微机电系统的设计与制造技术研究

第１１卷第８期２０１１年３月　１６７１—１８１５（２０１１）８—１８０７—０６　科学技术与工程　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．１１　Ｎｏ．８　Ｍａｔ．２０１１　⑥２０１　１　Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ．　

计算机技术　

体内微机电系统无线能量传输技术　

的耦合特性研究　

刘修泉　李艳红　薛凯峰。　黄平　

（广州番禺职业技术学院机械与电子系　，广州５１１４８３；华南理工大学机械与汽车２１１程学院　，广州５１０６４０）　

摘要首先介绍体内微机电系统无线能量传输技术的原理和构成。在互感基础上建立四种拓扑补偿的数学模型。用Ｍａｔ—　ｌａｂ进行计算和仿真，研究了负载和工作频率对反映阻抗特性的影响以及电磁耦合结构参数如耦合系数和初次级绕组内阻等　对系统性能的影响。表明耦合系数增大，可以大大增加系统传输效率；与次级绕组内阻相比，初级绕组内阻对系统传输效率　影响更大。因此减小初级绕组内阻，可以显著提高系统传输效率和性能。　关键词微机电系统　无线能量传输系统　耦合　中图法分类号ＴＰ２１１．１；　文献标志码Ａ　

微创和无创的医学理念已经成为２１世纪医学　

发展的主要方向之一，微机电系统在生物医学的应　

用越来越广泛。目前有多种体内微机电系统应用，　

如体内温度测量系统、给药装置和采样装置等；特　

别是以色列吉文图像公司成功研制的胶囊式内镜，　显示该领域的巨大应用前景…。但是上述的体内　

微机电系统如胶囊内窥镜系统，无法用传统电能传　

输方式供给能量，一般采用微型电池供给电能。但　

微型电池存在两个缺点，一是寿命有限，供电时间　

短，难以完全满足要求，如对人工心脏、视网膜修复　

系统装置，电池难以满足长期使用需要；二是微型　

电池含有化学物质，存在安全隐患，一旦泄漏，可能　对人体造成危害。因此迫切需要一种新的电能提　

供方法。无线能量传输技术基于电磁感应原理，可　

以从体外向体内无线持续供应电能，这种电能传输　

２０１０年第１期　

（总第１２５期）　大众科技　

ＤＡＺＨＯＮＧ　ＫＥ　Ｊ　ＮＯ．１。２０１０　（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ　Ｎｏ．１　２５）　

微机原理与接口技术网络课件教学研究与设计　

王岩红’　李登辉２　罗珊珊’　

（１．桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林５４１００４；　

２．桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林５４１００４）　

【摘要】为了促进微机原理与接口技术远程教学的发展，对网络课件进行了总体分析，构建功能模块及各模块之间的关　系，通过素材收集整理、脚本编写、动态网页制作等形成多媒体网络课件；最后对课件的程序进行检测和调试，测试结果表明　

课件界面清晰、操作简单、交互性强。　

【关键词】课件；Ｄｒｅａｍｗｅａｖｅｒ；Ｆｉｒｅｗｏｒｋｓ；Ｆｌａｓｈ　

【中图分类号】Ｇ４２４．１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１ｏ０８—１１５１（２０１Ｏ）Ｏ卜０１６４—０２　

