微机电系统课程机电专业
2023年微机电系统工程专业介绍及就业方向
2023年微机电系统工程专业介绍及就业方向微机电系统工程（Microelectromechanical Systems Engineering）是物联网和人工智能等科技领域的关键性专业之一，介绍如下：一、专业概况微机电系统工程是一门交叉学科，综合了机械、电子、光学、材料等多种学科知识，是研究微米、亚微米级别尺度的微机械系统制造、封装、测试、性能优化等技术的专业。
该专业的研究内容主要包括MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）技术、嵌入式系统设计、智能控制等方面。
二、就业前景1. 电子行业：随着移动通信、物联网等领域对日益小型化、高智能、低功耗、低成本系统的需求，微机电系统工程师在电子行业的就业前景广阔。
2. 深圳及南方沿海地区：在中国，微机电系统工程是深圳及南方沿海地区最热门的招聘职位之一。
在这个像“硅谷”一样的地区（早期以代工业闻名），大量的外资和本土IT/科技公司需要雇用优秀的以及熟悉相关技术的工程师为公司提供技术支持。
3. 汽车行业：在汽车行业，微机电系统工程师可以研究汽车传感器技术，设计或改进汽车的物理检测和控制系统，还可以用于研究发动机和车轮的相关数据。
4. 医疗行业：微机电系统工程师在医疗行业中也有广泛的就业机会。
在医疗行业研究，微机电系统工程师可以设计和制造微基因组分析仪，用于研究诊断、个性化医疗方案等方向。
5. 研究和开发：许多技术领域都需要微机电系统工程师来帮助企业研发出新技术和产品，政府科研机构也需要微机电系统工程师来开发新的、具有创新性的科技产品。
三、职业能力1. 具备独立思考，能够掌握微技术相关的工艺和原理，能够分析、解决问题。
2. 熟练掌握计算机软件开发、模拟分析、实验设计及数据分析等专业技能，熟悉相关的EDA软件或CAD/CAE软件包。
3. 了解微处理器、嵌入式系统的基本概念及应用，能够设计硬件和软件参考设计方案以及调试系统。
4. 熟练掌握微技术相关的检测和测试方法、测试设备的操作及实验技能，能够进行微加工和微装配等实验。
《微机电系统概论》课件
表面微加工技术
表面微加工技术包括物理沉积、化学沉积、电 化学沉积等多种方法，这些方法能够制造出具
有优异性能的薄膜材料。
表面微加工技术的优点在于它可以制造出大面积、高 精度和低成本的微纳器件，因此在微机电系统中得到
了广泛应用。
表面微加工技术是一种制造微机电系统的技术 ，它通过在衬底表面上的薄膜上进行加工，制 造出各种微结构和功能器件。
01
微机电系统的未来 展望
微纳融合技术
总结词
微纳融合技术是微机电系统未来的重 要发展方向，它将微纳尺度下的器件 、电路和系统进行融合，实现更小尺 寸、更高性能的集成。
详细描述
随着微纳技术的不断发展，将微电子 和纳电子进行融合，可以进一步缩小 器件尺寸，提高集成度，降低能耗， 为未来的智能化和微型化提供有力支 持。
01
微机电系统的应用 实例
微型飞行器
总结词
微型飞行器是微机电系统的重要应用之 一，具有体积小、重量轻、灵活性高等 特点。
VS
详细描述
微型飞行器可以在狭小空间内进行飞行和 侦查，广泛应用于军事侦察、环境监测、 灾难救援等领域。其制造需要精密的微加 工技术和先进的控制算法，以确保稳定性 和精度。
微型机器人
总结词
微型机器人是微机电系统的另一重要应用，具有高效、精准、灵活等优点。
详细描述
微型机器人可以执行各种复杂任务，如医疗手术、工业制造、环境治理等。通 过微机电系统技术，可以实现微型机器人的小型化、智能化和自主化，提高工 作效率和精度。
微型医疗器械
总结词
微型医疗器械是微机电系统在医疗领域的应用，具有体积小、操作简便、创伤小 等优点。
自组装和自修复技术
总结词
自组装和自修复技术是实现微机电系统自主适应环境变化的重要手段，通过自组装和自修复，微机电系统能够更 好地适应复杂环境，提高稳定性和可靠性。
微机电系统工程专业学什么
微机电系统工程专业学什么微机电系统工程（Microelectromechanical Systems Engineering，简称MEMS Engineering）是一门结合了微电子技术、机械工程和材料科学的交叉学科，旨在研究和应用微型机电系统的设计、制造和集成。
在现代科技的发展中，MEMS Engineering 具有广泛的应用前景，涉及到诸多领域，如生物医学、航空航天、消费电子等。
学术基础微机电系统工程专业的学生首先需要打好学术基础，包括电子技术、机械工程和材料科学等方面的基础知识。
学生需要学习电路原理、信号处理、传感器原理、控制理论等相关课程，以便理解和应用于微机电系统的设计和制造。
此外，学生还需要掌握机械设计原理、工程材料学、微纳米技术等方面的知识，以便进行微机电系统的设计和制造工作。
