07级微电子机械系统技术大作业
微机械系统作业
研究生课程考试成绩单（试卷封面）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。
习题1.6查出两种压力传感器的产品性能表；一种基于MEMS技术，一种基于非MEMS技术。
根据本书1.3.2所列的标准，总结这两种产品的性能。
答：下表是艾克威特智能科技有限公司的陶瓷电容压力传感器CPS312和freescale的mems 压力传感器从以上性能表来看，基于MEMS技术的压力传感器的响应时间短，漂移小，但是其量程小，适合测量压力较小的精确测量，而非MEMS技术的压力传感器适合大压力的压力测量习题2.4画出本章讨论的压力传感器制造过程（图2-6）。
扩展教材中的流程图使其包含光刻步骤等所有的步骤。
这个练习的目的是认识、学习并熟悉画图软件。
试描绘出几何形状，包括诸如侧壁和斜坡的覆盖层等一些细节。
答：1）衬底准备2）生长二氧化硅3）涂光刻胶4）显影5）刻蚀二氧化硅6）刻蚀衬底7）去除二氧化硅8）上层圆片键合9）上层圆片减薄10）光刻胶淀积11）注入孔光刻12）掺杂区注入习题3.25证明中心点加力的双端固支梁的力常数可以看成两个简支的并联梁，并且横截面积不变，长度变为原来的一半。
解：设双端固支梁的长为l，宽为w，厚t，则可得其中点最大位移为：EIFld1923=所以其力常数为：3192dl EI d F k == ，其中123wt I = 设简支的悬臂梁的长为2ll ='，由于其截面积和双端固支梁相同，所以转动惯量不变，则可得其力常数为：339612dl EI l d EI d F k ='==' 两个悬臂梁并联后的力常数为：k k k e ='=2 因而得证以上结论习题3.26用单晶硅制造宽为20μm 的单端固支悬臂梁，使得力常数为10N/m 、谐振频率为10KHz 。
微机电系统作业
研究生课程考试成绩单（试卷封面）院系电子科学与工程学院专业微电子学与固体电子学学生姓名李艳学号121225 课程名称微电子机械系统授课时间2014年3月至2014年4 月周学时 2 学分 2简要评语考核论题[微电子机械系统] 作业总评成绩（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。
1. 习题1.9A：查找至少来自两家公司的两种压力传感器的产品性能表。
根据1.3.2节所列的传感器性能标准，总结这两种产品的性能。
至少从转换原理、灵敏度、动态范围、噪声、销售价格及功耗等方面进行比较。
B：比较至少来自两家独立公司的两种压力传感器（或者其他传感器）。
上网搜索这两家公司的两种主要专利，并对专利的保护内容和授权日期进行对比，写一份两页的总结。
（提示：可以在下列免费网站搜索，如US Patent、Trademark Office Web、Google patent或者在线专利搜索网站）。
答：A：美国飞思卡尔公司的MPX5010压力传感器与德国JUMO公司的MIDAS C18 SW –OEM压力传感器比较如下：MPX5010 MIDAS C18 SW –OEM型号性能转换原理压电材料三氧化二铝陶瓷薄膜灵敏度450mV/kPa动态范围75kPa压力差 1.6—100bar相对压力最大误差 5.0% 1.6bar销售价格约65元功耗≤0.05W ≤0.6W前者为集成传感器体积较小，功耗较低；后者为机械式的传感器，体积和功耗都较大。
两者的应用领域也不同。
B：专利一：专利二：专利一（WO2012122875 A1）MEMS压力传感器及其制作方法发明内容：专利一解决的问题是提供一种MEMS压力传感器及其制作方法，能够与集成电路制造工艺兼容，有效地降低制作成本并减小传感器尺寸。
视觉检测技术-习题参考答案
视觉检测技术－习题答案1-1 何为计算机视觉？能够解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界的机器系统称为计算机视觉或机器视觉。
1-2计算机视觉能够完成的四种基本任务是什么？尺寸和表面特征的检测；目标的识别和定位。
1-3制约计算机视觉技术应用水平的两大基础是什么？1）包括数字图像处理的视觉理论和算法；2）微电子技术1-4计算机视觉和视觉检测是什么关系？（无标准答案，根据自己的理解进行归纳、概括即可。
）以检测为目的的计算机视觉应用称为视觉检测。
视觉检测是计算机视觉内容的一部分。
第二章习题（人类视觉）2-1 做一个简单实验。
将视轴与观测书页的法线平行，给出高清晰观察区域的尺度范围。
2-2 人类视觉系统由几部分组成？各部分的功能是什么？三个部分：眼球、神经传输系统及大脑的视觉中枢；各部分作用是：光学成像、影象摄取或采集、影象信号的传输、影象信号、信息处理。
2-3 分别举出一个证明视觉空间分辨率和时间分辨率的实例。
并解释视觉区域时间分辨率不同的生理机制（生物物理原因）。
2-4 两种感受野的什么特性有利于检测影像的边缘？2-5 何为马赫带？其形成的生物学基础是什么？2-6 在夜间观赏烟火时，观察到得什么现象可以用视觉动态响应特性进行解释。
2-7 一粉笔沿轴向快速从眼前掠过留下的是什么影像，为什么？第三章习题（图象的基本知识）3-1 物体表面上某一点（小区域）的灰度（或亮度）与那些因素或分量有关？是什么关系？－语言陈述，列写公式3-2 伪彩色图象处理的目的是什么？为什么该处理方法可以实现这样一个目的？－从人类视觉对灰度和彩色的分辩能力谈起――。
3-3 假彩色图像处理的目的和任务是什么？概括：1）降低人类对对彩色区域的分辩难度；2）开展人类视觉的光谱范围。
3-4 请给出灰度直方图的两种应用。
①用于判断图像量化是否恰当。
②用于确定图像二值化的阈值。
③用于区域分割和面积计算。
