微机电系统(MEMS)传感器项目实施方案
第一章概况
一、项目建设单位说明
（一）公司名称
xxx投资公司
（二）公司简介
展望未来，公司将围绕企业发展目标的实现，在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下，围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑，推动体制机制改革和管理及业务模式的创新，加强团队能力建设，提
升核心竞争力，努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。成立以来，公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念，将“诚信为本、
合规经营”作为企业的核心理念，不断提升公司资产管理能力和风险控制
能力。公司将“以运营服务业带动制造业，以制造业支持运营服务业”经
营模式，树立起双向融合的新格局，全面系统化扩展经营领域。公司为以
适应本土化需求为导向，高度整合全球供应链。
公司具备完整的产品自主研制、开发、设计、制造、销售、管理及售
后服务体系，依托于强大的技术、人才、设施领先优势，专注于相关行业
产品的研发和制造，不断追求产品的领先适用，采取以直销为主、代理为
辅的营销模式，对质量管理倾注了强大的精力、人力和财力，聘请具有专
项管理经验的高级工程师负责质量管理工作，同时，注重研制、开发、设计、制造、销售、管理及售后服务全方位人才培养；为确保做好售后服务，还在国内主要用户地区成立多个产品服务中心，以此辐射全国所有用户，
深受各地用户好评。公司生产的项目产品系列产品，各项技术指标已经达
到国内同类产品的领先水平，可广泛应用于国民经济相关的各个领域，产
品受到了广大用户的一致好评；公司设备先进，技术实力雄厚，拥有一批
多年从事项目产品研制、开发、制造、管理、销售的人才团队，企业管理
人员经验丰富，其知识、年龄结构合理，具备配合高端制造研发新品的能力，保障了企业的可持续发展；在原料供应链及产品销售渠道方面，已经
与主要原材料供应商及主要目标客户达成战略合作意向，在工艺设计和生
产布局以及设备选型方面采用了系统优化设计，充分考虑了自动化生产、
智能化节电、节水和互联网技术的应用，产品远销全国二十余个省、市、
自治区，并部分出口东南亚、欧洲各国，深受广大客户的欢迎。
在装备制造业中，智能装备制造业是核心所在，也是行业发展的
前沿，已经成为各工业国家大力发展的产业。2010年10月，国务院首次将高端装备制造业列为国家战略性新兴产业之一，作为高端装备制
造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现，发展智
能制造装备产业对于加快制造业转型升级，促进工业智能化，提升生
产效率、技术水平和产品质量，降低能源资源消耗，加快我国由工业大国向工业强国转变的进程具有十分重要的意义。
上一年度，xxx实业发展公司实现营业收入7465.38万元，同比增长20.08%（1248.26万元）。其中，主营业业务微机电系统（MEMS）传感器生产及销售收入为6852.03万元，占营业总收入的91.78%。
上年度营收情况一览表
根据初步统计测算，公司实现利润总额1949.84万元，较去年同期相比增长202.67万元，增长率11.60%；实现净利润1462.38万元，较去年同期相比增长292.53万元，增长率25.01%。
上年度主要经济指标
二、建设背景及必要性
1、着力培育发展新产业、新业态、新模式，支持传统产业改造升级，
加快发展先进制造业和现代服务业，瞄准国际先进标准提高产业发展水平，促进产业优势互补、紧密协作、联动发展，培育若干世界级产业集群。我
市的工业化仍处初期阶段，是做大增量和高质量发展的关键时期，全市工
业发展滞后，未完全发挥社会经济发展的主要作用，低端低位发展的特征
明显，依赖资源、发展方式粗放、创新能力弱、动能不足等问题突出。进
入新时代、面对新机遇和挑战，全面实施“工业强市”战略，推进工业高
质量发展既是对那坡县工业发展形势的情形认识，又是改变现状的具体表现。
建设现代化经济体系，首先是要深化供给侧结构性改革，这要求必须
把发展经济的着力点放在实体经济上，加快发展先进制造业，支持传统产
业优化升级，实现制造业的高质量发展。
2、近年来，我市制造业规模继续扩大，发展速度保持高位，结构不断
优化，创新能力不断提升，要素禀赋不断改善，集聚程度不断加强，产业
贡献率不断提高，为我市先进制造业进一步提升发展奠定了坚实的基础。
经过多年的积累，我省制造业已具有了相当规模和产业特色，现代产
业体系逐步建立，传统产业转型升级成效显著，特色优势产业实力显著提升，发展内生动力持续增强，为下一步制造业转型升级奠定了良好基础。
省委省政府把以制造业为主的产业转型升级，作为稳增长、促转调、提质
效的重中之重，强力推进。省委第十届十二次全委会以全力打好稳增长调
结构主动仗为主要内容，提出要更加自觉、更加有力地推动稳增长调结构，为走在前列奠定坚实的经济基础。省政府出台实施了工业转型升级行动计
划和22个实施方案，为制造业转型升级做好了顶层设计和路线规划。完备
的产业体系和省委省政府的坚强领导，为我省制造业转型升级提供了坚实
的发展基础和政策保障。
3、把创新作为发展基点，大力实施创新驱动发展战略，强化企业创新
主体地位和主导作用，推进产业协同创新，加快构建先进制造创新体系，
建设国家自主创新示范区，打造全国产业创新中心。把结构调整作为主攻
方向，突出比较优势，攻克一批高端技术，培育一批高端产品，形成一批
高端产业，打造一批高端品牌，率先形成引领和带动产业升级的先进制造
产业体系。把绿色低碳作为推动工业持续发展的重要方向，加快淘汰落后
产能，创新产品设计、制造技术及生产方式，加快构建绿色制造体系，加
大资源整合力度，推进工业节能减排和循环经济发展。加快调整产业结构，坚持市场主导，尊重市场规律，使市场在资源配置中起决定性作用，发挥
好政府规划引导和政策导向作用，调整优化产业发展方向，加快构建绿色
环保、特色鲜明、优势突出、可持续发展的现代产业体系。一批支持工业
稳增长调结构的政策措施的出台，形成了支持工业经济发展的鲜明导向和
浓厚氛围，为各项工作的顺利推进提供了重要保障。
2018年以来，我市始终坚持“二产补短板”工作思路，深入实施“工
业强市”战略，着力抓好工业项目建设，持续做好产业发展、园区建设、
企业培育三篇文章，加快推进产业转型升级，奋力推动工业实现高质量发展。截至2018年底，全市工业运行持续平稳回升，工业结构持续优化，产
业转型升级步伐加快，新动能进一步增强，工业经济呈现稳中向好趋势，
工业正成为全市经济增长的重要支撑。
第二章项目基本情况
一、项目设立组织形式
项目承办单位为xxx投资公司（有限责任公司）
公司具备完整的产品自主研制、开发、设计、制造、销售、管理及售
后服务体系，依托于强大的技术、人才、设施领先优势，专注于相关行业
产品的研发和制造，不断追求产品的领先适用，采取以直销为主、代理为
辅的营销模式，对质量管理倾注了强大的精力、人力和财力，聘请具有专
项管理经验的高级工程师负责质量管理工作，同时，注重研制、开发、设计、制造、销售、管理及售后服务全方位人才培养；为确保做好售后服务，还在国内主要用户地区成立多个产品服务中心，以此辐射全国所有用户，
深受各地用户好评。公司生产的项目产品系列产品，各项技术指标已经达
到国内同类产品的领先水平，可广泛应用于国民经济相关的各个领域，产品受到了广大用户的一致好评；公司设备先进，技术实力雄厚，拥有一批多年从事项目产品研制、开发、制造、管理、销售的人才团队，企业管理人员经验丰富，其知识、年龄结构合理，具备配合高端制造研发新品的能力，保障了企业的可持续发展；在原料供应链及产品销售渠道方面，已经与主要原材料供应商及主要目标客户达成战略合作意向，在工艺设计和生产布局以及设备选型方面采用了系统优化设计，充分考虑了自动化生产、智能化节电、节水和互联网技术的应用，产品远销全国二十余个省、市、自治区，并部分出口东南亚、欧洲各国，深受广大客户的欢迎。
二、项目投资规模
