mems设计与工艺(1) [兼容模式]

《mems设计与工艺(1) [兼容模式]》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013/2/25MEMS设计与工艺在本课程之前电子基础力学基础石云波大学物理/数学先进制造中心402，3557569（O）ANSYS仿真shiyunbo@nuc.edu.cn1Howtolearnthiscourse课程的基本目的了解MEMS的发展前沿知识Learnthiscourse?connecttoothercourse,ourlife,培养对MEMS的兴趣futureWhy-掌握MEMS工艺的基本流程Fabricationprocess?connecttootherchap

2、ter掌握MEMS设计的基本过程Stressanalysis?掌握mems机电及其耦合分析的基本理论connecttotheacceleratordesign掌握机电结构微器件的性能分析方法课程简介第一章微机电系统概述1、概述微机电系统基本概念2、基础知识微机电系统的发展史3、MEMS工艺MEMS的本质特征4、MEMS设计方法微机电系统实例5、器件的设计实例MESM工艺简介MEMS与微电子MEMS技术的应用市场微机电系统的相关资讯5612013/2/251.1ME

3、MS基本概念What？–Othernames:Microsystems(Europe),–Micromachines(Japan)8MEMS的尺度MEMS系统109人造的微小世界MEMS的基本特点微型车床微型Micro飞行器起源于硅IC工艺Lathe-Micro尺寸在~1um----几mmJapanAerialVehicle--含有可动部件（actuators）/传感器/相关MIT系统小汽车微型主要工艺借鉴IC和米粒机器人能与IC集成MiniCarMicro封装相对复杂andRice

4、Robot--Toyota--US（<28克，4cm3）111222013/2/252、MEMS的发展史MEMS的发展史（续1）与IC的发展密不可分80年代后期：MEMS的加工与传统的加工完全不同LPCVD、RIE、Lithography萌芽阶段（60年代中-80年代）MEMS的基本结构,悬臂梁,喷嘴,薄膜等PolysiliconSurfaceMicromaching技术的发展ResonantGateTransistor(andfirst–PolysiliconCantilever

5、sandFlexures(Howe-magneticmicromotor)UCB)AnisotropicSiliconEtchants(EDP,KOH）WaferBonding(Anodic)–PolysiliconMicromotors(UCB,MIT)PressureSensors(Honeywell,Motorola)–Accelerometer(AnalogDevices)InkjetPrinters(HewlettPackard)–IntegrationofFerromagnet

6、icMaterialswithMEMS1982:KurtPetersen:“SiliconasaMechanicalMaterial”1314MEMS的发展史（续3）MEMS的发展史（续2）90年代MEMS的发展的黄金时代NewMicrofabricationCapabilities政府/商业机构强力支持☆“New”Materials(glass,plastic,metals,magneticmaterials,etc…)新产品不断涌现☆MicrofabricationProcesse

7、s(DRIE,汽车用集成惯性传感器ADXL系列XeF)/AD2☆HighAspectRatio(LIGA,DRIE,etc.)DMD/TI光MEMSNewNeeds生物MEMS☆Standardization,CAD,Foundries微流控器件RFMEMSNEMS1516获得2000年Nobel物理奖第一个晶体管（NPNGe）1947年12月23日W.SchokleyJ.BardeenW.Brattain171958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片18

8、32013/2/2582年：美国U.C.Bekeley，表面牺牲层技术1988年：静电旋转微马达微型静电马达成功MEMS进入新纪元FanLong-Shen,TaiYu-ChongandMullerRRichardS.MullerS1989,IC-processedelectrostaticUCB,Berkeley,CA,USAmicromotorsSensorsActuators,2041–7192020世纪90年代初：气囊微加速度计产业化20世纪90年代中：ICP的出现促进体硅工