《微机电系统基础》3-16、3-19、11-4

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《微机电系统》复习参考题目

《微机电系统》复习参考题目1、微机电系统（MEMS）的英文全称？2、微机电系统得内涵和特点？3、LIGA技术包含内容？4、DEM技术包含内容？5、什么是MEMS微尺度效应？6、MEMS的设计涉及那些学科？简述MEMS的设计方法及特点7、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。

8、集成电路基本制造基本程序？9、薄膜制备的方法有哪两类？10、什么是外延技术？常用的外延技术有哪几种？11、什么是掺杂工艺？有哪些方法？12、氮化硅的性质，用途和制备方法是什么？13、什么是光刻工艺？典型的光刻工艺流程？14、简述干法腐蚀的特点？15、MEMS制造工艺有哪两类主要技术？叙述各类技术的主要内容。

16、叙述硅刻蚀的湿法技术的主要工艺流程。

各向同性刻蚀的特点是什么？各向异性刻蚀的机理是什么？17、叙述硅刻蚀的干法技术主要工艺流程。

18、简要叙述电化学自停止腐蚀技术。

19、LIGA体微加工技术的组成部分是什么？及其主要工艺流程。

20、什么是微电铸工艺？微电铸工艺的难点是什么？如何解决？21、什么是微复制工艺及其工作原理？22、什么是阳极键合技术，其机理及阳极键合质量的影响因素。

23、目前加速度微传感器测试机理有几种？简述阵列式加速度微传感器的设计思路。

24、磁微传感器的基本特点? 举例说明磁微传感器应用？25、光微传感器的物理机理是什么？光纤传感器的特点？26、简述磁致伸缩金属的物理特性，为什么可以用做微执行器的材料。

27、记忆合金材料的特点是哪些？其应用方面有哪些？28、说明静电微马达的工作原理。

29、为何在宏观电机中主要采用电磁驱动，而在MEMS电机中主要采用静电力驱动？。

30、梳状微谐振器的结构和工作原理是什么？31、无阀微泵泵腔容积经过“吸入-排出”一个周期后，会沿泵的入口到出口形成流量，画出其工作原理示意图，说明其工作原理？其优点是什么？32、举例说明MEMS产品在军事或民用中的应用，它们的特点以及未来发展趋势。

【国家自然科学基金】_微谐振器_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
科研热词推荐指数谐振器 4 微环 3 滤波器 2 高密度 1 频率漂移 1 频域分离 1 非线性 1 静电激励-电容检测 1 集成 1 谐振式微加速度计 1 谐振原理 1 绝缘体上硅 1 紧凑型 1 碳化硅 1 硅绝缘体 1 硅 1 橄榄球形微谐振器 1 椭圆形 1 有限差分时域法 1 有限元仿真 1 方程求解 1 数值模拟分析 1 快速测量 1 微波光子 1 微杠杆结构 1 微机械谐振器 1 微弱信号检测 1 微加速度计 1 差分 1 射频微机电系统(rf mems) 1 子电路 1 回音壁模式 1 双端固支音叉谐振器 1 压阻检测 1 单端口谐振器 1 全光 1 光学器件 1 信噪比 1 仿真 1 亚微米间隙 1 互相关检测 1 串行 1 pvp材料 1 ptt微米线 1 ordinary differential equation1 （ode）, siliconmi ghz 1 elliptical microring resonator, 1 silicon-on-insula
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
2009年科研热词推荐指数序号科研热词微机电系统 3 1 谐振器频闪成像 1 2 电光开关频率输出 1 3 微环阵列领域重点突破项目(20061682).教育部产学研合作专项资金项目 1 4 开关电压集成光学 1 5 光通信陀螺仪 1 6 静电横向微谐振器谐振器 1 7 静电梳齿表面修饰 1 8 铒镱共掺液体粘性阻力 1 9 相位相关气体传感器 1 10 热激励数字散斑相关技术 1 11 波导放大器微间隙平板 1 12 旋转角度微环谐振器 1 13 故障微悬臂梁 1 14 支撑梁型式平面运动 1 15 悬臂梁块匹配 1 16 性能分析双质量块 1 17 微环谐振器双端音叉谐振器 1 18 微梳齿动态特性 1 19 微机电系统光学延迟 1 20 微型机械(mems) 传输矩阵 1 21 开关时间亚像素 1 22 动力学串联耦合 1 23 加速度计 mems谐振器 1 24 传输光谱 25 仿真 26 radon 变换 27 mems谐振器

微机电系统工程专业《电子技术基础》本科春季学期期末考试题试卷(第七套)