该微机电系统（MEMS）传感器项目主要从事微机电系统（MEMS）传感器投资建设，计划总投资10565.85万元，其中：固定资产投资8740.26万元，占项目总投资的82.72%；流动资金1825.59万元，占项目总投资的17.28%。
三、产品规划
项目主要产品为微机电系统（MEMS）传感器，根据市场情况，预计年产值12308.00万元。
坚持把项目产品需求市场作为创业工作的出发点和落脚点，根据市场
的变化合理调整产品结构，真正做到市场需要什么产品就生产什么产品，
市场的热点在哪里，创新工作的着眼点就放在哪里；针对市场需求变化合
理确定项目产品生产方案，增加产品高附加值，能够满足人们对项目产品
的需求。
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，
贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。加快发展
智能制造，是培育我国经济增长新动能的必由之路，是抢占未来经济
和科技发展制高点的战略选择，对于推动我国制造业供给侧结构性改革，打造我国制造业竞争新优势，实现制造强国具有重要战略意义。
四、建设规模
（一）用地规模
该项目总征地面积33583.45平方米（折合约50.35亩），其中：净用
地面积33583.45平方米（红线范围折合约50.35亩）。项目规划总建筑面
积40635.97平方米，其中：规划建设主体工程27044.54平方米，计容建
筑面积40635.97平方米；预计建筑工程投资2943.82万元。
（二）产能规模
项目计划总投资10565.85万元；预计年实现营业收入12308.00万元。
五、工艺说明
（一）工艺技术方案要求
建立完善柔性生产模式；投资项目产品具有客户需求多样化、产品个
性差异化的特点，因此，项目产品规格品种多样，单批生产数量较小，多
品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期；项目
承办单位将建设先进的柔性制造生产线，并将柔性制造技术广泛应用到产
品制造各个环节，可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优
势和质量控制水平，同时，降低故障率、提高性价比，使产品性能和质量
达到国内领先、国际先进水平。工艺技术节能环境保护与安全生产原则：
项目建设中所采用的工艺技术必须体现“以人为本”的原则，确保安全生
产和清洁生产的需要；项目产品生产工艺技术要有利于环境保护，不会对
生产区域内外环境质量构成危险性或威胁性影响；尽量采用节能、污染少
的生产工艺和技术装备，从源头上消除和控制污染源，严格贯彻“三同时”原则，搞好“三废”治理；项目承办单位要大力采用现代化的生态技术、
节能技术、节水技术、循环技术和信息技术，采纳国际上先进的生产过程
管理和环境管理标准，要求经济效益和环境效益实现最佳平衡。以生产项
目产品为基础，以提高质量为前提，在充分考虑经济条件以及生产过程中
人流、物流、信息流合理顺畅的基础上，优先选用安全可靠、技术先进、
工艺成熟、投资省、占地少、运行费用低、操作管理方便的生产技术工艺。
（二）项目技术优势分析
投资项目采用国内先进的产品技术，该技术具有资金占用少、生产效
率高、资源消耗低、劳动强度小的特点，其技术特性属于技术密集型，该
技术具备以下优势：
六、设备选型方案
投资项目生产工艺装备和检验设备的选用以“先进、高效、实用、节能、可靠”为原则，项目产品生产设备应具有效率高、质量好、物料损耗少、自动化程度高、劳动强度小、噪音低的特点。主要设备的配置应与产
品的生产技术工艺及生产规模相适应，同时应具备“先进、适用、经济、
环境保护、节能”的特性，能够达到节能和清洁生产的各项要求；投资项
目所选设备必须达到目前国内外先进水平，经生产厂家使用证明运转稳定
可靠，能够满足生产高质量产品的要求。
项目计划购置设备共计79台（套），主要包括：数控机床、磨床、镗铣中心、激光切割设备、铣床、测量仪、折弯机、工作台等，设备
购置费4339.57万元。
七、厂房土地
（一）建设有利条件
项目承办单位自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念，
始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段，因此，积累了一定的项
目产品技术优势。项目承办单位在项目产品开发、设计、制造、检测等方
面形成了一套完整的质量保证和管理体系，通过了ISO9000质量体系认证，赢得了用户的信赖和认可。
（二）控制指标
根据测算，投资项目建筑系数符合国土资源部发布的《工业项目建设
用地控制指标》（国土资发【2008】24号）中规定的产品制造行业建筑系
数≥30.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“建筑系数≥40.00%”
的具体要求。根据测算，投资项目固定资产投资强度完全符合国土资源部
发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）中规定
的产品制造行业固定资产投资强度≥1259.00万元/公顷的规定；同时，满
足项目建设地确定的“固定资产投资强度≥4500.00万元/公顷”的具体要求。投资项目办公及生活用地所占比重符合国土资源部发布的《工业项目
建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）中规定的产品制造行业办
公及生活用地所占比重≤7.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“办
公及生活用地所占比重≤7.00%”的具体要求。
（三）用地总体要求
本期工程项目建设规划建筑系数72.85%，建筑容积率1.21，建设区域绿化覆盖率6.20%，固定资产投资强度173.59万元/亩。
土建工程投资一览表
八、人力资源配置
项目招聘人员实行全员聘任合同制，生产车间管理工作人员按一班制配置，操作人员按照“四班三运转”配置定员，每班八小时，达产年劳动定员248人。
人力资源配置一览表
九、项目选址分析
（一）选址原则
项目建设区域以城市总体规划为依据，布局相对独立，便于集中开展
科研、生产经营和管理活动，并且统筹考虑用地与城市发展的关系，与项
目建设地的建成区有较方便的联系。对各种设施用地进行统筹安排，提高
土地综合利用效率，同时，采用先进的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。
（二）纺织方案
该项目选址位于xx新兴产业示范区。
园区把握时代特征，以培育创新创业生态为核心，发展新经济，创造
新供给。世界已经进入以信息产业为主导的新经济发展时期，新一轮科技
和产业革命正孕育兴起，一些重要的科学问题和关键核心技术已经呈现出
革命性突破的先兆。新一代信息技术与各行各业深度融合，正在引发影响
深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。创新周期不断缩短，创新频率大大加快，创新创业大爆炸时代悄然来临。
创新创业主体由精英走向大众，开放式创新、平台创新、跨界创新成为新
的创新方式。国家高新区、自创区要充分把握时代特征，以培育创新创业
生态为核心，努力营造“大众创业、万众创新”的环境与氛围，努力探索
新一轮科技产业革命带来的新技术、新产业、新业态、新模式，努力提升
供给体系的水平与效率，努力建设成为新经济的集聚区，真正实现结构优
化和动力转换。园区不断保持适应新常态的战略定力，以战略提升为导向
谋划实现高水平的科学发展。随着国家全面深化改革，统一开放、竞争有
序的市场体系正逐渐形成。部分优惠政策弱化或终结，环境承载能力已经
达到或接近上限，生产要素成本持续增加，投资和出口增速明显放缓，主
要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式已经难以为继。国家高新
区必须要保持发展定力，理性看待资源环境约束带来的发展压力，更加注
重用好智力和科技成果以及形成的无形资产的产出，坚定不移推动创业发展，把培育中小企业、提高经济质量、增强内生增长动力放到与经济发展
同样重要的位置上，持续深入探索产业组织创新，持续优化管理体制，坚
