现代机电一体化技术丛书 微机电系统及工程应用

现代机电一体化技术丛书 微机电系统及工程应用 
作者： 莫锦秋，梁庆华，王石刚 编著  
出版时间：2015年版 
丛编项：现代机电一体化技术丛书 
内容简介 
　　本书主要从普及的角度介绍了微机电系统及其相关技术的应用。全书共12章，分别对微机电系统的定义、起源及研究现状、制造技术、系统构成、设计技术进行了深入浅出、通俗易懂的介绍。本书的特点是信息量大、系统全面，包含了微机电系统制造过程中微机械加工、微封装、微检测各个环节；微机电系统构成中的各种微传感器、微执行器、微构件、微系统的工作机理；先进的微机电系统设计技术以及计算机辅助技术；多种设计手段和实用软件。本书可供希望了解或采用微机电系统的工程技术人员阅读，也可作为机械工程类学生学习专业选修课的参考书。 
目录 
第1章概论/001 
1.1微机电系统的定义/1 
1.2微机电系统的发展现状/3 
第2章微尺度效应/6 
2.1概述/6 
2.2微执行器的尺度效应/7 
2.2.1静电执行器的尺度效应/7 
2.2.2电磁执行器的尺度效应/8 
2.2.3SMA执行器的尺度效应/9 
2.3微流体的尺度效应/9 
2.4微尺度热学/11 
2.4.1热传导的尺度效应 /12 
2.4.2热交换的尺度效应/13 
2.4.3热辐射的尺度效应/13 
2.5微摩擦基础/13 
2.6尺度效应的一个实例/14 
第3章微机电系统材料/16 
3.1概述/16 
3.2硅材料/16 
3.3压电材料/18 
3.4形状记忆合金/19 
3.5超磁致伸缩材料/20 
3.6聚合物/21 
3.7电流变体/22 
第4章微机械制造技术/23 
4.1概述/234.2微机电系统中的传统超精密与特种加工技术/23 
4.2.1超精密机械加工/23 
4.2.2微细电火花加工/24 
4.2.3高能束微机械加工技术/25 
4.3微机电系统常用的集成电路工艺/26 
4.3.1薄膜成形/26 
4.3.2掺杂技术/28 
4.3.3光刻技术/29 
4.4硅微机械加工技术/32 
4.4.1体微加工技术/32 
4.4.2表面微加工/36 
4.4.3键合技术 /37 
4.5LIGA工艺/40 
4.6微封装/42 
4.6.1晶片级封装/43 
4.6.2单芯片封装/43 
4.6.3多芯片与微系统封装/45 
4.6.4表面微加工法封装/45 
4.6.5三维堆装/46 
第5章微检测技术/47 
5.1概述/47 
5.2微结构的材料特性检测技术/47 
5.2.1弹性模量的测定/47 
5.2.2微结构材料应力的检测/49 
5.2.3微结构材料热物性参数的检测/54 
5.3微机电系统构件的几何量检测/56 
5.3.1光学法测量几何尺寸/57 
5.3.2扫描隧道显微测量技术/60 
5.3.3薄膜构件的膜厚测量/61 
5.4微系统的性能检测/62 
5.4.1结构动态参数的识别/62 
5.4.2微执行器运动的检测/64 
5.4.3动态微结构的视觉检测法/64 
第6章微构件/68 
6.1概述/68 
6.2结构梁/68 
6.3薄膜/71 
6.4铰链/756.5隧道探针/77 
6.6压阻换能器件/78 
6.7静电微构件/80 
6.8可动质量块/83 
第7章微执行器/84 
7.1概述/84 
7.2静电执行器/85 
7.3压电执行器/89 
7.4电磁执行器/92 
7.5热执行器/94 
7.6微流体执行器/96 
第8章微传感器/99 
8.1概述/99 
8.2微型物理传感器 /100 
8.2.1微型力学量传感器/100 
8.2.2微型光学量传感器/109 
8.2.3微型热学量传感器/110 
8.2.4微型声学量传感器/111 
8.3微型化学量传感器/112 
8.3.1微型气体传感器/112 
8.3.2微型离子敏传感器/114 
8.4微型生物传感器/115 
8.4.1生物传感器的分类/115 
8.4.2悬臂梁式生物传感器/118 
第9章微构件及微器件制造工艺/121 
9.1悬臂梁的制造工艺/121 
9.2悬空结构的制造工艺/123 
9.3薄膜的制造工艺/124 
9.4微器件制造工艺示例/126 
第10章微系统及应用/132 
10.1概述/132 
10.2在汽车工业中的应用/132 
10.2.1压力传感器/13210.2.2硅加速度传感器/132 
10.3微机器人/133 
10.4微型飞行器/135 
10.5在航空航天中的应用/136 
10.6在医学中的应用/138 
10.6.1植入式人造器官/138 
10.6.2体内显微手术/138 
10.6.3微喷雾给药/139 
10.7在军事武器中的应用/140 
10.8在生物科学中的应用/142 
10.8.1DNA PCR扩增芯片/142 
10.8.2DNA毛细管电泳芯片/143 
10.8.3微型DNA流体控制芯片/144 
10.8.4集成DNA微系统芯片/144 
10.9在信息技术中的应用 /144 
10.9.1微光机电器件/145 
10.9.2无线电微机电系统/147 
第11章微机电系统设计技术/150 
11.1概述/150 
11.2微机电系统设计的概念、任务及类型/154 
11.2.1微机电系统设计概念及本质/154 
11.2.2设计类型/155 
11.2.3微机电系统设计内容/155 
11.2.4VLSI、宏机械以及微机电系统设计/156 
11.2.5设计原则/157 
11.3微机电系统设计过程/157 
11.4微机电系统现代设计方法简介——健壮性设计/160 
11.4.1健壮性设计理论/160 
11.4.2优化算法/162 
11.4.3实例——两自由度微谐振器/164 
11.5微机电系统设计方法学与发展方向/166 
第12章微机电系统计算机辅助技术/168 
12.1概述/168 
12.2MEMS CAD设计原则/169 
12.3MEMS CAD结构体系/170 
12.4MEMS建模与仿真/171 
12.4.1加工过程模拟/172 
12.4.2器件特性仿真/17312.4.3器件行为模型与系统仿真/174 
12.5宏模型/174 
12.5.1微机械宏模型技术现状及类型/175 
12.5.2宏模型设计的基本原则和常用方法/176 
12.6建模语言VHDL-AMS简介/177 
12.6.1VHDL-AMS语言的起源：VHDL语言/177 
12.6.2VHDL-AMS语言基本特点/177 
12.6.3VHDL-AMS语言的语法/178 
12.6.4微机械系统VHDLAMS描述举例/181 
12.7常用软件介绍/182 
12.7.1SUGAR /182 
12.7.2AnsysMems /186 
12.7.3MEMS Pro /189 
参考文献/192