器产生的信号需要进行处理和分析，从而得到需要的信息。同时，微机电系统的智能算法也是其具有智能化特征的关键技术。
微机电系统技术研究
微机电系统技术研究
随着科技的不断进步，微机电系统技术也越来越流行。微机电系统又称微型机
械系统、微机械系统、微电机系统等，是一种以微电子加工工艺为基础，结合机械、电子、光学等专业技术，将微小物体及其附属结构与电子、控制系统等组成的微系统。与传统机电系统相比，微机电系统具有更小的尺寸和更高的精度，可以在微米或纳米级别上进行控制和操作。
一、微机电系统技术的历史和发展
微机电系统技术的历史可以追溯到20世纪50年代初期，当时美国和苏联的科
学家开始使用微电子加工工艺制作微小物体和构件。在20世纪60年代和70年代，随着半导体技术的发展，微机电系统得以更加精细地制作和控制。1980年代中期，微机电系统技术在石油勘探、医疗诊断、环境监测等领域得到了广泛应用。1990
年代，微机电系统技术开始应用于通信、汽车、航空航天、军事等领域，成为了一个热门的研究领域。
二、微机电系统技术的基本原理和特点
微机电系统技术主要由微机电器件、微机电系统设计和微机电系统制造三个方
面组成。其中，微机电器件是微机电系统的基石，主要包括传感器、执行器和微结构等。微机电系统设计则是保证微机电系统性能和可靠性的重要因素，它包括机械设计、电气设计、热学设计、流体力学设计等方面。微机电系统制造则是将设计
好的微机电器件和微机电系统组装起来，并进行测试和调整的过程。
微机电系统技术有以下几个优点：
(1)微机电系统具有尺寸小、重量轻和耗能低的特点，可以在狭小的空间内实现复杂功能。
(2)微机电系统具有高度集成和制造多样性的特点，可以在同一芯片上制造多种不同的微机电器件。
微机电系统的概述
微机电系统的概述
∙微机电系统是微米大小的机械系统，其中也包括不同形状的三维平板印刷产生的系统。这些系统的大小一般在微米到毫米之间。在这个大小范围中日常的物理经验往往不适用。比如由于微机电系统的面积对体积比比一般日常生活中的机械系统要大得多，其表面现象如静电、润湿等比体积现象如惯性或热容量等要重要。它们一般是由类似于生产半导体的技术如表面微加工、体型微加工等技术制造的。其中包括更改的硅加工方法如压延、电镀、湿蚀刻、干蚀刻、电火花加工等等。
微机电系统的发展史
∙微机电系统是从微传感器发展而来的，已有几次突破性的进展：
70年代微机械压力传感器产品问世
80年代末研制出硅静电微马达
90年代喷墨打印头，硬盘读写头、硅加速度计和数字微镜器件等相继规模化生产
充分展示了微系统技术及其微系统的巨大应用前景
微机电系统的特点
∙①和半导体电路相同，使用刻蚀、光刻等制造工艺，不需要组装、调整；
②进一步可以将机械可动部、电子线路、传感器等集成到一片硅板上；
③它很少占用地方，可以在一般的机器人到不了的狭窄场所或条件恶劣的地方使用；
④由于工作部件的质量小，高速动作可能；
⑤由于它的尺寸很小，热膨胀等的影响小；
⑥它产生的力和积蓄的能量很小，本质上比较安全。
微机电系统的优势
∙经济利益：
1.大批量的并行制造过程；
2.系统级集成；
3.封装集成；
4.与IC工艺兼容。
技术利益：
1.高精度；
2.重量轻，尺寸小；
3.高效能；
4.材料优势。
微机电系统的应用
∙1、在喷墨打印机里作为压电元件；
2、在汽车里作为加速规来控制碰撞时安全气囊防护系统的施用；
机电类文献综述范文
文献综述范文
文献综述
——基于音乐喷泉的计算机辅助设计
0 前言
为了使设计更具有合理性、前沿性、实践性，我参考了音乐喷泉系统控制、音乐喷泉历史形态以及其相关的部件等一大批相关资料。在此基础上对音乐喷泉相关的系统控制有了一定意义上的了解，从中去糟取精，从而对我所查阅的文献资料作出了如下的概述与总结。
1 主题
假山、楼阁、喷泉自古以来就是园林景观中的经典，喷泉跟音乐的结合，也就是音乐喷泉，它的出现更是园林学上的一大进步，声、光、水、色的完美结合，从形、色、韵、感等多方面展示了它的独特魅力，刺激了人们的感光，丰富了人们的美感，特别是彩色音乐喷泉。音乐喷泉主要用于建造公园、广场等休闲场所以营造气氛为目的，广泛适用于大型商场、星级宾馆、音乐厅等室内外，它不仅可以增加周围空气湿度，减少空气中尘埃，降低空气温度，更为人们生活增添了不少情趣，同时喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子，有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们越来越注重居住环境的改善和美化，在城市建设与规划中，人们对休闲场所的建设提出更高的要求，各种休闲广场、公园的建设也越来越美化，其中音乐喷泉是城市景观建设的重要组成部分，国内大中城市已争相建设音乐喷泉、并向中小城市发展。目前很多广场和公园等也采用音乐喷泉美观设计，各类花样的喷泉、色彩的灯光和优美的音乐形成了一幅宜人的夜景而吸引着人们，使得音乐喷泉系统日渐被推广应用。