定不移推进集约集聚发展，真正实现创新驱动、战略提升。
（三）建设条件分析
项目承办单位自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念，
始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段，因此，积累了一定的项
目产品技术优势。项目承办单位在项目产品开发、设计、制造、检测等方
面形成了一套完整的质量保证和管理体系，通过了ISO9000质量体系认证，赢得了用户的信赖和认可。
第三章市场分析
一、行业发展概况
（一）世界智能制造装备行业发展现状
世界制造业先后经历了手工制造、流水线、自动化、柔性自动化
和集成自动化等过程，装备的形态和复杂性也相应发生了改变，经历
机械化、电气化、数字化三个历史发展阶段，智能化已成为发展趋势。在生产制造由劳动密集型向技术密集型转型的道路上，大力发展智能
制造装备变得不可或缺。
如今，高端智能装备是美、日、德等发达国家着力发展的核心产业，发达国家掌握高端产品、关键核心技术，与发展中国家形成较大
差距，同时在智能装备领域，尤其是作为当今智能制造产业重要支撑
的工业机器人和3D打印等方面纷纷加快技术研究和开发的步伐。以工
业机器人和3D打印为代表的数字化、智能化制造技术将成为引领未来
制造业从传统迈向智能化时代的重要技术之一，也成为发达国家实现
制造业回流、提升产业竞争力的重要载体。
“工业 4.0”被看作是以智能制造为主导的“第四次工业革命”，通过信息技术与工业技术的融合，信息物理系统可实现产品全生命周
期中各制造单元间相互独立地自动交换信息、触发动作和实现控制，
将制造业向智能化转型。以大数据、云计算、物联网、人工智能、3D
打印等新一代信息技术广泛应用为特征的第四次工业革命推动了传统
生产方式和商业模式变革。从“第四次工业革命——转型的力量”，
到“在第四次工业革命中实现包容性增长”，再到“在第四次工业革
命中打造创新型社会”，夏季达沃斯论坛也连续3年将年会主题锁定
第四次工业革命。
随着现代服务业与制造业的相互融合日趋紧密，欧美等发达国家
将通过转移传统制造业，大力发展高端现代制造服务业，大规模投向
研发、维修服务、销售网络等环节，在全球产业链分工继续处于领先
位置。同时始终致力于以技术创新引领产业升级，智能化、绿色化成
为智能装备制造发展的必然趋势，智能制造装备的发展将持续成为世
界各国竞争的焦点。
（二）我国智能制造装备行业发展现状
装备制造行业为国民经济和国防建设提供生产技术装备，是制造
业的核心组成部分，也是国家工业发展的基石所在。一个国家装备制
造业的强大与否，关乎到该国综合实力，以及其制造业的国际竞争力。
在装备制造业中，智能装备制造业是核心所在，也是行业发展的
前沿，已经成为各工业国家大力发展的产业。2010年10月，国务院首次将高端装备制造业列为国家战略性新兴产业之一，作为高端装备制
造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现，发展智
能制造装备产业对于加快制造业转型升级，促进工业智能化，提升生
产效率、技术水平和产品质量，降低能源资源消耗，加快我国由工业
大国向工业强国转变的进程具有十分重要的意义。
我国智能制造装备产业主要包括数控机床与基础制造装备、智能
控制系统、智能专用装备、自动化成套生产线、精密和智能仪器仪表
和试验设备、关键基础零部件、元器件及通用部件等领域。其中关键
基础零部件是智能制造的基础；智能仪表和控制系统是信息技术和智
能技术的重要载体，两者的质量与水平直接决定了主机产品的性能、
水平、质量和可靠性；数控机床是智能制造的工作母机；智能专用设
备是智能制造的关键主机。
根据智能制造装备产业发展规划，到2015年，智能制造装备产业
销售收入预计将超过1万亿元，年均增长率超过25%，工业增加值率达到35%，智能制造装备满足国民经济重点领域需求。到2020年，智能
制造装备业将成为具有国际竞争力的先导产业，建立完善的智能装备
产业体系，产业销售收入超过3万亿元，实现装备的智能化及制造过
程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高，
能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。另一方面，近年来，随着
国内人工成本的不断提高，也加快了工业企业自动化、智能化的升级
改造步伐，未来市场需求仍将保持持续增长。可以预见，在未来一定
时间内，中国智能制造装备行业仍将保持快速增长趋势。
二、下游应用领域发展前景分析
（一）消费电子
消费电子是消费者购买用于满足其生活与工作中对沟通、资讯、
事务处理和娱乐等方面的需求的电子产品，主要包括手机、电脑、影
音设备、家用电器及其他数码类产品等。消费电子行业覆盖范围较广，产品具有技术升级快、更新换代周期短的特点。
美国消费技术协会（CTA）报告显示，2017年，全球科技消费产品市场规模将达7,540亿美元，其中，智能手机市场规模达4,320亿美
分会场十三微纳米光子学
分会场十三：微纳米光子学 主席：吴一辉（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所） 李铁（中国科学院上海微系统与信息技术研究所） 特邀报告1：半导体太赫兹光频梳 黎华，中国科学院上海微系统与信息技术研究所，博士生导师，研究 员。2009年博士毕业于中国科学院上海微系统与信息技术研究所， 然后分别在德国慕尼黑工业大学、日本东京大学、法国巴黎七大材料 与量子现象实验室开展博士后研究工作，2015年回国工作，2016年 获得中国科学院“百人计划”A类择优支持。主要研究方向为太赫兹 量子级联激光器及其光频梳、锁模激光器、太赫兹成像及高分辨光谱 技术等。在Advanced Science、Optica、Applied Physics Letters、Optics Express等期刊上发表50余篇论文，曾获“2015中国中国电子学会优秀科技工作者”，“上海市自然科学二等奖”（排名第三）、德国“洪堡”学者奖学金、日本JSPS奖学金等。担任科技部973计划课题负责人、国家自然科学基金面上项目（2项）负责人、KJW 项目（2项）负责人等。 报告摘要： 太赫兹（THz）波（频率范围：0.1-10 THz; 1 THz=1012 Hz）位于红外光和微波之间，在国防安全、生物医疗、空间等领域具有潜在应用。由于缺乏高效THz辐射源和探测器，THz波还没有被完全认知，所以其被称为THz间隙（“terahertz gap”）。在1-5 THz 频率范围内，基于半导体电泵浦的光子学器件THz量子级联激光器（quantum cascade laser, QCL）在输出功率和效率方面比电子学和差频器件高，是关键的THz辐射源器件。本报告主要介绍我们在高性能THz核心器件以及半导体光频梳方面的研究进展。在高性能核心器件方面，我们突破分子束外延生长和半导体工艺技术，研制出高功率（1.2 W）、低发散角（2.4°）、宽频率范围THz QCL器件并实现THz高速探测和多色成像。基于高性能半导体THz QCL器件，成功实现THz QCL光频梳以及双光梳。克服传统THz光谱仪在测量时间和光谱分辨率方面的缺陷，开发出基于THz QCL双光梳的紧凑型高分辨实时光谱检测系统，为将来实现新一代THz光谱仪奠定基础。
年产300万套微机电系统(MEMS)项目可行性研究报告
XXX有限公司 年产300万套微机电系统（MEMS）项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.360docs.net/doc/1c15766391.html, 高级工程师：高建
