微机电系统及工程应用电子书

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内容提要

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“现代机电一体化技术丛书”编委会

丛书序

前言

第1章　概论

1.1　微机电系统的定义

1.2　微机电系统的发展现状

第2章　微尺度效应

2.1　概述

2.2　微执行器的尺度效应

2.2.1　静电执行器的尺度效应

2.2.2　电磁执行器的尺度效应

2.2.3　SMA执行器的尺度效应

2.3　微流体的尺度效应

2.4　微尺度热学

2.4.1　热传导的尺度效应

2.4.2　热交换的尺度效应

2.4.3　热辐射的尺度效应

2.5　微摩擦基础

2.6　尺度效应的一个实例

第3章　微机电系统材料

3.1　概述

3.2　硅材料

3.3　压电材料

3.4　形状记忆合金

3.5　超磁致伸缩材料

3.6　聚合物

3.7　电流变体

第4章　微机械制造技术

4.1　概述

4.2　微机电系统中的传统超精密与特种加工技术

4.2.1　超精密机械加工

4.2.2　微细电火花加工

4.2.3　高能束微机械加工技术

4.3　微机电系统常用的集成电路工艺

4.3.1　薄膜成形

4.3.2　掺杂技术

4.3.3　光刻技术

4.4　硅微机械加工技术

4.4.1　体微加工技术

4.4.2　表面微加工

4.4.3　键合技术

4.5　LIGA工艺

4.6　微封装

4.6.1　晶片级封装

4.6.2　单芯片封装

4.6.3　多芯片与微系统封装

4.6.4　表面微加工法封装

4.6.5　三维堆装

第5章　微检测技术

5.1　概述

5.2　微结构的材料特性检测技术

5.2.1　弹性模量的测定

5.2.2　微结构材料应力的检测

5.2.3　微结构材料热物性参数的检测

5.3　微机电系统构件的几何量检测

5.3.1　光学法测量几何尺寸

5.3.2　扫描隧道显微测量技术

5.3.3　薄膜构件的膜厚测量

5.4　微系统的性能检测

5.4.1　结构动态参数的识别

5.4.2　微执行器运动的检测

5.4.3　动态微结构的视觉检测法

第6章　微构件

6.1　概述

6.2　结构梁

6.3　薄膜

6.4　铰链

6.5　隧道探针

6.6　压阻换能器件

6.7　静电微构件

6.8　可动质量块

第7章　微执行器

7.1　概述

7.2　静电执行器

7.3　压电执行器

7.4　电磁执行器

7.5　热执行器

7.6　微流体执行器

第8章　微传感器

8.1　概述

8.2　微型物理传感器

8.2.1　微型力学量传感器

8.2.2　微型光学量传感器

8.2.3　微型热学量传感器

8.2.4　微型声学量传感器

8.3　微型化学量传感器

8.3.1　微型气体传感器

8.3.2　微型离子敏传感器

8.4　微型生物传感器

8.4.1　生物传感器的分类

8.4.2　悬臂梁式生物传感器

第9章　微构件及微器件制造工艺

9.1　悬臂梁的制造工艺

9.2　悬空结构的制造工艺

9.3　薄膜的制造工艺

9.4　微器件制造工艺示例

第10章　微系统及应用

10.1　概述

10.2　在汽车工业中的应用

10.2.1　压力传感器

10.2.2　硅加速度传感器

10.3　微机器人

10.4　微型飞行器

10.5　在航空航天中的应用

10.6　在医学中的应用

10.6.1　植入式人造器官

10.6.2　体内显微手术

10.6.3　微喷雾给药

10.7　在军事武器中的应用

10.8　在生物科学中的应用

10.8.1　DNA PCR扩增芯片

10.8.2　DNA毛细管电泳芯片

10.8.3　微型DNA流体控制芯片

10.8.4　集成DNA微系统芯片

10.9　在信息技术中的应用

10.9.1　微光机电器件

10.9.2　无线电微机电系统

第11章　微机电系统设计技术

11.1　概述

11.2　微机电系统设计的概念、任务及类型

11.2.1　微机电系统设计概念及本质

11.2.2　设计类型

11.2.3　微机电系统设计内容

11.2.4　VLSI、宏机械以及微机电系统设计

11.2.5　设计原则

11.3　微机电系统设计过程

11.4　微机电系统现代设计方法简介——健壮性设计

11.4.1　健壮性设计理论

11.4.2　优化算法

11.4.3　实例——两自由度微谐振器

11.5　微机电系统设计方法学与发展方向

第12章　微机电系统计算机辅助技术

12.1　概述

12.2　MEMS CAD设计原则

12.3　MEMS CAD结构体系

12.4　MEMS建模与仿真

12.4.1　加工过程模拟

12.4.2　器件特性仿真

12.4.3　器件行为模型与系统仿真

12.5　宏模型

12.5.1　微机械宏模型技术现状及类型

12.5.2　宏模型设计的基本原则和常用方法

12.6　建模语言VHDL-AMS简介

12.6.1　VHDL-AMS语言的起源：VHDL语言

12.6.2　VHDL-AMS语言基本特点

12.6.3　VHDL-AMS语言的语法

12.6.4　微机械系统VHDL-AMS描述举例

12.7　常用软件介绍

12.7.1　SUGAR

12.7.2　AnsysMems

12.7.3　MEMS Pro

参考文献