设计与制造微机电系统工程专业的学生需要学习微机电系统的设计和制造技术。
他们将学习CAD（计算机辅助设计）工具的使用，以进行微机电系统设计的建模和仿真。
学生还需要学习MEMS制造工艺，包括光刻、薄膜沉积、离子蚀刻等等。
此外，学生还需要学习微机电系统的封装和测试技术，以确保其性能和可靠性。
传感器与其应用微机电系统工程专业的学生还需学习各种传感器的原理、特性和应用。
他们将学习加速度计、陀螺仪、压力传感器、温度传感器等各种微机电传感器的工作原理，以及其在生物医学、环境监测、机器人等领域的应用。
此外，学生还需要学习传感器接口电路的设计和应用，以能够与传感器进行有效的数据交互。
控制与系统集成微机电系统工程专业的学生还需要学习控制理论和系统集成技术。
他们将学习反馈控制、系统建模与仿真等相关知识，以能够设计和实现对微机电系统的控制。
此外，学生还需要学习系统集成技术，将微机电系统与其他电子设备和系统进行集成，以实现更复杂的功能。
应用与发展微机电系统工程专业的学生还需学习微机电系统在各种应用领域的具体应用和发展趋势。
他们将了解生物医学领域的微机电系统应用、无人机和智能车等领域的应用，并关注最新的技术和趋势。
微机电系统工程基础课程设计
微机电系统工程基础课程设计随着人们对科技的不断研究和探索，微机电系统（MEMS）作为一种新兴技术正在得到越来越多的关注。
微机电系统工程基础课程设计是专门针对MEMS领域的基础性课程，旨在帮助学习者掌握MEMS相关的理论、设计与制造基础知识和技能。
课程目标微机电系统工程基础课程设计的核心目标是使学生掌握MEMS系统设计的基础理论和工程方法，包括MEMS相关材料、工艺、器件设计、技术实现、测试和质量控制等方面的知识。
通过学习，学生将掌握以下技能：•了解MEMS领域的基础知识•熟悉MEMS设备的制造流程•能够设计MEMS相关的器件和系统•能够进行MEMS技术的实现和测试课程内容微机电系统工程基础课程设计内容包括以下板块：1. MEMS基础知识1.MEMS相关定义2.MEMS分类和应用领域3.MEMS发展历程和趋势2. MEMS材料和工艺1.MEMS材料2.MEMS制备工艺和技术3.MEMS加工技术和设备3. MEMS器件设计1.MEMS传感器和执行器原理2.MEMS器件设计方法3.MEMS器件结构和参数4. MEMS技术实现1.MEMS技术实现原理2.MEMS技术实现方法3.MEMS器件测试技术及方法5. MEMS质量控制1.MEMS器件制造过程的质量控制2.MEMS器件测试过程的质量控制3.MEMS器件可靠性测试课程评估方式微机电系统工程基础课程设计的评估方式主要采用以下的形式：•平时课堂实验和作业占30%•设计课程实践项目占30%•期末考试占40%课程实践项目1.设计并制造一个MEMS流量传感器2.利用MEMS技术制造和测试一个微型压力传感器3.设计和实现一个MEMS陀螺仪系统参考书籍1.MEMS传感器设计与制造，张三、李四，电子工业出版社，2012年。
2.微机电系统原理、技术与应用，王五、赵六，清华大学出版社，2009年。
3.MEMS技术入门，郭七、张八，机械工业出版社，2010年。
总结微机电系统工程基础课程设计是一门理论与实践相结合的课程，学生将在课程中掌握MEMS系统设计的基础理论和工程方法，同时能够进行实践项目，帮助学生实现理论和知识的转化，提高学生的实践能力和锻炼自己的设计能力，提高学生的专业水平。
010132024-《微机电系统》教学大纲
《微机电系统》课程教学大纲课程代码：010132024课程英文名称：Micro-Electro-Mechanical Systems（MEMS）课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标微机电系统是制造工程领域的最重要发展方向之一，也是高新技术发展的前沿技术。
是20世纪末、21世纪初兴起的工程科学前沿，是当前一个十分活跃的研究领域。
它被广泛应用于机械制造工程领域、信息工程领域、医学工程领域、武器装备领域和日常生活中高新技术产品制造领域等，因此，对从事制造工程领域的工程技术人员来说，学习和掌握该知识有着重要的意义。
本课程的教学目标是，通过该课程的教学使学生了解制造工程领域技术的新发展，掌握一定的制造工程领域的最新知识，培养学生的微小机械的设计和制造能力，提高学生的创新思维意识。
通过该课程的教学使学生掌握或了解微机电系统的相关基础知识，为后续工作中的技术水平的提高和发展奠定一定的基础。
同时，将微机电系统领域的新理论、新方法、新技术等传授给学生。
并使学生理解并掌握微机电系统领域理论体系及相关产品在实际中的应用情况。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1．掌握微机电系统的概念、技术范畴；了解微机电系统在国民经济中的地位和作用。