（一）引言　

微机原理与接口技术是桂林电子科技大学工科类专业开　

设的一门专业基础课，授课学时数少，授课内容多，而且涉　

及了大量抽象的概念、原理和电路连接图，学生缺乏感性认　

识，使所授知识显得晦涩难懂且枯燥乏味，这种情况下，传　

统的黑板加粉笔的教学方法必然无法取得好的教学效果，而　

新兴的多媒体网络课件则可弥补传统教学中存在的问题。交　

互式多媒体网络课件不但是教师在向学生传授知识的辅助手　

段，还能为学生提供更多参与教学活动的机会，增强学生的　

学习热情；更为重要的是，基于Ｗｅｂ的交互式多媒体网络课件　

可运行在校园网和互联网上，学生进行自主学习、探究学习　

和研究性学习更为方便，并将课堂教学延伸到课外，将传统　

教学与网络化学习有机结合，获得最佳的教学效果，因此，　

网络课件具有非常好的应用推广价值。　（二）网络课件的总体设计　

１．网络课件设计开发的原则。（１）教学设计原则。教学　

设计既要分析学生的特征，又要分析教学目标和教学内容的　

结构，要设计符合认知心理的知识表现形式，设计要激发学　

第１７卷　第４期　

２００２年７月　无机材料学报　Ｖ０１．１７．Ｎｏ．４　

Ｊｕ１．，２００２　

文章编号：１０００—３２４Ｘ（２００２）０４—０６５７—０８　

立体微型器件的微制造技术及其在微机电系统　

（ＭＥＭＳ）的应用　

李敬锋　

（清华大学材料科学与工程系，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，北京１０００８４）　

摘　要：综述了近年来与微型机电系统（ＭＥＭＳ）相关的材料微制造和微加工技术的最新研究　

进展．重点介绍了如何利用硅晶片作为微型模具来制备压电陶瓷和热电材料的微型柱状阵列结　

构和反应烧结碳化硅微型转子等微制造技术，并展望了材料微制造技术在研制微型医疗器件和　

微型移动能源方面的应用前景．　关　键　词：ＭＥＭＳ；微制造；微型器件；压电ｊ热电；碳化硅　

中图分类号：ＴＱ　１７４　文献标识码：Ａ　

１引言　

近来，随着移动通信、笔记本计算机等信息技术的高速发展，器件不断微型化和系统　

化，正在朝着微型机械或微型机电系统（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ：ＭＥＭＳ）的方向发　

展．与此同时，微型制造（Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ或Ｍｉｃｒｏｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）作为实现ＭＥＭＳ技术的关　

键开始引起了世界发达国家的材料科学工作者和工业界的极大关注．至今为止，微型制造　

或微型加工技术在很大程度上是与微电子技术密切联系在一起的，通常集中在硅单晶片上　

进行加工，主要利用平面印刷技术（Ｐｈｏｔｏ１ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）和反应性离子蚀刻技术（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　

Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）在硅晶片的表面上加工出微细的线路或元件【　引．这方面的技术通称为硅　

的微加工或纳米加工技术，利用它加工出的现代计算机芯片的线宽已达０．１３ｐｍ．硅晶片的　

微加工技术已经比较成熟，但是，单晶硅以外的材料微加工和微制造技术基本上停留在薄　

膜的制备技术开发阶段，而关于三维立体结构的微加工和微制造技术的研究开发则刚刚形　

微机电系统制造工艺综述

微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）是一种集成了微小机械、电子、光学和磁性等元件的微型系统。它的制造工艺是一个复杂且多样化的过程，涉及到多个步骤和技术。本文将综述微机电系统的制造工艺。

一、工艺流程

微机电系统的制造工艺流程通常包括以下几个主要步骤：基片准备、薄膜沉积、光刻、腐蚀、封装和测试。

1. 基片准备：基片是微机电系统的主要载体，常用的材料包括硅、玻璃和塑料等。在基片制备过程中，需要进行清洗、平整化和涂覆等处理，以保证后续工艺步骤的顺利进行。

2. 薄膜沉积：薄膜沉积是微机电系统制造中的关键步骤之一。常用的薄膜沉积方法有化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）和溅射等。通过这些方法可以在基片上沉积出具有特定功能的薄膜层，如金属、氧化物和聚合物等。

3. 光刻：光刻是微机电系统制造中的关键技术之一。它通过光敏胶的光化学反应将图案转移到基片上，形成所需的结构和形状。常用的光刻技术包括接触式光刻和投影光刻。

4. 腐蚀：腐蚀是微机电系统制造中的重要步骤之一。通过化学腐蚀或物理腐蚀的方式，可以去除不需要的材料，形成所需的结构和形状。常用的腐蚀方法有湿腐蚀、干腐蚀和等离子体腐蚀等。

5. 封装：封装是将微机电系统芯片封装在外部保护壳中的过程。封装可以提供保护、连接和传感等功能。常用的封装方法包括焊接、粘接和翻转芯片封装等。

6. 测试：测试是微机电系统制造中的最后一步，用于验证芯片的性能和可靠性。常用的测试方法包括电学测试、力学测试和光学测试等。

二、工艺技术

微机电系统制造中常用的工艺技术包括：纳米制造技术、表面微结构技术、微流控技术和微传感技术等。

1. 纳米制造技术：纳米制造技术是微机电系统制造中的前沿技术之一。它利用纳米尺度的工具和材料进行加工和制造，实现微米和纳米级别的结构和器件。常用的纳米制造技术包括扫描探针显微镜（SPM）、电子束曝光和离子束刻蚀等。