微机电系统工程专业《电子技术基础》本科春季学期期末考试题试卷（第七套）题号一二三四五六七总分得分一、单项选择题。

1．根据逻辑代数基本定律可知：A ＋BC ＝（）； A ．A ； B ．A ·B ＋ A ·C ； C ．A ·（B ＋C ）； D ．（A ＋B ）·（A ＋C ）； 2．下列哪种逻辑表达式化简结果错误：（）； A ．A+1=A ； B ．A ＋AB ＝ A ； C ．A ·1＝A ； D ．A · A ＝ A ； 3．十进制数 14用 8421 BCD 码表示为：（）； A ．100001； B ．1110； C ．00010100； …○…………○………装…………○…………订…………○…………线…………○…………院系：专业班级：学号：姓名：座位号：D．E；4.二进制的减法运算法则是( )；A. 逢二进一；B. 逢十进一；C. 借一作十；D. 借一作二；5.下列编码方法中,属于无权码的有 ( )；A. 8421BCD；B. 2421BCD；C. 格雷码；D. BCD码；6.下列不可以作为无触点开关的是：（）；A. 二极管；B. 三极管；C. 电阻；D. 可控硅；7. 要产生周期性脉冲信号，可选用：（）；A. 单稳态触发器；B．施密特触发器；C．多谐振荡器；D．正弦波振荡器；8.晶体三极管作开关使用时，它的工作状态是（）；A. 放大与饱和；B. 饱和与截止；C. 截止与放大；D. 放大、截止及饱和；9.提高晶体三极管的开关速度的方法有（）；A. 提高三极管的静态工作点；B. 选用开关时间小的三极管；C. 基极回路引入加速电容；D. 提高三极管的工作电压；10．选择一组不正确的公式：（）；A． A+B =B+A；B． 0·A=0；C. A+AB=A+B；D. A+AB=A；11．能将串行输入数据变为并行输出的电路为：（）；A. 编码器；B. 译码器；C. 比较器；D. 数据分配器；12.下列器件不属于组合逻辑电路的是( )；A. 编码器；B. 译码器；C. 触发器；D. 加法器；13.八位二进制数能表示10进制数的最大值为( )；A. 255；B. 199；C. 248；D. 192；14.下列逻辑函数中，属于最小项表达式形式的是 ( )；A．L=ABC+BCD；B．C B⋅=；L+BACAC．L=AC+ABCD；D．BC⋅=；L+BACA15.已知逻辑函数Y=AB+BC，若要Y=1,则ABC的取值可能是( )；A．010；B．110；C．101；D．100；16.三位二进制编码器输出与输入端的数量分别为( )；A. 3个和2个；B. 3个和8个；C. 8个和3个；D. 2个和3个；17.七段显示译码器,当译码器七个输出端状态为abcdefg=0110011时,高电平有效,输入一定为( )；A. 0011；B. 0110；C. 0100；D. 0101；18.对于8421BCD码来说,属于伪码的有( )；A. 1010；B. 1000；C. 0000；D. 0100；19.译码器输的是( )；A. 纯数字；B. 纯字母；C. 信号；D. 不能确定；20.计算机系统中进行的基本运算是( )；A. 加法；B. 减法；C. 乘法；D. 除法；21.欲使一路数据分配到多路装置中应选用( )；A. 编码器；B. 数据选择器；C. 数据分配器；D. 译码器；22.若译码驱动输出为低电平,则显示器应选用( )；A. 共阴极显示器；B. 共阳极显示器；C. 两者均可；D. 不能确定；23.微分电路可以将方波转换成 ( )；A．尖波脉冲；B．三角波；C．阶梯波；D．正弦波；24．构成计数器的基本电路是：（）；A．与门；B．555；C．非门；D．触发器；25．某个寄存器中有8个触发器，它可存放（）位二进制数。

微机电系统-MEMS简介.

1981年水晶微机械 (Yokogawa Electric) 1982年“Silicon as a mechanical material” (K. Petersen)
1983年集成化压力传感器 (Honeywell)
1985年 LIGA工艺 (W. Ehrfeld et al.) 1986年硅键合技术 (M. Shimbo)
8:21 AM
12
8:21 AM
13
在军事上的应用
MEMS已在空间超微型卫星上得到应用 ,该卫星外形尺寸为 2. 54 cm ×7. 62 cm ×10. 6 cm,重量仅为 250 g 。2000年 1月 ,发射的两颗试验小卫星是证明空基防御能力增强的一个范例。对小卫星试验来说幸运的是 ,因其飞行寿命短 ,所以 ,暴露在宇宙辐射之下并不是关键问题。小卫星上基于硅的 RF开关在太空应用中表现出优异的性能 ,这得益于它的超微小尺
2、MEMS在军事国防上的应用
3、MEMS在汽车工业上的应用
4、MEMS在医疗和生物技术上的应用 5、MEMS在环境科学上的应用
6、MEMS在信息技术领域中的应用
8:21 AM
11
在汽车上的应用
MEMS传感器及其组成的微型惯性测量组合在汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统（ABS）、减震系统、防盗系统等。GPS定位系统。 *在汽车里作为加速表来控制碰撞时安全气囊防护系统的施用 * 在汽车里作为陀螺来测定汽车倾斜，控制动态稳定控制系统 * 在轮胎里作为压力传感器。
8:21 AM
20
影像工作站
OMOM胶囊内镜的工作原理是：患者像服药一样用水将智能胶囊吞下后，它即随着胃肠肌肉的运动节奏沿着胃→十二指肠→空肠与回肠→结肠→直肠的方向运行，同时对经过的腔段连续摄像，并以数字信号传输图像给病人体外携带的图像记录仪进行存储记录，工作时间达6～8小时，在智能胶囊吞服8～72小时后就会随粪便排出体外。医生通过影像工作站分析图像记录仪所记录的图像就可以了解病人整个消化道的情况，从而对病情做出诊断。优点: 操作简单:整个检查仅为吞服胶囊、记录与回放观察三个过程。医生只需在回放观察过程中，通过拍摄到的图片即可对病情做出准确判断。安全卫生:胶囊为一次性使用，避免交叉感染 ;外壳采用不能被消化液腐蚀的医用高分子材料，对人体无毒、无刺激性 ,能够安全排出体外。扩展视野:全小肠段真彩色图像清晰微观，突破了小肠检查的盲区，大大提高了消化道疾病诊断检出率。方便自如:患者无须麻醉、无须住院，行动自由，不耽误正常的工作和生活。