2. 掌握微机电系统的设计方法与理念。
3. 掌握典型微机电系统的制造技术方法的原理及关键问题，针对具体加工对象选择相应的方法。
4. 能适当选择微机电系统的测量技术方法，了解相应的原理。
5. 了解微机电系统的发展动态，以及在高新技术领域与国防领域的应用。
（三）实施说明1. 结合MEMS技术的发展和生产实际，更新教学内容，特别要注重微机电技术发展中新技术的应用。
2. 开展实际工程案例教学，充分利用多媒体等现代化教学手段。
3. 课堂教学要与教师科研实际相结合，培养学生的创新能力和解决工程实际问题的能力。
机械工程中的微机电系统技术
机械工程中的微机电系统技术随着科技的不断发展，机械工程领域也在不断创新和进步。
其中，微机电系统技术（Microelectromechanical Systems，MEMS）被广泛应用于机械工程领域，为各行各业带来了巨大的变革和发展。
一、什么是微机电系统技术？微机电系统技术是一种将微观尺度的机械元件、电子元件和微电子加工技术相结合的技术。
它通过利用微型加工技术，将传感器、执行器、控制电路等集成在一起，实现了微型化、高性能和低功耗的特点。
微机电系统技术的应用范围非常广泛，涵盖了医疗、汽车、航空航天、电子设备等多个领域。
二、微机电系统技术在医疗领域的应用在医疗领域，微机电系统技术的应用给医疗设备带来了重大的改进。
例如，微型传感器可以用于监测患者的生命体征，如心率、血压等，实现了对患者的实时监测。
此外，微型执行器可以用于精确控制药物的输送，提高治疗效果和减少副作用。
微机电系统技术还可以应用于微创手术器械的研发，使手术更加精确和安全。
三、微机电系统技术在汽车工程中的应用在汽车工程领域，微机电系统技术的应用也非常广泛。
例如，利用微型传感器可以实时监测汽车的各项参数，如车速、转向角度、油耗等，提供给驾驶员准确的信息。
微型执行器可以用于汽车的稳定控制系统，通过调整悬挂系统的硬度和阻尼，提高汽车的操控性和安全性。
此外，微机电系统技术还可以应用于汽车的智能驾驶系统，实现自动驾驶和智能交通。
四、微机电系统技术在航空航天领域的应用在航空航天领域，微机电系统技术的应用也十分重要。
例如，利用微型传感器可以实时监测飞机的姿态、气压、温度等参数，为飞行员提供准确的信息。
微型执行器可以用于飞机的控制系统，通过调整飞机的舵面和引擎推力，实现飞机的稳定飞行。
此外，微机电系统技术还可以应用于航天器的导航和控制系统，实现精确的航天任务。
五、微机电系统技术的发展趋势随着科技的不断进步，微机电系统技术也在不断发展和创新。
未来，微机电系统技术将更加追求微型化、高性能和低功耗。
微机电系统工程专业基础设置
微机电系统工程专业基础设置1. 引言微机电系统（MEMS）工程是一门涉及微小尺度机械、电子、光学及传感器的交叉学科，广泛应用于医疗、能源、环境监测等领域。
微机电系统工程专业的基础设置是为了培养学生对于该领域的基本理论和技术知识，并为后续的专业深化学习奠定基础。
2. 课程设置2.1 微机电系统原理该课程主要介绍微机电系统的基本原理和概念，包括微型加工技术、微尺度电子器件、传感器和执行器、集成电路设计等内容。
通过理论讲解和实例分析，学生将掌握微机电系统背后的核心概念和工作原理。
2.2 微机电系统制造工艺及设备这门课程主要介绍微机电系统的制造工艺和设备，包括光刻、薄膜沉积、腐蚀、离子注入等常用的制作工艺。
学生将学习不同制作工艺的优缺点，并了解微机电系统制造中所涉及的常用设备和工具。
2.3 微机电系统性能评估方法该课程主要介绍微机电系统性能评估的方法和技术，包括机械性能测试、电特性测试、环境适应性评估等内容。
学生将学习如何通过实验和测试来评估微机电系统的性能，并掌握数据分析和结果表达的基本方法。
2.4 微机电系统设计与仿真这门课程旨在培养学生微机电系统设计和仿真能力。
学生将学习常用的微机电系统设计方法、电路布局和优化技巧，并使用专业仿真软件进行模拟实验和设计验证。
2.5 微机电系统应用与发展该课程将介绍微机电系统在不同领域的应用，包括医疗、能源、环境监测等。
学生将了解当前微机电系统领域的研究热点和发展趋势，并通过案例分析深入了解微机电系统的实际应用情况。
3. 实验设计学生将参与微机电系统相关的实验设计，包括制备微结构、测量和分析微机电系统性能等。
通过实验实践，学生将巩固并应用所学的基础理论和技术知识。
4. 考核方式微机电系统工程专业基础设置的考核方式通常包括课程论文、实验报告、课堂测试和综合考试等。
学生需要完成相关作业和实验，并在考试中展示对所学知识的理解和应用能力。
5. 结语微机电系统工程专业基础设置是学生深入学习微机电系统领域的必备基础课程。
微机电系统课程设计