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目负责人 (1) 1.1.6项目投资规模 (1) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (2) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目承建单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (4) 1.6主要经济技术指标 (4) 1.7综合评价 (5) 第二章项目背景及必要性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目的提出 (8) 2.3项目建设必要性分析 (9) 2.3.1加快江西省工业结构调整的需要 (9) 2.3.2推进战略性新兴产业节能环保事业发展的需要 (9) 2.3.3顺应我国微机电系统（MEMS）行业快速发展的需要 (10) 2.3.4满足市场需求、促进企业长足发展的需要 (11) 2.3.5增加就业带动相关产业链发展的需要 (11) 2.3.6促进项目建设地经济发展进程的的需要 (12) 2.4项目可行性分析 (12) 2.4.1政策可行性 (12) 2.4.2市场可行性 (13) 2.4.3技术可行性 (13) 2.4.4管理可行性 (13)
第三章行业市场分析 (14) 3.1我国微电子产业发展状况分析 (14) 3.2我国微机电系统（MEMS）行业发展现状分析 (15) 3.3我国微机电系统（MEMS）产品特点分析 (16) 3.4微机电系统（MEMS）市场应用前景分析 (18) 3.5市场分析结论 (20) 第四章项目建设条件 (21) 4.1地理位置选择 (21) 4.2区域投资环境 (21) 4.2.1区域概况 (21) 4.2.2区域地形地貌条件 (22) 4.2.3区域气候水文条件 (22) 4.2.4区域交通条件 (23) 4.2.5区域经济发展条件 (23) 第五章总体建设方案 (25) 5.1土建方案 (25) 5.1.1方案指导原则 (25) 5.1.2土建方案的选择 (25) 5.2工程管线布置方案 (26) 5.2.1给排水 (26) 5.2.2供电 (26) 5.3主要建设内容 (27) 5.4道路设计 (27) 5.5总图运输方案 (27) 5.6土地利用情况 (28) 5.6.1项目用地规划选址 (28) 5.6.2用地规模及用地类型 (28) 第六章产品方案 (29) 6.1产品生产方案 (29) 6.2产品特点与优势 (29) 6.3产品标准 (30) 6.4产品生产规模确定 (30) 6.7技术工艺概述 (30) 第七章原料供应及设备选型 (32) 7.1主要原材料供应 (32) 7.2主要设备选型 (32)
微电子机械系统(MEMS)技术在军工和民生的应用及发展前景
微电子机械系统（MEMS）技术在军工和民生的应用及发展趋势 引言 微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical Systems,简称MEMS）是20世纪80年代末在成熟的微电子设计和加工技术的基础上发展起来的一种新兴技术，它是以微电子、微机械及材料科学为基础，研究设计制造具有特定功能的微型装置。它结合了机械可动结构和大规模、低成本、微电子加工的优点，在微小尺度上实现与外界电、热、光、声、磁等信号的相互作用。微电子机械系统通常指特征尺度大于1nm小于1μm，结合电子和机械部件并集成了IC工艺的装置。MEMS在航空、航天、军事、汽车、生物医学、环境监控等人们所接触到的几乎所有领域都有十分广阔的应用前景，它是未来国防领域及国民生活领域的关键技术和支撑技术。 MEMS的突出特点有： 1．微型化：MEMS硬件不仅体积小而且重量轻，耗能低，惯性小，谐振频率高。 2．以硅为主要材料，机械电器性能较好；硅的强度、硬度和弹性模量与铁相当，密度类似铝，热传导接近钨。 3．多样化：MEMS含有数字和总线接口，具有在网络中应用的条件，便于与PC系统集成。 4．集成化：可以把不同功能，不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成在一起，或形成微传感器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系 统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。 5．多学科交叉：MEMS技术集成了电子信息，机械制造，材料与自动控制，物理，化学等诸多学科，并应用了当今许多高科技成果。 MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，MEMS工艺已经应用于军民生活中。本文就它在国防和民用领域的应用作一介绍，并分析它未来的发展前景。 一、MEMS技术在军事设备中的应用状况 众所周知，最尖端的科技总是先应用于国防，MEMS也一样，军事领域是它应用最早的领域之一。这很大程度上推动了MEMS技术的飞速发展。当前，MEMS 技术在军事上的应用被世界各个国家所重视。美国国防部高级研究计划局（DARPA）把MEMS技术确认为美国急需发展的新兴技术，并资助了大量MEMS项目，大力 发展小型惯性测量装置、微全分析系统、RF传感器、网格传感器、无人值守传感 器等项目，应用于单兵携带、战场实时监测、毒气以及细菌检测、武器安全、保险 和引信、弹道修正、子母弹开仓控制、超低功率无线通信信号处理、高密度低功耗 的数据存储器件、敌我识别系统等方面。MEMS在军用设备中的应用日渐广泛和深 入。 1.1MEMS技术对武器平台的优化 在海上武器应用方面，MEMS引信保险和引爆装置已成功用于潜艇鱼雷对抗武器上。引信保险和引爆装置的工作包括三个独立步骤:发射鱼雷后解除 炸药保险，引爆（引信）和防止在不正确的时间爆炸（保险）。使用镀有金属 层的硅结合巧妙的封装技术，MEMS引爆装置要比传统装置小一个数量级， 可安装在6.25英寸的鱼雷上，这是其他技术很难办到的。 在陆地应用方面，包括灵活而且坚固的爆破装置、发射装置和其他使用MEMS 惯性制导系统的武器平台。MEMS加速度计能承受火炮发射时产生接近10.5g 的冲击力，可以为制导导弹提供一种经济的制导系统，同时使导弹的可靠性
微机电系统题目整理
1、M E M S的概念？列举三种以上M E M S产品及应用？ 微机电系统(MEMS：Micro Electro-Mechanical System)指微型化的器件或器件组合，把电子功能与机械的、光学的或其他的功能相结台的综合集成系统，采用微型结构(包括集成微电子、微传感器和微执行器；这里“微”是相对于宏观而言)，使之能在极小的空间内达到智能化的功效。 微机电系统主要特点在于：(1)能在极小的空间里实现多种功能；(2)可靠性好、重量小且能耗低； (3)可以实现低成本大批量生产。 主要应用领域、产品：压力传感器、惯性传感器、流体控制、数据存储、显示芯片、生物芯片、微型冷却器、硅材油墨喷嘴、通信等。 2、何谓尺度效应？在MEMS设计中，如何利用尺度效应？ 当构件缩小到—定尺寸范围时将会出现尺寸效应，即尺寸的减小将引起响应频率、加速度特性以及单位体积功率等—系列性能的变化。构件特征尺寸L与动力学特性关系如表所示。 不同性质的作用力与尺寸的依赖关系不同，从而在微观研究中所占比重有所不同。例如，电磁力与尺寸是L2，L3，L4的关系，幂次较高，从而相对影响铰小；而静电力与尺寸是L0，L-2的关系，幂次较低，影响程度较大。 3、湿法刻蚀和干法刻蚀的概念及其在MEMS中的应用？ 刻蚀就其形式来说可分为有掩膜刻蚀和无掩膜刻蚀，无掩膜刻蚀较少使用。有掩膜刻蚀又可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀一般用化学方法，这种方法刻蚀效率高，成本低，但是其刻蚀精度不高，公害产重(用大量的化学试剂)。干法刻蚀种类很多，有溅射刻蚀、离于铣、反应离子刻蚀和等离子刻蚀等。干法刻蚀中包括了化学反应和物理效应，因此其刻蚀精度较高，且适用于各种材料，包括半导体、导体和绝缘材料。 刻蚀分为湿法到蚀和干法刻蚀。它是独立于光刻的重要的一类微细加工技术，但刻蚀技术经常需要曝光技术形成特定的抗蚀剂膜，而光刻之后一般也要靠刻蚀得到基体上的微细图形或结构，所以刻蚀技术经常与光刻技术配对出现。经常采用的化学异向刻蚀方法又称为湿法刻蚀，它具有独持的横向欠刻蚀特性，可以使材料刻蚀速度依赖于晶体取向的特点得以充分发挥。干法刻蚀是指利用一些高能束进行刻蚀。