微机电系统测试技术及方法.pdf

第 11卷 　第1期 光学 　精密工程 Vol . 11 　No . 1 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 2 0 0 3 年 2 月 Optics and Precision Engineering Feb . 　2 0 0 3 ( ) 文章编号 　1004924X 2003 0 1003708 微机电系统测试技术及方法 李 　智 , 王向军 (天津大学 精密仪器与光电子工程学院 精密测试技术及仪器国家重点实验室 , 天津 300072) ( ) 摘要 :微机电系统 M EM S 测试技术及方法是 M EM S 设计 、仿真 、制造及质量控制和评价的关键环节之 一 ,本文对 M EM S 测试技术及方法所涉及的微机械量 、微几何量 、微材料特性以及系统综合参数与性能 的测试技术及方法进行了讨论 。重点介绍了光学及光电检测技术在微机电系统检测中的应用 ,对计算 机微视觉检测技术在微机电系统检测中的应用进行了探讨 。 关 　键 　词 :微机电系统 ; M EM S 检测技术 ; 光电检测 ; 计算机视觉检测 中图分类号 : TH133 . 2 1 　　文献标识码 :A 应用例子有 : 国内研制的一种硅微机械粘滞型谐 1 　引　言 振真空计 ,使用了制作在悬臂梁根部的横向压阻 器件实现单晶硅制作的悬臂梁的振动信号机电转 　 　M EM S 的测 试 技 术 和 方 法 已经 成 为 了 换[2 ] ;在研究微角速度传感器在不同气压下的振 M EM S 设计 、仿真 、制造及质量控制和评价的关 动特性时 ,采用电容检测技术测量微机械角速度 ( ) [3 ] 键环节之一 。微机电系统 M EM S 的迅速发展对 传感器的振动信号 等 。 精密检测技术提出了新的要求 。由于 M EM S 具 微机械的特征尺度一般为毫米至亚微米远小 有的结构尺寸小 、集成度高等特点 ,传统的检测技 于宏观机械 ,微机械的动态特性很容易被测量过 术与方法已不能完全满足需要 ,研制精度高 、简单 程干扰 ,光电测试方法由于是非接触测量 , 同时又 便捷 、成本低的新的检测手段已经成为 M EM S 发 具有分辨率好 、精度高的特点 , 目前已成为微机械 展的迫切需要 。 量检测领域的研究热点 ,一系列应用光电检测方 在 M EM S 设计 、制造等过程中 ,主要需要检 法的 M EM S 动态参数检测仪器 ,如激光多普勒测 ( ) ( ) 测的参数包括微机械量 、微几何量 、微材料特性及 振仪 LDV 、频闪显微干涉系统 SM IS 、计算机 ( ) 电学参数 ,其中电学参数检测方法相对比较成熟 , 微视觉系统 CMV S 、光纤迈克尔逊干涉仪等已 本文将从微机械量 、微几何量 、微材料特性三个方 投入实际应用 。 面对 M EM S 检测技术和方法进行讨论 。