3-5 黑白图像、普通灰度图像的灰度取值范围是多少？彩色图像中一个象素的颜色需要用多少个bit来表示？――每两个F表示一种基色，――24位，－3-6 结合三相CCD电荷包转移过程图，补充画出在满足t2<t2.5<t3的t2.5时刻的电荷转移示意图。
微机电系统习题及参考答案
第1、2xx习题及参考答案1．MEMS的设计涉及那些学科？简述MEMS的设计方法及特点。
MEMS综合了机、电、磁、光、声、热、液、气、生物、化学与多种学科而构成了一门独立的交叉学科。
它研究多种学科各自的特征参量相互之间的耦合关系，应用这些物理联系和耦合关系去分析和解决MEMS设计与制造中的问题。
MEMS研究多种学科各自的特征参量相互之间的耦合关系，应用这些物理联系和耦合关系去分析和解决MEMS设计与制造中的问题。
因此，在MEMS的设计中必须考虑系统设计方法，信息流程设计方法，建立统一物理特征参量设计方法。
1.MEMS设计与制造的研究和分析，MEMS产品分成系统，子系统、元件（元素）三个层次。
2.信息流程是指MEMS产品中各种信息或物理量传递的次序关系，这种传递关系是以程序形式表达的。
3.建立统一的物理特征参量，应该对所需设计对象涉及的各种物理特征参量都相对参照于同一概念的物理特征参量,即相对于系统能量变化而确定。
这样系统内各子系统和元件（元素）的物理特征都可以用相同的物理特征参量描述。
2．工程系统设计通常有几种方法？其主要思路是什么？试举例说明。
工程系统设计通常有:1.K.J法。
K.J法是由底向上处理大量数据之间关系的一种假设。
K．Jxx思路步骤：（1）标签制作：收集有关问题的所有事实和信息，并且在单个标签上或者纸片上书写每个事实。
（2）标签归类：对所有的标签进行分组，并仔细阅读。
相同属性的标签归在一起，不同属性的个别标签（孤独的狼）放在后面。
对每一组标签给定合适的名称，并把它放在面上。
在更高的水平上重复以及处理孤狼。
重复上述迭代过程，以及归类的类型数少于10个。
（3）范围制作：在恰当的空间图样内，仔细布阵最后确定的标签组，给出标签组结构总的了解，用符号描述标签组之间的关系。
对纸上图表进行转移排列，以同样的做法处理布阵子标签组。
（4）说明：用简短动词说明，构筑问题的一般情况，依据简图的事实内容，试图用文字表达、描述简图，并仔细区别个性说明。
微电子技术的应用
微电子技术的应用随着当今世界信息技术的发展,微电子技术得到了极大的发展。
本文主要介绍了什么事微电子技术,并分析了几个微电子技术在生产生活中的应用的实例。
1、引言微电子产业是基础性产业,微电子技术是高科技和信息产业的核心技术。
微电子技术具有极强的渗透性,发展速度非常快,与其他学科相结合后会产生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,对科技发展和国民经济都做出巨大的贡献。
2、什么是微电子技术微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。
微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和。
微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。
3、微电子技术在各个领域的应用微电子技术可以低成本、大批量的生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。
微电子技术的发展给人们的生产、生活带来了巨大的改变。
与微电子技术成功结合的典型例子便是MEMS技术和生物芯片等。
微电子机械系统使产品体积小、耗能少、运动灵活。
生物芯片则是微电子技术与生物工程技术结合的产物。
科学家们已在讨论把微芯片记忆线路植人人的大脑以治疗老年性痴呆症,或增加人的记忆能力的可能性。
采用微电子技术制成的集成电路芯片已发展到进人GSI时代。
最典型的是存贮器和处理器,应用极为广泛。
计算机的换代就取决于集成电路的集成规模。
随着集成电路的发展。
此外,光学与微电子学的结合,成为光电子技术,被称为尖端中的尖端,为微电子技术的进一步发展。
微电子技术还广泛应用于军事通信、火力控制、情报侦察、预替探测和电子战等方面,已使武器装备的面貌和性能发生了质的变化,也是当今实现武器装备信息化的基础和核心技术,是武器装备更新换代的重要推动力。
4、微电子技术应用的几则实例(1)目前,国内的数字电视分为标清与高清两种,标清的分辨率为720×576像素,而高清的分辨率则可达到1920×1080像素。
微电子机械系统MEMS设计与制造考核试卷
8.在所有的应用场景中，MEMS器件的尺寸越小越好。（×）
9. MEMS技术在生物医学领域的应用前景非常广阔。（√）
10.所有MEMS器件都可以采用硅微加工技术制造。（×）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述MEMS技术的定义及其主要特点，并举例说明MEMS器件在日常生活中的应用。
A.微型加速度计
B.微型麦克风
C.微型太阳能电池
D.微型温度传感器
2. MEMS的全称是？()
A. Micro Electrical Machine System
B. Micro Electronic Machine System
C. Micro Electro Mechanical System
D. Micro Engineered Mechanical System
A.硅
B.玻璃
C.铝
D.钨
6. MEMS设计流程中，哪些环节是必要的？()
A.设计与仿真
B.原型制作
C.测试与优化
D.市场调研
7.以下哪些技术可以用于MEMS器件的封装？()
A.金线键合
B.铝线键合
C.焊接