以往的硅微细加工多采用湿法刻蚀。 4、键合的概念，有几种形式？有何用途？ 一个微型机电系统集微传感器、驱动器及处理器于一体，是一个复杂的智能微系统。其制造工艺，有硅表面微加工工艺、硅的体微加工工艺、硅微电子工艺以及非硅材料的微加工工艺。因此，如果把一个微机电系统建筑于同一硅基片上，那它首先不能克服微系统需用硅及作硅材料多样性上的矛盾；其次它无法解决微传感器、微处理器以及微驱动器集成于同一基片结构复杂性的矛盾；最后，在同一基片上无法解决硅表面及体微加工、非硅材料微加工工艺相容性上的矛盾。 如果将整个微机电系统按结构、材料及微加工工艺的不同，分别在不同基片上执行微加工工艺，然后将两片或多片基片在超精密装配设备上对准，并通过键合手段，把它们连接成一完整的微系统，这是获得低成本、高合格率及质量可靠的微系统的唯一途径。因此，键合技术成为微机电系统制作过程中的重要微加工工艺之一，它是微系统组封装技术的重要组成部分。 键合技术主要可分为硅熔融键合（SFB）和静电键合两种。 按界面的材料性质，键合工艺总体上可分为两大范畴，即硅／硅基片的直接键合和硅／硅基片的间接键合，后者又可扩展到硅／非硅材料或非硅材料之间的键合。对于硅／硅间接键合，按键合界面沉积的材料不同，其键合机制也不同，如沉积的是玻璃膜，按不同的玻璃性质，可以进行阳极键合或低温熔融键合；如果沉积的是金膜(或锡膜)，则进行共晶键合；用环氧或聚酰亚胺进行直接粘合。此外，还可借助于其他手段，如超声、热压及激光等技术进行键合。
清华大学微纳电子系课程
微电子与纳电子学系 00260011 晶体管的发明和信息时代的诞生 1学分 16学时 The Invention of Transistors and the Birth of Information Age 晶体管的发明，是二十世纪最重要的科技进步。晶体管及以晶体管核心的集成电路是现代信息社会的基础，对社会的进步起着无以伦比的作用。晶体管的发明，源于19世纪末20世纪初物理学、电子学以及相关技术科学的迅速成熟。晶体管的发明造就了一大批物理学家、工程师。晶体管的发明，也随之产生了许多著名的研究机构与重要的公司，如贝尔实验室、仙童公司、Intel等都与晶体管的发明密切相关。“以铜为鉴，可正衣寇；以古为鉴，可知兴替；以人为鉴，可明得失”。晶体管发明作为现代科技史上的重大事件发生过鲜为人知的重要经验和教训，涉及科研管理、人才和科学方法等诸多方面，可以从成功和失败两个方面为后人提供十分重要的借鉴与启示。本课程试图从晶体管的发明到信息社会的诞生，探讨技术革命和创新的方向，为大学低年级学生将来从事科学研究建立正确的思想观。所讨论的课题包括，科学预见和准确选题的重要性、科学研究的方法、放手研究的政策、知人善任和合理配备专业人才等。 00260051 固体量子计算器件简介 1学分 16学时 Introduction to solid-state quantum computing devices 作为量子力学和信息学的交叉，量子信息学是最近二十多年迅速发展起来的新兴学科，量子信息处理技术能够完成许多经典信息技术无法实现的任务。比如，一旦基于量子信息学的量子计算机得以实现，其在几分钟内就可解决数字计算机几千年才能解决的问题，那么用它就可及时地破解基于某些数学问题复杂性假定之上的传统保密通信的密钥，从而对建立于经典保密系统行业的信息安全构成根本性的威胁。这种新兴技术的实现可以直接地应用于国防，政治，经济和日常生活。本课程在此大的学术背景下展开，主要介绍最有希望成为量子比特的固体量子相干器件的基本原理和目前的研究状况，以及如何用这些器件实现量子计算。 00260061 量子信息处理的超导实现 1学分 16学时 Quantum information process and its implemention with superconducting devices 基于半导体集成电路的经典信息处理技术已渗透到我们生活的各个方面，信息处理器件，例如个人电脑和手机，为我们生活质量的提高提供了强有力的技术支持。但是经典信息处理技术的继续发展面临着技术上的瓶颈，其性能很难在现有技术路线上继续提高。一种新型的完全基于量子力学原理的量子信息处理技术，有望提高信息处理的效率并解决一些经典信息处理技术无法解决的问题。量子信息处理技术的成功实施，将为我们提供绝对保密的量子通信技术和高效的量子计算机。本课程将学习量子信息处理的基本原理；超导材料的基本特性以及利用超导器件实现量子信息处理的原理与方法。通过文献调研和小组讨论等方式了解利用超导器件实现量子信息处理的最新进展和面临的挑战，探讨可能的解决方案。 00260071 智能传感在社会生活中的应用 1学分 16学时 Smart Sensing in Social Activities 智能传感已经深入到社会生活的每个领域，深刻地影响着我们的社会组织方式和行为方式。本课程采用视频、图片等多媒体方式，以活泼生动地方式，向具有不同专业背景的学生深入浅出地讲述智能传感器及其在社会和生活中的应用。例如，在文化与智能传感器章节中，结合大家熟知的电影形象《指环王》中的“咕噜”，介绍智能运动传感器在电影制作中的应用；结合《机械战警》中的形象，介绍脑机接口传感器在脑神经科学研究及帕金森症等疾病治疗中的应用。在传感器与智能交通章节中，介绍汽车中种类繁多的传感器对未来无人驾驶汽车的作用。在传感器与智能家居章节中，介绍iphone手机中集成的多种传感器，及其功能扩展。在传感器与现代国防章节中，结合南斯拉夫亚炸馆事件，介绍控制炸弹穿透多层建筑后再爆炸的
微纳结构三维形貌高精度测试系统
第37卷第1期 光电工程V ol.37, No.1 2010年1月Opto-Electronic Engineering Jan, 2010 文章编号：1003-501X(2010)01-0019-06 微/纳结构三维形貌高精度测试系统 谢勇君1,2,3，史铁林2,3，刘世元2 ( 1. 暨南大学电气自动化研究所，广东珠海 519070； 2. 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，武汉 430074； 3. 武汉光电国家实验室(筹) 光电材料与微纳制造研究部，武汉 430074 ) 摘要：为实现微/纳结构三维形貌的高精度测量，提出利用显微干涉技术和偏振技术相结合的方法来研制微/纳结构三维形貌亚纳米级精度测试系统。首先，利用五步相移干涉技术采集5幅带有π/2相移增量的干涉条纹图。然后，通过Hariharan五步相移算法得到包裹相位图。最后，利用分割线相位去包裹算法和相位高度关系转换得到微/纳结构三维形貌。在测试过程中通过偏振片产生强度可调的线偏振光，再由1/2波片改变偏振光在分光镜中的分光比，补偿参考镜与试件的反射性能差异，可得到亮度适中且对比度高的干涉条纹图，从而有利于实现微/纳结构三维形貌的高精度测量。系统的轮廓算术平均偏差R a的重复测量精度可达0.06 nm，最大示值误差不到±1%，示值变动性不到0.5%。通过对标准多刻线样板、硅微麦克风膜和硅微陀螺仪折叠梁的三维形貌测量验证了系统的有效性和实用性。 