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MEMS结构与工艺课程总结 卢德江 djlu@mail.xjtu.edu.cn * * MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University 国际电技术委员会 (International Electrotechnical Commission) “微系统是微米量级内的设计和制造技术。它集成了多种元件,并适应于以低成本大量生成。 综合表述: MEMS是由微加工技术制备,特征结构在微米尺度(1μm~1mm)的,集成有微传感器、微致动器、微处理与控制单元的微系统。 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University MEMS结构与工艺课程 MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University 频率较低、功耗高、线性差 致动力大、工艺性较好 微热力致动器 材料特殊、工艺性差 致动力大、频率较高、线性较好 微压电致动器 非线性、高电压、致动力小 工艺型好、频率高、功耗低 微静电致动器 MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University a、微结构材料的物理特性与宏观材料有所不同。 b、在常规系统中常被忽略的表面力在MEMS中占据主导作用。 c、在微尺度下,摩擦超过了惯性对运动的影响。 d、微结构的热消散能力(L1 ~L2 )超过了热存储能力(L3) 。 e、毛细作用强烈地影响着微流体。 尺寸效应对MEMS的影响: MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University a、二维或者二维半结构 。 b、几何形状简洁。 e、多采用弹性变形构件来取代运动副 。 c、单晶硅结构可能受晶向的限制 。 f、某些MEMS器件具有进行自装配的工艺结构。 d、方便地制作成阵列的形式 MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University UV 曝光 显影 后续加工 ■ Silicon Process developed in IC ■ Physical properties of Silicon based materials are good enough to mechanical applications. Why Silicon? 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University 微型机电系统课程 MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University MEMS结构与工艺课程 MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University Institute of Precision Engineering, XJTU MEMS结构与工艺课程 Institute of Precision Engineering, XJTU MEMS结构与工艺课程 MEMS结构与工艺课程 西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University
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