第1章MEMS設(shè)計緒論第1部分ppt課件

1、第第1 1章章 緒論緒論( (第第1 1部分部分) )oMEMSMEMS研究發(fā)展史研究發(fā)展史oMEMSMEMS概念概念oMEMSMEMS技術(shù)發(fā)展概況技術(shù)發(fā)展概況o器件及應(yīng)用實例器件及應(yīng)用實例oMEMSMEMS的本質(zhì)特征的本質(zhì)特征o小型化小型化o微電子集成微電子集成o高精度的批量制造高精度的批量制造o器件：傳感器與執(zhí)行器器件：傳感器與執(zhí)行器o能量域與換能器能量域與換能器o傳感器傳感器o執(zhí)行器執(zhí)行器oMEMSMEMS與微電子學(xué)與微電子學(xué)What ？MEMS研究發(fā)展史研究發(fā)展史MEMS基基本概念本概念各個國家不同的定義各個國家不同的定義o 美國：微型機電系統(tǒng)美國：微型機電系統(tǒng)o MEMS: Micr

2、o electro mechanical systemMEMS: Micro electro mechanical systemo 日本：微機械日本：微機械o Micro machineMicro machineo 歐洲：微系統(tǒng)歐洲：微系統(tǒng)o Micro systemMicro system尺度尺度Factor Prefix Symbol Factor Prefix Symbol10+24 yotta Y 10-24 yocto y10+21 zetta Z 10-21 zepto z10+18 exa E 10-18 atto a10+15 peta P 10-15 femto f10+12

3、 tera T 10-12 pico p10+9 giga G 10-9 nano n10+6 mega M 10-6 micro 10+3 kilo k 10-3 milli m10+2 hecto h 10-2 centi c10+1 deca da 10-1 deci d典型尺寸典型尺寸o 1 1光年光年=9.46=9.4610151015米米o 美特好到中北大學(xué)美特好到中北大學(xué)1515公里公里o 人身高人身高1.x1.x米米o 小米直徑小米直徑1 1毫米毫米o 紅細(xì)胞直徑紅細(xì)胞直徑8 8微米微米o 可見光波長可見光波長380-780380-780納米納米o 氫原子直徑氫原子直徑0.10

4、.1納米，質(zhì)子直徑納米，質(zhì)子直徑1.61.610-1510-15米米1 cm beetle 甲蟲甲蟲1 mm head louse 跳蚤跳蚤100 m hair 頭發(fā)頭發(fā) 10 m blood cells 血球血球 1 m bacteria 細(xì)菌細(xì)菌100 nm virus 病毒病毒 10 nm IC features 線寬線寬 1 nm DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu) 0.1-0.3nm atom 原子原子自然的微小世界自然的微小世界微型車床微型車床 Micro Micro Lathe- Lathe-JapanJapan小汽車小汽車和米粒和米粒Mini Mini Car Car and and

5、Rice Rice - - ToyotaToyota微型微型飛行器飛行器Micro Micro Aerial Aerial Vehicle-Vehicle-MITMIT微型微型機器人機器人 Micro Micro RobotRobot-US-US人造的微小世界人造的微小世界（281GHz），以至于其靈敏度足以探測單個細(xì)菌、細(xì)胞、分子甚至光子間的相互作用。o 將傳感器、執(zhí)行器與處理及控制電路同時集成在單一芯片上，形成單片集成的MEMS系統(tǒng)。o 在某些成熟的商業(yè)化MEMS產(chǎn)品中，將電路與MEMS結(jié)構(gòu)集成所帶來的性能優(yōu)勢起到關(guān)鍵性作用：o 氣囊加速度傳感器、數(shù)字光處理器、噴墨頭MEMS的本質(zhì)特征的本質(zhì)特征微電子集成微電子集成o 傳統(tǒng)機械系統(tǒng)的制造方法：o 設(shè)計零件加工裝配安裝o MEMS的制造