微机电系统课程设计一、前言微机电系统（MEMS）是一种综合了微电子技术、微加工技术、材料科学与工程技术、控制工程技术等多种学科的交叉学科，是一种能够将微小的机电元器件集成在一起的技术，其集成度可高达数百万甚至数千万级，可以实现多种多样的微小机械与电器元器件的自主集成。
微机电系统的发展已经为我们的科技产业提供了更加先进的技术基础和更加丰富的技术平台，因此，微机电系统也成为了目前研究的热点之一。
为了更好地学习微机电系统的相关知识，设计了一套微机电系统课程设计，以供学生们更好地掌握相关的知识和技能。
本文将对这次微机电系统课程设计的相关过程和实践进行详细的阐述和说明。
二、设计目标本次微机电系统课程设计的主要目标是使学生们掌握以下几个方面的知识和技能：1.熟悉微机电系统的基本工作原理和相关技术。
2.学习和掌握微机电系统的设计和制造流程。
3.掌握微小机械与电器元器件的自主集成技术和相关的材料科学与工程技术。
4.进一步提高学生的科学研究能力和解决实际问题的技能。
三、设计内容本次微机电系统课程设计的具体内容如下：3.1 课程理论学习首先，学生需要通过阅读《微机电系统设计与制造》一书来熟悉微机电系统的基本概念、物理原理和制造流程。
同时，还需要学习相关的制造技术和实验方法，了解各种材料和工艺在微机电系统制造过程中的基本作用和特点。
3.2 设计方案制定在学生熟悉微机电系统的相关理论知识后，需要设计一个简单的微机电系统方案，并在此基础上进行方案改进和完善。
具体的设计方案可以根据学生的兴趣、学习能力和综合素质等因素来确定，但需要满足微机电系统的基本工作原理和相关技术要求。
3.3 制造过程实践在确定好微机电系统的设计方案后，学生需要进入实验室进行制造过程的实践操作。
这个过程需要学生进行各种复杂的微加工和电器元器件组装工作，掌握相关的工艺操作技能和实验仪器使用方法。
同时，学生也需要进行相关的检测和测试工作，确保微机电系统的各项指标符合要求。
微机电系统课程概述
1、何谓MEMS，Sensors，Actuators，Transducers.MEMS通常指的是特征尺度大于1μm、小于1mm，结合了电子和机械部件，并用IC 集成工艺加工的装置。
它是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，并集约了当今科学技术的许多新兴成果。
Sensors是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
Actuators是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。
执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。
Transducers是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。
微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）是一种先进的制造技术平台。
微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。
传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。
它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号，以其在工艺管路的位置和特性，调节工艺介质的流量，从而将被控数控制在生产过程所要求的范围内。
转换器（converter）是指将一种信号转换成另一种信号的装置。
信号是信息存在的形式或载体。
在自动化仪表设备和自动控制系统中，常将一种信号转换成另一种与标准量或参考量比较后的信号，以便将两类仪表联接起来，因此，转换器常常是两个仪表（或装置）间的中间环节。
详细介绍：一、（micro-electromechanicalsystem—MEMS）微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。
微机电系统工程专业认识
微机电系统工程专业认识介绍微机电系统工程（Microelectromechanical Systems Engineering，简称MEMS）是一门涉及微纳技术、机械工程和电子工程的交叉学科。
通过微纳加工技术，它将微型传感器、微型执行机构和微型电子电路集成在一起，实现微米级或纳米级尺寸的器件和系统。
本文将介绍微机电系统工程的发展背景、应用领域、专业课程和前景。
发展背景微机电系统工程源于20世纪70年代的芯片工艺技术。
随着半导体技术的发展，研究人员开始尝试将机械结构集成到芯片上，从而实现微小化、低成本和高性能的传感器和执行机构。