关键词：微/纳结构；显微干涉；偏振技术；三维形貌 中图分类号：TH741.8 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2010.01.04 Measurement System for 3D Profile of Micro/Nano Structures with High Resolution XIE Yong-jun1,2,3，SHI Tie-lin2,3，LIU Shi-yuan2 ( 1. Institute of Electric Automatization, Jinan University, Zhuhai 519070, Guangdong Province, China; 2. State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 3. Division of Optoelectronic Materials & Micro-Nano Manufacture, Wuhan National Laboratory for Opto-electronics, Wuhan 430074, China ) Abstract: In order to test 3D profile of micro/nano structures with high resolution, a measurement system was developed based on microscopic interferometry and polarization technique. First, five interferograms with π/2-phase increase were acquired by five-step phase-shift interferometry. Then wrapped phase maps were calculated with Hariharan five-step-phase-shift algorithm. Finally, 3D profile of micro/nano structure could be gotten with branch-cut unwrapping algorithm and the phase-height formula. A polarizer provided a polarization beam and adjusted its illumination power. The polarized beam was parceled into two perpendicular directions by a polarization-beam splitter, and the intensities proportion of the two beams could be adjusted by rotating a 1/2-waveplate making it possible to compensate the differences of the reflectances between the sample and the reference mirror. This arrangement allowed that the interferograms had the advantages of high contrast and optimum intensity, and this was useful to increase system 收稿日期：2009-07-13；收到修改稿日期：2009-09-03 基金项目：国家自然科学基金重点项目(50535030); 国家自然科学基金(50775090); 新世纪优秀人才支持计划(NCET-06-0639); 国家博士后科学基金(20070410930); 广东省自然科学基金博士研究启动项目(9451063201002281); 广东高校优秀青年创新人才 培育项目(LYM08019)；广西制造系统与先进制造技术重点实验室开放课题基金; 暨南大学青年基金项目(51208027). 作者简介：谢勇君(1977-)，女(汉族)，广西全州人。讲师，博士，主要研究工作是精密测控技术。E-mail:xyj919@https://www.360docs.net/doc/1c15766391.html,。
MEMS微机电系统考试总结
1、微机电制造工艺有哪些，及其主要技术特征是哪些？ 目前，常用的制作微机电系统器件的技术主要有三种。 第一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段，即利用大机器制造小机器，再利用小机器制造微机器的方法。 第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工，形成硅基微机电系统器件。 第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻、电铸和塑铸)技术，它是利用X射线光刻技术，通过电铸成型和塑铸形成深层微结构的方法。 上述第二种方法与传统IC工艺兼容，可以实现微机械和微电子的系统集成，而且适合于批量生产，已经成为目前微机电系统的主流技术。LIGA技术可用来加工各种金属、塑料和陶瓷等材料，并可用来制做深宽比大的精细结构(加工深度可以达到几百微米)，因此也是一种比较重要的微机电系统加工技术。LIGA技术自八十年代中期由德国开发出来以后得到了迅速发展，人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。第一种加工方法可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置，如微型机器人、微型手术台等。 2、在微机电系统制造过程中，常用的材料有哪几种，每一种材料的优缺点。陶瓷、金属、硅材料。常用的是硅。硅的优点？回答出主要特征。 答：压电材料、记忆合金、巨磁材料、 半导体材料：硅及其化合物等 电致伸缩材料：压电陶瓷、氧化锌、石英等 磁致伸缩材料：镍钛合金 压电材料的优点1、充当容性负载, 在静态操作时需要非常小的功率,简化电源需求。2、充当容性负载,需要非常小的功率在静态操作,简化电源需求。3、可达到大约1/1000的张力 记忆合金的优点1、产生很大的力2、比着其他材料有很大的变形3、没有污染和噪声 缺点 1 延迟效应2、根据专门的应用必须分类 硅是用来制造集成电路的主要原材料。由于在电子工业中已经有许多实用硅制造极小的结构的经验，硅也是微机电系统非常常用的原材料。硅的物质特性也有一定的优点。单晶体的硅遵守胡克定律，几乎没有弹性滞后的现象，因此几乎不耗能，其运动特性非常可靠。此外硅不易折断，因此非常可靠，其使用周期可以达到上兆次。一般微机电系统的生产方式是在基质上堆积物质层，然后使用平板印刷和蚀刻的方法来让它形成各种需要的结构。硬度非常强，相对较轻 3、在制造微机电系统时，其中最主要的环节是框架，主要由哪几种工艺，每一种工艺的条件制作薄膜有几种工艺，每一种工艺的优缺点。 硅表面微机械加工技术包括制膜工艺和薄膜腐蚀工艺。制膜工艺包括湿法制膜和干式制膜。湿法制膜包括电镀（LIGA工艺）、浇铸法和旋转涂层法、阳极氧化工艺。其中LIGA工艺是利用光制造工艺制作高宽比结构的方法，它利用同步辐射源发出的X射线照射到一种特殊的PMMA感光胶上获得高宽比的铸型，然后通过电镀或化学镀的方法得到所要的金属结构。干式制膜主要包括CVD（Chemical Vapor Deposition）和PVD（Physical Vapor Deposition）。薄膜腐蚀工艺主要是采用湿法腐蚀，所以要选择合适的腐蚀液。 3、在制造微机电系统时，其中最主要的环节是frame，主要由哪几种工艺，每一种工艺的条件制作薄膜有几种工艺，每一种工艺的优缺点。
微纳系统及其最新应用
MEMS系统及其封装技术的研究报告 微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS）是以微细加工技术为基础，将微传感器、微执行器和电子线路、微能源等有机组合在一起的微机电器件、装置、或系统。微机电既可以根据电路信号的指令控制执行元件，实现机械驱动，也可以利用传感器探测或接受外部信号。传感器将转换后的信号经电路处理后，再由执行器转换为机械信号，完成命令的执行。可以说，MEMS技术是一种获取、处理和执行操作的集成技术，它是一种多学科交叉的前沿性领域，几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，例如电子、机械、材料和能源。但是，由于对MEMS封装的认识一直落后于MEMS器件的研究，封装已成为妨碍MEMS商业化的主要技术瓶颈。 一、MEMS系统的特点、存在的问题 与常规机电系统相比，MEMS系统的主要优点包括：系统微型化，MEMS器件体积小，精度高、重量轻，尺寸精度可达到纳米量级；制造材料性能稳定，MEMS的主要材料是硅；批量生产成本低；能耗低，灵敏度和工作效率高；集成化程度高等。 但是，按照摩尔定律的预测，在不断追求电子元器件的高集成度、高密度的同时，MEMS 系统也存在一些问题，例如尺寸效应；材料性能主要是对于MEMS硅衬底上的薄膜的机械性能和电性能的分析；黏附问题；静电力问题；摩擦问题；检测问题；薄膜应力以及表面粗糙度问题。 