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。

《电子封装、微机电与微系统》课件第9章

5) 可靠性 MEMS使用范围广泛，对其封装提出更高的可靠性要求。尤其在恶劣条件下工作的MEMS器件，利用封装技术，避免受到有害环境侵蚀。在满足气密封装功能的前提下，散发多余热量，从而保证可靠性。
6) 经济性 MEMS封装主要采用定制式研发，现处于初期发展阶段，离系列化、标准化要求尚远。降低封装成本是一个必须解决的问题。
9.1 MEMS封装的基本类型
MEMS封装的分类方式有两种：一种是按封装材料分类，可分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装三类；另一种是按密封特性分类，可分为气密封装和非气密封装。
9.2 MEMS封装的特点
1. MEMS封装区别于微电子封装的不同点 1) 封装层次微电子封装通常分四个层次，即芯片级封装、单芯片封装和多芯片组件的封装、单层或多层PCB基板封装、多层母板封装。MEMS 封装则通常分为裸片级封装(Die Level)、器件级封装(Device Level)、硅圆片级封装(Wafer Lever Packaging)、单芯片封装(Single Chip Packaging)和系统级封装(System on Packaging)。
2) 封装类型微电子封装一直追随IC芯片的发展而发展，从而形成了与各个不同时期相互对应的有代表性的标准封装类型。 MEMS因为应用领域十分宽广，涉及多学科技术领域，往往是根据所需功能，制作出各种MEMS后再考虑封装问题的，故MEMS封装难以形成规范、标准的封装类型。因此，从某种意义上说，MEMS封装在很多情况下是专用封装。
键合压力高低低
表 9-2 MEMS 引线键合工艺
键合温度/℃ 超声波能量适用引线材料
300～500
无
Au
25
有
Au、Al

《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案..

《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案形成性考核作业1一、判断题（正确的打√，错误的打×）1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。

（×）2. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。

（√）3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。

（√）4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。

（×）5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。

（×）6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。

（×）7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。

（×）8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。

（×）9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。

（×）10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。

（√）11．采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。

（√）×12．采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。

（√）×二、单选题1．以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。

A．游标卡尺 B．电话C．全自动洗衣机 D．非指针式电子表2．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A ）。

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习题3-16
一根细长的硅梁受到纵向张应力的作用。

力的大小为1mN ，横截面积为20um*1um 。

纵向的杨氏模量为120GPa 。

求出梁的相对伸长量（百分比）。

如果硅的断裂应变为0.3%，那么要加多大力梁才会断裂？
答：伸长量 l EA Fl l 00042.010
*1*10*20*10*12010*16693
===∆--- 相对伸长量 %042.0%100*=∆=l
l δ 极限力 mN EA F 2.710*1*10*20*10*120*%3.0669max ===--δ
习题3-19
求出下面所示悬臂梁的惯性矩。

材料是单晶硅。

悬臂梁纵向的杨氏模量为140GPa 。

答：惯性矩 4193
66310*07.112
)10*40(*10*2012m wt I ---== 习题11-4
下面是北京大学微系统所给出的MEMS标准工艺，以一个MEMS中最主要的结构——梁为例介绍MEMS表面加工工艺的具体流程。

1.硅片准备
2.热氧生长二氧化硅(SiO2)作为绝缘层
3.LPCVD淀积氮化硅(Si3N4)作为绝缘及抗蚀层
4.LPCVD淀积多晶硅1(POLY1)作为底电极
5.多晶硅掺杂及退火
6.光刻及腐蚀POLY1，图形转移得到POLY1图形
7.LPCVD磷硅玻璃(PSG)作为牺牲层
8.光刻及腐蚀PSG，图形转移得到BUMP图形
9.光刻及腐蚀PSG形成锚区
10.LPCVD淀积多晶硅2(POLY2)作为结构层
11.多晶硅掺杂及退火
12.光刻及腐蚀POLY2，图形转移得到POLY2结构层图形
13.溅射铝金属(Al)层
14.光刻及腐蚀铝层，图形转移得到金属层图形
15.释放得到活动的结构。