随着纳米技术的兴起，微机电系统工程发展迅速，并在多个领域得到广泛应用。
应用领域微机电系统工程在许多领域都有广泛的应用。
其中包括： - 生物医学领域：用于生物标记、药物传递、体内监测等。
- 无线通信领域：用于振荡器、滤波器、天线等。
- 汽车工业：用于汽车传感器、气囊系统、刹车系统等。
- 空间探索：用于微型卫星、航天器等。
- 环境监测：用于气象仪器、空气质量监测等。
专业课程微机电系统工程作为一门交叉学科，其专业课程包括： - 微电子学基础：介绍半导体材料与器件的基本原理和制造工艺。
- 机械工程基础：包括力学、热力学、流体力学等基础知识。
- 微机电系统设计：介绍微机电系统的设计原理和方法。
- 微纳加工技术：介绍微纳加工工艺和设备。
- 传感器与执行机构：介绍各种传感器和执行机构的原理和应用。
- 信号处理与控制：介绍信号处理和控制技术在微机电系统中的应用。
前景随着智能化设备的普及和技术的不断进步，微机电系统工程的应用前景非常广阔。
微机电系统的小尺寸、低功耗和高性能使其在物联网、智能家居、医疗健康等领域有着广泛应用的潜力。
此外，随着纳米技术的发展，微机电系统的尺寸将进一步缩小，功能将进一步增强，所能应用的领域也将进一步扩展。
结论微机电系统工程是一门融合了微纳技术、机械工程和电子工程的交叉学科。
微机电系统工程培养方案
微机电系统工程培养方案一、培养目标1. 掌握微机电系统工程的基本理论和基本知识，具备工程实践能力；2. 具有良好的数理基础和工程素质，能够在微机电系统工程技术领域从事研究、开发和管理工作；3. 具有较强的创新意识和团队协作精神，能够适应信息技术的快速发展和不断变化的社会需求。
二、培养方案1. 培养方向微机电系统工程是一个综合性较强的学科，涉及到微电子技术、计算机技术、通信技术等多个方面的知识。
因此，培养方案应该设置多个具体的培养方向，以满足不同学生的需求。
比如可以设置集成电路设计与制造、嵌入式系统开发、传感器技术与应用等方向，学生可以根据自己的兴趣和能力选择相应的方向进行学习。
2. 课程设置微机电系统工程的基本理论和基本知识主要包括微电子学、数字电路与系统、模拟电子学、信号与系统、数字信号处理、计算机组成原理、嵌入式系统原理与应用等方面的知识。
根据培养目标和培养方向，可以设置相应的专业课程和选修课程，以确保学生掌握必要的知识和技能。
3. 实践教学微机电系统工程是一个实践性很强的学科，需要学生具备一定的工程实践能力。
因此，培养方案应该加强实践教学，包括实验课、实习、毕业设计等环节。
可以与企业合作，开展校企合作项目，让学生在实际工程项目中锻炼能力，提高实践水平。
4. 人才培养模式微机电系统工程的人才培养应该注重学生的创新能力和团队合作精神。
可以采用项目驱动的教学模式，设计一些工程项目，让学生分组去完成，在项目中逐步培养学生的创新意识和团队协作能力。
5. 创新创业教育微机电系统工程是一个创新能力较强的学科，培养方案应该加强创新创业教育。
可以设置创新创业课程，培养学生的创新思维和创业意识，同时可以鼓励学生参加一些创业大赛、创新大赛等活动，提高学生的创新能力。
6. 职业素养培养微机电系统工程人才需要具备良好的职业素养，包括良好的团队合作精神、良好的沟通能力、良好的工程伦理和职业操守等。
培养方案应该着重培养学生的职业素养，做好学生的综合素质培养。
微机电系统工程专业就业前景
微机电系统工程专业就业前景前言微机电系统（MEMS）工程是集微电子技术、传感器技术和微加工技术于一体的交叉学科。
它涉及微小机械元件、光学、电子、化学和生物等多个领域，因其在汽车、医疗、电子设备等行业中的广泛应用，吸引了越来越多的学生选择该专业。
本文将探讨微机电系统工程专业的就业前景。
就业内容微机电系统工程专业的毕业生主要从事以下领域的就业：- 设备研发：包括设计、开发和测试微机电系统设备，如传感器、执行机构等。
- 制造和生产：负责微机电系统设备的制造和组装。
- 应用与应用支持：将微机电系统应用于不同行业，如汽车、医疗、智能家居等，并提供相应的技术支持。
- 销售与市场营销：负责微机电系统产品的销售和市场推广工作。
- 管理和咨询：担任微机电系统项目的管理职位，或从事与微机电系统相关的咨询工作。
就业前景微机电系统工程专业具有广阔的就业前景，以下是几个方面的原因：1. 市场需求随着科技的不断发展，微机电系统在各个领域的应用需求越来越大。
尤其是在汽车、医疗设备、消费电子产品等行业，微机电系统的应用广泛而迅速，对于相关专业人才的需求量也在不断增加。
2. 技术特点微机电系统具有体积小、功耗低、成本相对较低等特点，能够满足现代科技产品对于小型化、智能化的需求。
因此，掌握微机电系统相关技术的专业人才在市场上非常受欢迎。