D.粘接
8. MEMS器件的测试主要包括哪些方面？()
A.电学性能测试
B.机械性能测试
C.环境适应性测试
A.加速度计
B.心率传感器
C.温度传感器
D. GPS模块
13.提高MEMS器件耐磨性的方法包括以下哪些？()
A.硅化物涂层
B.氧化物涂层
C.纳米材料涂层
D.防腐蚀涂层
14.以下哪些是MEMS技术面临的主要挑战？()
机械系统测试技术 大作业 project
项目设计
动态测试信号采集仿真与实例分析
学 姓 日
号：02009519 名：孙小刚 期：2012 年 5 月
指导老师：贾民平
机械工程测试及控制技术
东南大学 2012 年
目录
1、绪论 ...........................................................................................................................................3 2、 项 目 设 计 选 题 1 ： 信 号 仿 真 、 采 集 与 分 析 处 理 ...................4 2.1 选题内容 ...................................................................................................................................4 2.2 设计过程 ...................................................................................................................................4 参数设定 1 .............................................................................................................................4 参数设定 2 .............................................................................................................................6 参数设定 3 .............................................................................................................................6 参数设定 4 .............................................................................................................................7 参数设定 5 .............................................................................................................................9 2.3 讨论分析 .................................................................................................................................10 3、项目选题 2：基于计算机的声信号采集与分析 ............................................................... 11 3.1 选题内容 ................................................................................................................................. 11 3.2 设计过程 ................................................................................................................................. 11 实例 1：采样频率 44100Hz，单声道，实验者一 .........................................................12 实例 2：采样频率 44100Hz，单声道，实验者二 .........................................................13 实例 3：采样频率 8000Hz，单声道，实验者二 ...........................................................13 实例 4：采样频率 44100Hz，单声道，实验者三 .........................................................14 3.3 讨论分析 .................................................................................................................................15 