音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，利用喷泉来表现音乐的美，令人赏心悦目，早期的音乐喷泉其音乐和喷泉并无密切关系，目前发展趋势是喷泉随着音乐变化改变其形态，每支乐曲所表达的情感不同。喷泉的花型变化也应不同。近年来，随着我国科技、经济、社会的快速发展，音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为城市休闲娱乐产业中一项重要产品。喷泉控制系统的性能很大程度上一个音乐喷泉的表演效果。目前，国内的喷泉项目逐渐向智能化、分散化、综合化方向发展，从而也对喷泉控制系统提出了更高的要求。
微电子科学与工程毕业论文文献综述
微电子科学与工程毕业论文文献综述在当今信息时代，微电子科学与工程作为一门交叉学科，已经在现
代科技领域中扮演了重要的角色。随着半导体技术的不断发展和微电
子器件的日益先进，人们对微电子科学与工程的研究和应用也越来越
深入。本文旨在综述微电子科学与工程的相关研究进展，包括材料、
制备技术、器件特性和应用。通过对各个方面的文献综述，本文旨在
为毕业论文的研究提供全面的背景知识和理论支持。
一、材料研究综述
1.1 硅材料
硅材料是微电子器件制备中最常用的材料之一。本节主要综述了硅
材料的种类、制备方法以及其在微电子领域中的应用。
1.2 各类半导体材料
除了硅材料，半导体材料在微电子科学与工程中也具有重要地位。
本节综述了几种常见的半导体材料，包括砷化镓、磷化铟和碳化硅等，并介绍了它们的性质、制备工艺和应用场景。
二、制备技术研究综述
2.1 温度控制技术
在微电子器件的制备过程中，温度控制是非常重要的。本节综述了
常见的温度控制技术，如化学气相沉积、物理气相沉积和分子束外延等，并讨论了它们的优缺点及应用场景。
2.2 光刻技术
光刻技术是微电子器件制备过程中不可或缺的技术之一。本节综述
了光刻技术的原理、工艺流程以及常见的光刻设备，并介绍了光刻技
术在微电子领域中的应用。
三、器件特性研究综述
3.1 MOSFET器件
MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）器件是最常见的微
电子器件之一。本节综述了MOSFET器件的原理、性质以及发展历程，并探讨了MOSFET器件在集成电路中的应用。
3.2 MEMS器件
MEMS（微机电系统）器件是微电子科学与工程中的重要研究方向
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基于Galerkin法分析微梁的动态响应
一、课题研究背景
1.MEMS的概念
MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System)的英文缩写，是指将微结构的传感技术、致动技术和微电子控制技术集成于一体，形成同时具有“传感－计算(控制)－执行”功能的智能微型装置或微型系统[1]。
随着技术的兴起和发展，MEMS已成为继微电子技术之后在微尺度研究领域中的又一次革命。MEMS通过力、电、磁等能量的转换来实现自身的特有功能，涉及多种物理场的互相耦合，因此它是一个多能量域耦合作用的极其复杂的系统。
2.MEMS的特点
一般地说MEMS具有以下几个非约束性的特征：
（1）MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。尺寸在毫米到微米范围之内，区别于一般宏(Macro)，即传统的、大于1cm 尺度的“机械”，并非进入物理上的微观层次。（2）以硅为主要材料，机械电器性能优良：硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似于铝，热传导率接近钼和钨。基于(但不限于)硅微加工技术制造。
（3）批量生产大大降低了MEMS 产品成本。用硅微加工工艺在一片硅片上同时可制造出成百上千个微型机电装置或完整的MEMS，批
量生产使性能价格比比之传统“机械”制造技术大幅度地提高。（4）集成化。可以把不同功能、不同敏感方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能器件集成在一起，形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件集成在一起可制造成可靠性、稳定性很高的MEMS。
3.MEMS的研究领域
作为一门交叉学科，MEMS的研究和开发更是为了在微观领域探索新原理、开发新功能、制造新器件。由于MEMS具有体系小、重量轻、能耗低、集成度高和智能化程度高等一系列优点，MEMS的研究领域不仅与微电子学密切相关，而且还广泛涉及到机械、材料、光学、流体、化学、热学、声学、磁学、自动控制、仿真学等学科，技术影响遍及包括各种传感器件、医疗、生物芯片、通信、机器人、能源、武器、航空航天等领域[2-5]，所以MEMS技术是一门多学科的综合技术。