3. 创新潜力微机电系统工程专业培养的学生接触到多个学科的知识，具备创新思维和能力。
他们能够通过将不同领域的技术与微机电系统相结合，提出新的解决方案和创新产品，为企业带来巨大的竞争优势。
4. 薪资待遇由于微机电系统工程专业需要综合应用多个领域的知识，其专业人才相对较稀缺，因此在市场上有着较好的薪资待遇。
就业市场微机电系统工程专业毕业生可以在以下领域找到就业机会：1. 汽车行业汽车制造商需要微机电系统专业人才来开发车载传感器和悬挂系统等设备，以提高汽车安全性和驾驶体验。
2. 医疗设备行业微机电系统在医疗设备中有广泛应用，如血糖监测仪、心脏起搏器等。
微机电系统工程专业本科课程设置
微机电系统工程专业本科课程设置本文旨在介绍微机电系统工程专业本科课程设置。
微机电系统工程（Microelectromechanical Systems Engineering，简称MEMS Engineering）是研究微米尺度上的机械结构、传感器、执行器和控制电路的综合学科，是微电子学和机械工程的交叉学科。
1. 专业背景微机电系统工程涉及微电子、微机械和传感器技术等多个领域的知识，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的发展和社会对智能化产品的需求增加，微机电系统工程专业的人才需求也日益增长。
因此，设置专门的本科课程来培养具备微机电系统工程技术及应用方面的知识和技能的人才具有重要意义。
2. 课程设置目标本科微机电系统工程专业课程的设置目标如下：1.培养学生对微机电系统工程领域的基础理论和专业知识的扎实掌握；2.培养学生具备微机电系统设计、制造、测试和应用能力；3.培养学生具备团队合作、沟通协调和创新能力；4.培养学生具备良好的职业道德和工程伦理意识。
3. 课程设置内容微机电系统工程专业本科课程设置内容主要包括以下几个方面：3.1 基础课程•数学基础•物理学基础•电子技术基础3.2 专业核心课程•微机电系统原理•微机电系统设计与制造•微机电系统测试与优化•控制理论与应用•传感器技术与应用•微纳加工技术3.3 专业选修课程•生物传感器与微流控技术•光学与光电子技术•无线通信与网络技术•机器人技术与应用•微机电系统智能化控制4. 实践教学为了培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力，微机电系统工程专业本科课程设置中将注重实践教学环节的安排。
实践教学包括实验课、实习和毕业设计等环节，通过这些环节能够让学生更加深入地了解和掌握所学知识的应用。
同时，实践教学还能够培养学生的动手能力、团队合作精神和实际问题解决能力。
5. 专业发展前景微机电系统工程专业毕业生主要从事微机电系统设计、制造和应用方面的工作。
目前，微机电系统工程已广泛应用于计算机、通信、医疗、交通等领域，因此就业前景良好。
《微机电系统》课件
02
《微机电系统设计与制造》
03
《微机电系统应用》
THANKS
详细描述
新型的微型陀螺仪采用先进的微 制造工艺和新型材料，具有更高 的灵敏度和稳定性。未来，随着 技术的进步和应用需求的增长， 微型陀螺仪的发展前景将更加广 阔。
微型加速度计
总结词
详细描述
总结词
详细描述
微型加速度计是一种用于测 量物体运动状态的传感器， 也是微机电系统的重要应用 之一。
微型加速度计被广泛应用于 汽车安全气囊系统、手机游 戏控制、医疗器械等领域。 由于其具有体积小、重量轻 、响应速度快等优点，微型 加速度计在许多领域都得到 了广泛应用。
详细描述
微机械结构采用微型化的加工技术制作而成，具有体积小、重量轻、精度高等特点。常见的微机械结构有连杆、 齿轮、轴承等，它们在微执行器、微传感器等元件中发挥着重要作用。
微控制器
总结词
微控制器是微机电系统中的控制中心，用于实现系统的智能化和自动化。
详细描述
微控制器是一种集成度较高的集成电路芯片，具有数据处理、控制输出等功能。在微机电系统中，微 控制器负责接收传感器信号、处理数据和控制执行器动作，从而实现系统的自动化和智能化。
测试方法
对封装好的微机电系统进行性能测试，以确保其满足 设计要求。
可靠性评估
对微机电系统的寿命和可靠性进行评估，以确定其在 实际应用中的表现。
04
微机电系统的应用实例
微流体控制系统
总结词
微流体控制系统是微机电系统的一个重要应用， 它利用微小的流体控制元件和控制电路对流体进 行精确控制。
总结词
微流体控制系统的优点在于其高精度、低能耗、 低成本和易于集成等特性，使得它在许多领域具 有巨大的应用潜力。
微机电系统工程专业学什么附学习科目和课程_高考升学网
微机电系统工程专业学什么附学习科目和课程_高考升学
网
微机电系统工程专业学什么附学习科目和课程
微机电系统工程专业本专业的研究领域主要有微传感器、微加速度计、微陀螺和微惯导系统、微光学器件、微测量技术等。