4、项目设计选题 3 ：机械运行数据分析与处理 .................................................................16 4.1 选题内容 .................................................................................................................................16 4.2 程序编写 .................................................................................................................................16 4.3 讨论分析 .................................................................................................................................18 参考文献 .......................................................................................................................................20
07江苏省计算机等级考试二级
江苏省计算机等级考试二级（VB）2007春1.微电子技术是信息技术领域的关键技术，它以集成电路（IC）为核心。
在下列有关叙述中，错误的是 B 。
A．A．目前IC芯片（如CPU芯片）的集成度可达数千万个电子元件B．B．Moore定律指出，单块IC的集成度平均每半年翻一番C．C．从原料熔练到最终产品包装，IC的制造工序繁多，工艺复杂，技术难度非常高D．D．非接触式IC卡采用电磁感应方式无线传输数据，所以又称为射频卡或感应卡2．在下列有关通信中使用的传输介质的叙述中，错误的是 D 。
A．A．计算机局域网中大多使用无屏蔽双绞线，其无中继有效传输距离大约100mB．B．同轴电缆可用于传输电视信号C．C．光纤价格高，一般不在校园网和企业网中使用D．D．微波的波长很短，适合于长距离、大容量无线通信3．二进制数（1010）2与十六进制数（B2）16相加，结果为 B 。
A．(273)8 B.(274)8 C.(314)8 D.(313)84.设有一段文本由基本ASCII字符和GB2312字符集中的汉字组成，其代码为B0 A1 57 69 6E D6 D0 CE C4 B0 E6，则在这段文本中含有 D 。
A．1个汉字和9个西文字符 C.3个汉字和5个西文字符B.2个汉字和7个西文字符 D.4个汉字和3个西文字符5.在下列有关CPU的叙述中,错误的是 D .A. CPU的主要组成部分有运算器、控制器和寄存器组B. CPU的主要功能是执行指令，不同类型CPU的指令系统通常有所不同C. 为了加快运算速度，CPU中可包含多个算术逻辑部件（ALU）D. 目前PC机所有的CPU芯片均为Intel公司的产品6．PC机在加电启动过程中会运行POST程序、引导程序、系统自举程序等。
若在启动过程中，用户按某一热键（通常是Del键）则可以启动CMOS设置程序。
这些程序运行的顺序是 A 。
A．A．POST程序->CMOS设置程序->系统自举程序->引导程序B．B．POST程序->引导程序->系统自举程序->CMOS设置程序C．C．CMOS设置程序->系统自举程序->引导程序->POST程序D．D．POST程序->CMOS设置程序->引导程序->系统自举程序7.目前PC机一般都有USB和FirWire接口,用于连接各种外部设备.在下列关于这两种接口的叙述中,错误的是 B .A. A. USB是一种串行接口,可以连接键盘、鼠标器、优盘、数码相机等多种设备B. B. FireWire是一种并行接口，通常用于连接需要高速传输大量数据的设备（如音视频设备）C. C. USB 2.0的数据传输速率是USB 1.0的数十倍D. D. 一个USB接口上可以连接不同的设备8.在下列有关PC机外存储器的叙述中,错误的是 C .A.1.44MB软盘的每一面有80个磁道,每个磁道分为18个扇区,每个扇区512字节B.硬盘的主要性能指标之一是平均存取时间,它与硬盘的转速(rpm)有很大关系C.优盘的缺点是:优盘均无写保护功能,且不能起到引导操作系统的作用D.CD-R是目前常用的可记录式光盘,但其刻录的数据不能修改9.在下列关于Windows 98/XP操作系统的存储管理功能的叙述中,错误的是 C .A. A. 存储管理的功能主要包括内存的发配与回收、共享和保护、自动扩充（虚存的实现）等C. C. 虚拟存储器采用的页面调度算法是“先进先出”（FIFO）算法D. D. 在Window Windows XP 中，虚拟内存其实就是一个磁盘文件，即“交换文件”10．人们常说“软件的主体是程序，程序的核心是算法”。
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简答：
1．什么是MEMS？
2．硅片加工包括哪几个工艺步骤？
3．基本光刻技术包括哪几个工艺步骤？4．光刻掩膜的阴版、阳版结构与光刻胶的正胶、负胶分别搭配使用时，能够刻蚀出什么样的结构？
5．二氧化硅层的作用是什么，及其制备方法有哪些？
6．CVD反应步骤包括哪些？
7．完成扩散工艺需要哪些步骤？
8．湿法腐蚀技术包括哪两种，用化学方程式解释说明硅湿法腐蚀机理
9．硅自停止腐蚀技术包括哪几种，简要说明其中一种自停止腐蚀技术？