MEMS的研究包括理论基础、技术基础和应用与开发研究。MEMS 理论基础研究主要包括由于尺寸的微小型化、结构材料以及加工方法的不同带来的一些新的理论问题。结构尺寸效应和微小型化理论，如:力的尺寸效应、微结构表面效应、微观摩擦机理、热传导、误差效应和微构件材料性能等等。尺寸减小到一定程度，有些宏观物理量甚至要重新定义，随着尺寸减小，需要进一步研究微结构力学、微动力学、微液体力学、微磨擦学、微电子学、微光学和微生物学等。
4.MEMS的应用
微型仪器是MEMS技术的实际应用，是MEMS技术与微电子技术综合集成成果之一，它具有一般MEMS系统特有的优点和性能，更为主要的是大大提高了仪器的功能密度和性能价格比。根据MEMS的特征尺寸和受力特点，可以将其简化为一些简单的结构形式，微梁就是一种在MEMS中得到广泛应用的典型结构。
在MEMS中，微梁是系统的关键部件之一，其动力学特性直接关系到整个系统的性能。微致动器、微传感器等微型仪器器件设计中常采用各种微梁结构，如微加速度传感器、插齿电容谐振器、插齿电容致动器等。目前，由于微尺度领域材料的力学性能存在尺度效应，使得微梁的动力学性态较传统的大尺寸柔性梁的动力学性态呈现明显的不同。微尺度实验证实微结构的力学性能存在尺寸效应，传统力学理论的本构关系中不包含任何与尺度相关的参数，不能够描述和解释力学性能的尺寸效应现象。而且微型器件在工作中存在着电场力与结构变形的机电耦合问题，该问题是导致目前微机械产品易出现稳定性差、可靠性低、次品率高的原因之一。因此，研究机电耦合微梁结构对于推动MEMS的发展具有重要意义[6-9]。
二、课题研究现状
自20世纪80年代起，MEMS就引起了世界各国科学界、产业界和政府部门的高度重视，成为发达国家高科技发展的重点方向之一。目前，国外己研制成的MEMS/微机械结构部件有阀门、弹簧、喷嘴、臂梁、齿轮，连接器、散热器、马达及各种传感器(如加速度表、陀
螺、微型惯性测量组合等)。硅微压力传感器、微加速计和微阀等已成为商品，具有和传统产品竞争的能力。
美国、德国和日本在MEMS研究方面已取得市场效益，主要以加速度传感器、惯性测量器件、微流体系统为主导产品[10-14]。东南亚地区如新加坡、韩国在MEMS研究中也取得一些成果。我国的MEMS研究始于20世纪90年代，主要从事微机械动力学等基础理论的研究，并在微电机、微马达、微惯性测量等方面取得了阶段性的成果。国家自然科学基金、“863”计划等对MEMS研究都给予了充分的重视和资助[15-18]。
1.国外研究现状[19]
（1）美国
美国对MEMS的研究多直接列入国防研制计划。1994年发布的《美国国防部技术计划》报告，把MEMS列为关键技术项目。美国国防部高级研究计划局积极领导和支持MEMS的研究和其军事应用，现已建造一条MEMS标准工艺线以促进新型元件／装置的研究与开发。美国宇航局投资1亿美元着手研制“发现号微型卫星”。
美国工业界主要致力于压力传感器、位移传感器、应变仪和加速度表等传感器有关领域的研究。美国大批量生产的硅加速度计把微型传感器(机械部分)和集成电路(电信号源、放大器、信号处理和正检正电路等)一起集成在硅片上mm
3 的范围内。
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美国国家科学基金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域并制定
了资助微型电子机械系统的研究的计划，从1998年开始，资助MIT、加州大学等8所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发，年资助额从100万美元、200万美元加到1993年的500万美元。加州大学伯克利传感器和执行器中心(BSAC)得到国防部和十几家公司资助1500万美元后，建立了2
1115m研究开发MEMS的超净实验室。加州理工学院在飞机翼面粘上相当数量的Imm的微梁，控制其弯曲角度以影响飞机的空气动力学特性。
（2）日本
日本对MEMS的研究以开发微型机器人为目标，首期研发了医疗和核工业应用中的微型机器人，并于1991年成立了微机电系统研究中心。日本研制的数厘米见方的微型车床可加工精度达ttm
5.1的微细轴。日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的微型机械大型研究计划，研制两台样机。一台用于医疗，进人人体进行诊断和微型手术；另一台用于工业，对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施维修。该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。
（3）德国
德国的MEMS研究更侧重于微机械加工技术，并实现了多种具有前沿性的加工手段。德国自1988年开始微加工十年计划项目，其科技部于1990--1993年拨款支持“微系统技术”研究，并把微系统列为本世纪初科技发展的重点。德国首创的LIGA(光刻电铸)工艺，制成了悬壁梁、执行机构以及微型泵、微型喷嘴，湿度、流量传感器以