ﻭ
微机电系统工程专业课程微机电工程材料、微机电器件与系统、微机械学、微纳米测量与测试技术、微细加工技术、现代传感技术、精密工程制造基础和光存储技术等。
ﻭ
微机电系统工程专业就业前景毕业生可在集成电路制造、航空、航天、机械工程、精密仪器、微电子、医疗器械等行业和领域的研究院所、大中型企业、合资企业及高等院校从事科研、设计、生产等方面的工作。
ﻭ微机电系统工程专业培养目标与要求本专业学生主要学习微机电系统工程的基本知识、基础理论和研究方法；了解微机电系统工程方向；具有从事实际工作的基本能力。
微机电系统工程专业所需能力1。
掌握微机电系统工程的基本知识和基本理论；ﻭ
2。
了解微机电系统工程的方向；
3．掌握微机电系统工程基础理论和研究方法；
４.具有实际工作的基本能力；
5.熟练掌握一门外国语,具有交流沟通的能力;
６。
具有一定的归纳、整理、分析、设计、撰写的基本能力、进行学术交流的能力、较强的创新意识和创新精神。
ﻭ。
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二、MEMS微尺度效应
尺度缩小到微米以下将会带来不同物理后果；有些 尺度的微型化在物理学上是行不通的
1、几何结构学中的尺度效应
影响到：动力学惯量、流体表面力、热惯量与热传递
动力学例：大象S/V=10-4/mm，蜻蜓S/V=10-1/mm
S V
l 1
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动力学例：微镜的响应速度
2
2d
式中击穿电压v随 两平行板 的间隙变化，该变化如图 2.27所示，称为Paschen效应。 图2.26充电的平行板 当d 5时m，随着间隙的增加，击 穿电压v急剧下降。然而当d 10时m，电压的变化改变方 向。进一步增加间隙，击穿电压继续线形增加。
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当
d10m
击穿电压随d的增加而增加，
机械电子工程学院专业选修课程
Micro-Electro-Mechanical-System(MEMS)
微机电系统
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第二章 MEMS的设计
内容提要
✓ 硅晶体结构与微观力学 ✓ 微尺度效应 ✓MEMS设计的基本问题 ✓MEMS设计的具体方法
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V随尺度变化为 V l 3
平板电容中静电势能的尺
度为
Ul0l0l1l1(l1)2 l3 l
图2.27 Paschen效应
上 式 尺 度 说 明 如 果 W,L 和 d 同 时 减 小 10 倍 ， 电 动 势 将 减 小 1000倍。下面是静电力的尺度规律；
垂直于平行板方向的静电力（沿d方向）为
Fd U dMEMS资1 2讯网（0mermW ds.a2cL）V2
空气动力弹性及颤振分析——气动、惯性及结构力间 的相互作用，NASTRAN可作静态和动态气弹响应分 析、颤振分析及气弹优MEM化S资。讯网（mems.ac）
四、MEMS的设计
MEMS的设计涉及到系统设计、微传感器设计、微 执行器设计、接口设计和能量供给的设计。工程设计 是解决人们在生产和生活中遇到需要解决的问题。产 品开发和工程设计一般能够被描述为以下三种解决问 题的过程。 （1）综合问题的解决：当设计目标集中解决设计问题 时，能够被描述为处理问题过程.其流程如图2.1所示：
原理——将晶格视为空间珩架进行有限元分析
分析前提——理论假设
材料性质——无缺陷晶体 材料变形——原子偏离晶格节点原平衡位置 几何模型——
所有格点用位置矩阵表达 空间节点铰接桁架结构模型 晶格点上的作用力—— 惯性力（外力）+原子间作用力 （内力） 边界条件 接触面固定，则该面上所有的位移为零 晶体内晶面之间的MEM关S资系讯网（mems.ac）
一、硅晶体结构与微观力学分析假设
1、硅的晶面/晶向 硅的晶胞结构
•金刚石立方形式=面心立方结构+沿对角线错位1/4 •晶格常数a=5.43Å •每一个硅原子和与之紧邻的四个硅原子组成一个正四面体结构
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
晶面与晶向
•密勒指数
•晶面与晶面族——（ ），三点性质。一般简称晶面 •不平行的晶面族——{ } •晶向——[ ]
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6、流体力学中的尺度效应
对微小体积流动，毛细现象是主要问题。毛细流动 不能随意按比例缩小.