二、MEMS封装 MEMS封装的分类方式有两种：一种是按封装材料分，可分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装；另一种是按密封特性分，可分为气密封装和非气密性封装。通常金属封装和陶瓷封装为气密封装，而塑料封装为非气密封装。 1.MEMS封装的自身特性包括以下几点： 1）专用性 MEMS中通常都有一些可动部分或悬空结构，如硅等空腔、梁、沟、槽、膜片甚至是流体部件。 2）复杂性 由于多数MEMS封装外壳的负责性，对芯片纯化、封装保护提出了特殊要求。某些MEMS 的封装及其技术比MEMS还新颖，不仅技术难度大，而且对封装环境的洁净度要求更高。 3）空间性 为给MEMS可活动部分提供足够的可动空间，需在外壳上进行刻蚀，或留有一定的槽型及其他形状的空间。 4）保护性 在晶片上制成的MEMS，在完成封装之前，始终对环境的影响极其敏感。MEMS封装的各操作工序（划片、烧结、互联、密封等），需要采用特殊的处理方法，提供相应的保护措施。 5）可靠性 6）经济性 2.几种重要的 MEMS封装技术 MEMS封装经过多年的发展，出现了一些比较完善的封装技术和封装形式，比如键合技术、倒装芯片技术、多芯片封装技术以及3D封装等。 1）键和技术 键合技术是MEMS中最为关键、最具挑战性的技术，由于MEMS器件包含多种立体结构和多种材料层，MEMS元件的键合要比微电子元件困难得多。键合技术分为引线键合和表面键合两种。其中引线键合的作用是从核心元件引人和导出电连接。根据键合时所用能量
微纳机电系统
微纳机电系统 一．引言 微/纳米科学与技术是当今集机械工程、仪器科学与技术、光学工程、生物医学工程与微电子工程所产生的新兴、边缘、交叉前沿学科技术。微/纳米系统技术是以微机电系统为研究核心，以纳米机电系统为深入发展方向，并涉及相关微型化技术的国家战略高新技术。微机电系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS ) 和纳机电系统(Nano Electro Mechanical System, NEMS )是微米/纳米技术的重要组成部分，逐渐形成一个新的技术领域。MEMS已经在产业化道路上发展，NEMS还处于基础研究阶段。 从微小化和集成化的角度，MEMS (或称微系统)指可批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通讯和电源等于一体的微型器件或系统。而NEMS(或称纳系统) 是90年代末提出来的一个新概念，是继MEMS 后在系统特征尺寸和效应上具有纳米技术特点的一类超小型机电一体的系统，一般指特征尺寸在亚纳米到数百纳米，以纳米级结构所产生的新效应(量子效应、接口效应和纳米尺度效应) 为工作特征的器件和系统。 二．微纳系统的意义、应用前景 由于微/纳机电系统是一门新兴的交叉和边缘学科，学科还处于技术发展阶段，在国内外尚未形成绝对的学科和技术优势；微/纳米技术还是一项支撑技术，它对应用背景有较强的依赖性，目前它的主要应用领域在惯导器件、军事侦察、通信和生物医学领域，以及微型飞机和纳米卫星等产品上。 2.1.重要的理论意义和深远的社会影响 微/纳米系统技术是与其它广泛学科具有互动作用的重要的综合技术，涉及学科领域广泛。微/纳米系统技术是认识和改造微观世界的高新技术，微/纳米系统是结构集成化、功能智能化的产物。微/纳米系统表现出的智能化程度高、实现的功能趋于多样化。例如，微机电系统不仅涉及到微电子学、微机械学、微光学、微动力学、微流体学、微热力学、材料学、物理学、化学和生物学等广泛学科领域，而且会涉及从材料、设计、制造、控制、能源直到测试、集成、封装等一系列的技术环节。 微/纳米系统技术的发展以之为基础，反过来也将带动相关学科和技术的发展。世界上著名的大学，如美国麻省工学院、加州大学伯克利分校、卡麦基隆大学，以及圣地亚国家实验室等无不把发展微/纳米技术作为重要的研究方面。我国一些著名大学尽管研究方向侧重不一，但也无一例外地重点发展微/纳米技术，实现学科群跨越式发展。 2.2.巨大的经济效益 微机电系统在美、欧、日等发达国家已经形成了一个新兴产业，仅美国微机电系统2005年的商业产值预计可达650亿美元。以控制汽车安全气囊展开的微加速度计为例，估计未来几年内，由分立组件构成的传统加速度计将全部被微加速度计所代替。传统加速度计的单件成本超过50美元，而基于MEMS技术的同类微加速度计的单件成本仅为5到10美元。相比之下，微加速度计更小、更轻、更可靠，功能更趋于完善。 2.3.国防建设的要求 现代军事装备正朝着微型化、集成化、高精度方向发展，微机电系统充分适应了这一趋势，特别是在活动空间狭小，操作精度要求高，功能高度集成的航空航天等领域有广阔的应用潜力。微型飞机( UAV)在未来战争中日益显示出特殊地位，成为最具发展潜力的现代作战武器之一；利用微机械数组进行机翼流体状态检测，并通过微致动来实现宏观飞行控制有望改变传统飞机的模式，并改善其机动性能；微型喷射技术可以有效地实现导弹、卫星等航空
微纳米机电系统
微纳机电系统 微/纳米科学与技术是当今集机械工程、仪器科学与技术、光学工程、生物医学工程与微电子工程所产生的新兴、边缘、交叉前沿学科技术。微/纳米系统技术是以微机电系统为研究核心，以纳米机电系统为深入发展方向，并涉及相关微型化技术的国家战略高新技术。微机电系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS ) 和纳机电系统(Nano Electro Mechanical System, NEMS )是微米/纳米技术的重要组成部分，逐渐形成一个新的技术领域。MEMS已经在产业化道路上发展，NEMS还处于基础研究阶段。 一、引言 从微小化和集成化的角度，MEMS (或称微系统)指可批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通讯和电源等于一体的微型器件或系统。而NEMS(或称纳系统) 是90年代末提出来的一个新概念，是继MEMS 后在系统特征尺寸和效应上具有纳米技术特点的一类超小型机电一体的系统，一般指特征尺寸在亚纳米到数百纳米，以纳米级结构所产生的新效应(量子效应、接口效应和纳米尺度效应) 为工作特征的器件和系统。 二、纳米系统的意义、应用前景 微纳系统的意义应用前景由于微/纳机电系统是一门新兴的交叉和边缘学科，学科还处于技术发展阶段，在国内外尚未形成绝对的学科和技术优势；微/纳米技术还是一项支撑技术，它对应用背景有较强的依赖性，目前它的主要应用领域在惯导器件、军事侦察、通信和生物医学领域，以及微型飞机和纳米卫星等产品上。 2.1 .重要的理论意义和深远的社会影响 微/纳米系统技术是与其它广泛学科具有互动作用的重要的综合技术，涉及学科领域广泛。微/纳米系统技术是认识和改造微观世界的高新技术，微/纳米系统是结构集成化、功能智能化的产物。微/纳米系统表现出的智能化程度高、实现的功能趋于多样化。例如，微机电系统不仅涉及到微电子学、微机械学、微光学、微动力学、微流体学、微热力学、材料学、物理学、化学和生物学等广泛学科领域，而且会涉及从材料、设计、制造、控制、能源直到测试、集成、封装等一系列的技术环节。 微/纳米系统技术的发展以之为基础，反过来也将带动相关学科和技术的发展。世界上著名的大学，如美国麻省工学院、加州大学伯克利分校、卡麦基隆大学，以及圣地亚国家实验室等无不把发展微/纳米技术作为重要的研究方面。我国一些著名大学尽管研究方向侧重不一，但也无一例外地重点发展微/纳米技术，实现学科群跨越式发展。 2.2 巨大的经济效益巨大的经济效益 微机电系统在美、欧、日等发达国家已经形成了一个新兴产业，仅美国微机电系统2005年的商业产值预计可达650亿美元。以控制汽车安全气囊展开的微加速度计为例，估计未来几年内，由分立组件构成的传统加速度计将全部被微加速度计所代替。传统加速度计的单件成本超过50美元，而基于MEMS技术的同类微加速度计的单件成本仅为5到10美元。相比之下，微加速度计更小、更轻、更可靠，功能更趋于完善。
微纳机电系统建模与仿真大作业.