10．如何通过自停止腐蚀技术制备“微喷嘴”，简要叙述其工艺步骤。
词汇：
1．Moore’s Law
2．pressure sensors
3．accelerometers
4．flow sensors
5．inkjet printers
6．deformable mirror devices
7．gas sensors
8．micromotors
9．microgears
10．lab-on-a-chip systems 11．Sacrificial layer process 12．Deep reactive ion etching 13．Wafer bonding 14．Piezoelectric films
15．Bulk-micromachining 16．Surface micromachining 17．Integrated Circuit Processes 18．Crystal growth
19．Oxidation
20．Lithography
21．Etching
22．Diffusion and ion implantation 23．Metallization
24．Chemical vapor deposition 25．Assembly and packaging 26．Crystal plane 27．Diamond structure
28．Doping
29．Crystal oriention
30．Isotropic etching of silicon 31．Anisotropic etching of silicon 32．Dopant dependent etch stop 33．Electrochemical etch stop
34．P-N Junction Etch Stop
35．Dry Etching
36．epitaxial
37．Silicon substrate
38．high-aspect-ratio
MEMS领域英文文献翻译：
Czochralski（CZ）pulled method
Melt ultrapure polycrystalline silicon and small amount of dopant in a quartz crucible under an inert atmosphere.
Clamp and dip a small single crystal see, with normal to its bottom face carefully aligned along a predetermined direction into the molten silicon.
Once the temperature equilibrium is established, the temperature of the melt in the vicinity of the seed crystal is reduced, and silicon from melt begins to freeze out onto the seed crystal.
The added materal is a structurally perfect extension of the seed crystal. The seed crystal is slowly rotated and withdrawn from the melt => more and more silicon to freeze out on the bottom of growing crystal.
Typical pull rate for 100mm dia ～20cm/hr.
Plasmas
Apply 1.5 kVDC over 15 cm, field is 100 V/cm. Breakdown of argon when electrons transfer a kinetic energy of 15.7 eV to the argon gas (electrons migrate from the cathode to the anode). These energetic collisions generate a second electron and a positive ion for each successful strike (ions migrate from the anode to the cathode). If creating an avalanche of ions and electrons, we get a
glow or plasma. At the start of a sustained gas breakdown, a current starts flowing and voltage drops to about 150V. To sustain a plasma, a mechanism must exist to generate additional free electrons after the plasma generating that have been captured at the anode. The additional electrons are formed by ions of sufficient energy striking the cathode (Auger electrons). This continuous generation provides a steady supply of electrons and a stable plasma.。