对于微尺度，几乎所有的流体流动都是层流，因此 用圆管层流公式推导微尺度流体流动的尺度效应。 流体流经长度为l，半径为a的小圆管时的压降可用 哈根-泊肃叶定律算出。
流体的体积流速
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2、MEMS建模
——目的：对实际工程状态的特性进行分析计算
建模要求
▪正确性 ▪可视性 ▪网格划分的适用性
建模过程
▪工程实际状态的模型化 ▪物理模型的建立 ▪数学模型的建立 ▪仿真 ▪ 验模
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两种分析方法
A. 微分方程组求解法 ▪物理有效量多与时间和空间有关，因此求解较难 ▪数学近似方法：将微分转换为差分等
B.有限元方法 ▪将研究对象物理近似成模型 ▪数学近似方法：离散化
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3、ANSYS、NASTRAN程序简介 (1)ANSYS在MEMS设计中的应用
模块——结构、电磁、热传导、声学、流体动力学等
多物理场耦合问题 •直接耦合方法——受到耦合许可的限制 •序贯耦合方法——对一个物理场进行分析后，将结 果输入到随后的另一个物理分析中，只要非线性程 度不高，序贯耦合分析是有效的
由上式可知，尺度减小10倍，将会导致电磁力减小 104，即10000倍，这与静电力与L2成比例形成鲜明对 比，电磁力在尺度方面不利的减小是静电力的100倍。 这就是为什么几乎所有的微马达和制动器都采用静电 驱动，而宏观的马达和制动器通常采用电磁驱动。另 外一个原因是由于空间MEM的S资容讯网量（me问ms.a题c） 。
这些尺度规律证明对于器件的微型化是有用的。 但是对一个带有电源的系统，如静电驱动电路电源
EaV (l)3
功率损失与可用能量的比率为
P (l)1 (l)2 EaV (1)3
上式说明能量供给系统尺度减小时的不利，当电 源的尺度减小10倍（如电源用于导电的材料线性尺 寸）会导致由于电阻率的增加而引起的100倍功率 损失。
U=dU=edQ
产生的电磁力将会改变磁场中导体的相对位移，可 得到这些力的表达式
F U
x
常量
F U
x
i常量
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如果考虑恒定电流流动情况即产生的电磁力为
F 1 i2 L
2 x
上式电流i与导体的横截面积有关，既 i , l 2
U x
是无量纲的，因此电磁力的尺度为 F(l2)(l2)l4
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各向异性
•原因：晶面原子密度——书表2.4 •表现： ——材料性质（强度等） ——加工速率（腐蚀、扩散、注入等）
硅单晶原子密度（111）>（110）> （100） 扩散速度、腐蚀速度[111]<[110]<[100]
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2、微观力学分析假设
5、电学中的尺度效应
电能是MEMS的主要能源。电主要应用在微系统的
静电、压电和热阻加热驱动上。涉及到电的尺度规律
可以从电阻、电阻功率损失、电场能等物理规律中得
出。 电阻
R= l (l)1
A
电阻功率损失
P V 2 (l)1 R
(l)0
式中，V是所加电压
电场能
U1E2 (l)2
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7．传热中的尺度效应
传热有三种形式：传导、对流、热辐射。 大多微系统热传递采用导热和对流。
（1）传导中的尺度效应 1）热通量的尺度 固体中的导热符合傅立叶定律，对 于一维x坐标方向的导热为
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qx
kT(x,y,z,t) x
式中qx是沿x方向的热通量；k是固体导热率： T(x,y,z,t)为固体在直角坐标下，时间为t时的温度 场。
微镜是光纤通信网络中微开关的必要零件，要求 高速旋转，取决于角动量
微镜的截面惯性矩
I yy
1 12
mc2
I yy
1 12
bc3t
如果尺寸各减少1/2
Iyy312[112bc3t]312Iyy
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2、刚体动力学中的尺度效应
刚体的惯性力与它的质量和由于惯性作用使刚体起动
或者停止时所需的加速度有关，对刚体部件进行微型
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功率密度 p / v 0
功率密度为每单位体积V0供应的功率p。能量在 MEMS的设计中是一个很重要的参数，能量不足导致 系统无法运动，能量过大可使系统结构损坏，过大功 率会增加运行成本，同时也会缩短器件的工作寿命。 刚体作功，W=FS ，功率P=W/T
功率密度
p FS V0 TV0
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微细化处理问题 •网格直接局部细分法 •欠缺尺度效应的考虑
压电分析问题
•静态分析——求变形、电场、磁通密度及应力分布等 •模态分析——求固有频率和振型 •谐波响应分析——求对谐波载荷（电流、电压和力等） 的响应 •瞬态响应分析——求系统对任意随时间变化载荷（电 流、电压和力等）的响应。
一般固体的热流量形式为 QqAkAVT Vx
对于介观和微观的导热，其尺度规律为
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2）介观和微观固体热传导效应的尺度 在瞬态导热分析中，经常使用无量纲的傅立叶数决 定时间增量。它在数学上定义为
F0
t l2
从上式可知固体导热时间的尺度
t F0 L2 (l2)
式中：为材料热扩散率；t为热流量通过特征长 度l的时间。
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（2）NASTRAN的模块介绍
静力分析——与时间无关（或可忽略）的静力载荷 （如集中/分布静力、温度载荷、强制位移、惯性力等） 下的响应，并得出所需节点位移、节点力、约束（反） 力、单元内力、单元应力和应变能等
动力学分析——瞬态响应、振动模态、 冲击谱、动力 灵敏度、声学分析等。阻尼类型、动力定义方式类型 决定其分析能力。
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三、 MEMS的CAD与仿真
1、MEMS的CAD
目的：设计阶段比较方案，检验掩模/工艺可行性
特点： 1.微小结构尺寸
•尺度效应对工作机理的影响 •晶体内部结构对材料性质的影响
2.MEMS制造工艺
•工艺可能改变材料机械/电性质 •与微电子联系紧密