現代機電一體化技術叢書 微機電系統及工程應用
作者： 莫錦秋，梁慶華，王石剛 編著
出版時間：2015年版
叢編項： 現代機電一體化技術叢書
內容簡介
　　本書主要從普及的角度介紹了微機電系統及其相關技術的應用。全書共12章，分別對微機電系統的定義、起源及研究現狀、制造技術、系統構成、設計技術進行了深入淺出、通俗易懂的介紹。本書的特點是信息量大、系統全面，包含了微機電系統制造過程中微機械加工、微封裝、微檢測各個環節；微機電系統構成中的各種微傳感器、微執行器、微構件、微系統的工作機理；先進的微機電系統設計技術以及計算機輔助技術；多種設計手段和實用軟件。本書可供希望了解或采用微機電系統的工程技術人員閱讀，也可作為機械工程類學生學習專業選修課的參考書。
目錄
第1章概論/001
1.1微機電系統的定義/1
1.2微機電系統的發展現狀/3
第2章微尺度效應/6
2.1概述/6
2.2微執行器的尺度效應/7
2.2.1靜電執行器的尺度效應/7
2.2.2電磁執行器的尺度效應/8
2.2.3SMA執行器的尺度效應/9
2.3微流體的尺度效應/9
2.4微尺度熱學/11
2.4.1熱傳導的尺度效應 /12
2.4.2熱交換的尺度效應/13
2.4.3熱輻射的尺度效應/13
2.5微摩擦基礎/13
2.6尺度效應的一個實例/14
第3章微機電系統材料/16
3.1概述/16
3.2硅材料/16
3.3壓電材料/18
3.4形狀記憶合金/19
3.5超磁致伸縮材料/20
3.6聚合物/21
3.7電流變體/22
第4章微機械制造技術/23
4.1概述/234.2微機電系統中的傳統超精密與特種加工技術/23
4.2.1超精密機械加工/23
4.2.2微細電火花加工/24
4.2.3高能束微機械加工技術/25
4.3微機電系統常用的集成電路工藝/26
4.3.1薄膜成形/26
4.3.2摻雜技術/28
4.3.3光刻技術/29
4.4硅微機械加工技術/32
4.4.1體微加工技術/32
4.4.2表面微加工/36
4.4.3鍵合技術 /37
4.5LIGA工藝/40
4.6微封裝/42
4.6.1晶片級封裝/43
4.6.2單芯片封裝/43
4.6.3多芯片與微系統封裝/45
4.6.4表面微加工法封裝/45
4.6.5三維堆裝/46
第5章微檢測技術/47
5.1概述/47
5.2微結構的材料特性檢測技術/47
5.2.1彈性模量的測定/47
5.2.2微結構材料應力的檢測/49
5.2.3微結構材料熱物性參數的檢測/54
5.3微機電系統構件的幾何量檢測/56
5.3.1光學法測量幾何尺寸/57
5.3.2掃描隧道顯微測量技術/60
5.3.3薄膜構件的膜厚測量/61
5.4微系統的性能檢測/62
5.4.1結構動態參數的識別/62
5.4.2微執行器運動的檢測/64
5.4.3動態微結構的視覺檢測法/64
第6章微構件/68
6.1概述/68
6.2結構梁/68
6.3薄膜/71
6.4鉸鏈/756.5隧道探針/77
6.6壓阻換能器件/78
6.7靜電微構件/80
6.8可動質量塊/83
第7章微執行器/84
7.1概述/84
7.2靜電執行器/85
7.3壓電執行器/89
7.4電磁執行器/92
7.5熱執行器/94
7.6微流體執行器/96
第8章微傳感器/99
8.1概述/99
8.2微型物理傳感器 /100
8.2.1微型力學量傳感器/100
8.2.2微型光學量傳感器/109
8.2.3微型熱學量傳感器/110
8.2.4微型聲學量傳感器/111
8.3微型化學量傳感器/112
8.3.1微型氣體傳感器/112
8.3.2微型離子敏傳感器/114
8.4微型生物傳感器/115
8.4.1生物傳感器的分類/115
8.4.2懸臂梁式生物傳感器/118
第9章微構件及微器件制造工藝/121
9.1懸臂梁的制造工藝/121
9.2懸空結構的制造工藝/123
9.3薄膜的制造工藝/124
9.4微器件制造工藝示例/126
第10章微系統及應用/132
10.1概述/132
10.2在汽車工業中的應用/132
10.2.1壓力傳感器/13210.2.2硅加速度傳感器/132
10.3微機器人/133
10.4微型飛行器/135
10.5在航空航天中的應用/136
10.6在醫學中的應用/138
10.6.1植入式人造器官/138
10.6.2體內顯微手術/138
10.6.3微噴霧給藥/139
10.7在軍事武器中的應用/140
10.8在生物科學中的應用/142
10.8.1DNA PCR擴增芯片/142
10.8.2DNA毛細管電泳芯片/143
10.8.3微型DNA流體控制芯片/144
10.8.4集成DNA微系統芯片/144
10.9在信息技術中的應用 /144
10.9.1微光機電器件/145
10.9.2無線電微機電系統/147
第11章微機電系統設計技術/150
11.1概述/150
11.2微機電系統設計的概念、任務及類型/154
11.2.1微機電系統設計概念及本質/154
11.2.2設計類型/155
11.2.3微機電系統設計內容/155
11.2.4VLSI、宏機械以及微機電系統設計/156
11.2.5設計原則/157
11.3微機電系統設計過程/157
11.4微機電系統現代設計方法簡介——健壯性設計/160
11.4.1健壯性設計理論/160
11.4.2優化算法/162
11.4.3實例——兩自由度微諧振器/164
11.5微機電系統設計方法學與發展方向/166
第12章微機電系統計算機輔助技術/168
12.1概述/168
12.2MEMS CAD設計原則/169
12.3MEMS CAD結構體系/170
12.4MEMS建模與仿真/171
12.4.1加工過程模擬/172
12.4.2器件特性仿真/17312.4.3器件行為模型與系統仿真/174
12.5宏模型/174
12.5.1微機械宏模型技術現狀及類型/175
12.5.2宏模型設計的基本原則和常用方法/176
12.6建模語言VHDL-AMS簡介/177
12.6.1VHDL-AMS語言的起源：VHDL語言/177
12.6.2VHDL-AMS語言基本特點/177
12.6.3VHDL-AMS語言的語法/178
12.6.4微機械系統VHDL�睞MS描述舉例/181
12.7常用軟件介紹/182
12.7.1SUGAR /182
12.7.2AnsysMems /186
12.7.3MEMS Pro /189
參考文獻/192