研究生课程考试成绩单 (试卷封面 院系机械工程学院专业机械设计及理论学生姓名刘晨晗学号129580 课程名称微/纳机电系统建模与仿真 授课时间2013年 3 月至2013年 6 月周学时 3 学分 2 简 要 评 语 考核论题MEMS综述 总评成绩 (含平时成绩 备注 任课教师签名: 日期: 注:1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。“简要评语”栏缺填无效。 2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。 3. 学位课总评成绩以百分制计分。
目录 1、MEMS简介 (1 2、MEMS历史与发展现状 (2 2.1 MEMS历史 (2 2.2 MEMS发展现状 (3 3、MEMS研究内容 (4 4、MEMS器件举例--悬浮微器件的结构及工作原理 (6 4.1 器件介绍 (6 4.2 器件的结构和加工工序 (6 4.3 器件的生产工艺 (7 4.4 器件的工作原理 (8 5、MEMS的应用与未来 (9 6、参考文献 (11 MEMS 综述 129580 刘晨晗 1、MEMS 简介 图1显示了自然界一些典型事物的特征尺寸,我们人类生活在以米为单位的世界里。两端分别有宏大的宇宙与微小的原子,其间有一段尺寸区间1m μ-100m μ或者0.1m μ-100m μ称为微纳米区间。在1959年12月29日的美国加州理工学院,著名的物理学家理查德-费曼(Richard P. Feynman 在一年一度的美国物理学会上提出
一个极具深刻洞察力的观点“There is plenty of room at the bottom ” 【1】。接下来的时间至今,在微纳米尺度以及原子尺寸级别相关研究的快速发展映证了费曼观点的远见卓识。尤其值得一提的是在微纳米区间的发展。 图1 自然界典型事物的特征尺寸 MEMS 即Micro-Electro-Mechanical System ,它是以微电子、微机械及材料科学为基础,研究、设计、制造、具有特定功能的微型装置,包括微结构器件、微传感器、微执行器和微系统等。MEMS 所研究的尺寸范围正好是上述微纳米区间。日本国家MEMS 中心给Microsystem/Micromachine 下的定义【2】:A micro machine is an extremely small machine comprising very small(several millimeters or less yet highly sophisticated functional elements that allows it to perform minute and complicated tasks 。 MEMS 是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域,其起源可以追溯到20世纪50~60年代,最初贝尔实验室发现了硅和锗的压阻效应,从而导致
论述微机电系统mems原理应用以及发展趋势
论述危机电系统（MEMS）原理应用以及发展趋势 090920413 贾猛机制四班首先，我们了解什么叫MEMS。 MEMS是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文缩写。MEMS是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。 MEMS发展的目标在于，通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统，开辟一个新技术领域和产业。MEMS可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务，也可嵌入大尺寸系统中，把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。21世纪MEMS将逐步从实验室走向实用化，对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防和科学发展产生重大影响。 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，主要由传感顺、作动器(执行器)和微能源三大部分组成。微机电系统涉及物理学、化学、光学、医学、电子工程、材料工程、机械工程、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术。微机电系统的制造工艺主要有集成电路工艺、微米/纳米制造工艺、小机械工艺和其他特种加工工种。微机电系统在国民经济和军事系统方面将有着广泛的应用前景。主要民用领域是医学、电子和航空航天系统。美国已研制成功用于汽车防撞和节油的微机电系统加速度表和传感器，可提高汽车的安全性，节油10%。仅此一项美国国防部系统每年就可节约几十亿美元的汽油费。微机电系统在航空航天系统的应用可大大节省费用，提高系统的灵活性，并将导致航空航天系统的变革。例如，一种微型惯性测量装置的样机，尺度为2厘米×2厘米×0.5厘米，重5克。在军事应用方面，美国国防部高级研究计划局正在进行把微机电系统应用于个人导航用的小型惯性测量装置、大容量数据存储器件、小型分析仪器、医用传感器、光纤网络开关、环境与安全监测用的分布式无人值守传感等方面的研究。该局已演示以微机电系统为基础制造的加速度表，它能承受火炮发射时产生的近10.5个重力加速度的冲击力，可以为非制导弹药提供一种经济的制导系统。设想中的微机电系统的军事应用还有：化学战剂报警器、敌我识别装置、灵巧蒙皮、分布式战场传感器网络等。 MEMS的特点是： 1)微型化：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。 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，密度类似铝，热传导率接近钼和钨。 3)批量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。批量生产可大大降低生产成本。 4)集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致动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，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。 5)多学科交叉：MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。 MEMS发展现状及市场规模：MEMS技术发展日新月异，各种新产品不断涌现。随着新微机电系统和微系统产品的诞生和不断发展，这些产品的市场扩展非常迅速，MEMS产品在商业市场的每个方面都将占据主导地位。根据市场研究机构The Information Network预估，2008年全球MEMS应用市场将成长11%，市场规模可达78亿美元，其中MEMS在消费电子应用比例可近五成，规模将为35亿美元，预估到2012年全球MEMS应用市场规模将达154亿美元，其中MEMS消费电子应用规模可成长至71亿美元。iSuppli的报告则指出，手机将会是MEMS 下一阶段最具潜力的应用市场，成长预期可超过PC周边和汽车感测领域；到2012年MEMS在手机领域的应用规模将达8.669亿美元，约为2007年3.048亿美元的3倍，出货量达2.009亿颗,是2007年的4倍。市调机构Yole Development的报告更为乐观，其预计2012年MEMS零组件在手机应用市场规模可望达到25亿美元。
MEMS在微能源中的应用与发展趋势
MEMS在微能源中的应用与发展趋势 摘要：能源供电装置是微机电系统中重要的组成部分，普通能源供电装置存在尺寸大、能量密度低、寿命短等缺点，许多学者都致力于研究新型微能源供电装置。随着MEMS 的发展,微能源逐渐成为MEMS 应用中的一个关键问题。通过分析国内外参考文献，对MEMS 在微能源中的应用进行介绍，包括：电池式微能源、微型内燃机、振动驱动微能源、摩擦发电机。多种微能源装置各有特点，重点阐述了每种微能源装置的工作原理、研究现状以及当前研究需要克服的难题，最后概括了微能源装置的未来发展趋势。 关键词：MEMS；微能源；发展现状 0引言 微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System），也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，是在微电子技术（半导体制造技术）基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件，是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。MEMS是一项革命性的新技术，广泛应用于高新技术产业，是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术[1]。一般来说，MEMS系统性能稳定、精度较高，适合批量化生产，性能优劣反应了精密加工技术的发展水平。其系统尺寸在几毫米乃至更小，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。微能源器件是MEMS系统中重要的组成部分，研究微能源器件的技术被称为微能源技术，微能源技术的发展对MEMS系统以及其他能源需求系统至关重要，人们一直希望微能源技术与MEMS技术能够互相促进，共同发展。 现有电源尺寸较大，不能集成于微小系统中；电源的能量密度较低，难以满足便携式电子设备的使用需求；电源使用寿命有限。在很多机电系统中，系统寿命并不取决于系统内机械零件的磨损程度，而是取决于电源装置的使用寿命，特别是在电源更换困难的机电系统中。正是因为上述原因，很多国内外学者都致力于研究新型微能源供电装置，以期提高机电系统的使用寿命和工作可靠性。 根据发电原理不同，微能源装置可分为微型电池和微型发电机。各有特点，适用场合也