MEMS工艺集成化设计及其可视化.pdf

西北工业大学
硕士学位论文
MEMS工艺集成化设计及其可视化
姓名:唐华锋
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:苑伟政
20030201
摘要关键词:微型机电系统工艺集成化设计工艺可视化本论文针对目前设计复杂、直观性差等问题,结合当前的国防基础研究课题“微型机电系统集成设计技术”,提出了工艺集成化设计和可视化的可设计的集成化和工艺可视化的实现技术。用目前最通用的表面加工工艺作为本论文的研究对象,对表面微细加工的标准工艺ひ战辛讼晗傅姆治觯唤⒘薓骷娜负文型,采用面向数据的建模方法建立了表面加工工艺的各工序模型;采用面向过程的方法建立了表面工艺过程的统一模型。其次,进行了工艺集成化设计的体系结构以及数据库支持、版图信息和工艺信息的存储格式等关键技术的研究,采用数据库技术和界面集成方法,设计开发了工艺设计的集成化软件环境,实现了工艺设计中各种信息的集成化。并集和差集运算以及各种工序的可视化算法:讨论了工艺可视化的体系结构,并详细说明了通过涌诘目7ⅲ赟幕肪诚率工艺集成化设计能够使设计人员在设计时方便地应用所涉及的资源,工艺可三维重构加工工艺模型微型机电系统,悄壳耙桓鲂滦说学科交叉领域,具有非常广阔的应用前景,是未来世界科学的研究重点。最近几年,的发展非常迅速,器件越来越复杂,的制作技术也随之发展,相比而言,的设计显得相对的落后。行性解决方案,对其中的关键技术进行了研究,并基于所提出的方案研究了工艺首先,探讨了加工方法的来源,对加工工艺进行了详细的分类,选最后,详细研究了标准工艺具体的工艺可视化算法,包括几何图形的交集、现了工艺的三维可视化的整个开发流程。视化使设计过程更加直观,提高了设计的直观性和设计效率。狹捅赞两北等搜О覮学位论文
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第一章绪论及其发展现状集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理的控制电路、直至接口、通集成了微型机构、微型传感器和微型执行器,不可避免涉及机械、电子、力学、控制等多学科耦合问题。多学科耦合问题涉及到多学科优化,因此是多学科优化的系统,并不是传统的机械电子的直接微型化,在物质结基于上述的特点,可解决微小领域撩琢考中收集处理信息、决策、行动及周围环境的控制等方面复杂技术问题,在航空航天、生物医学、精密机械等领域均具有广阔的应用潜力,因而受到人们的高度重视,被列为二十一世纪关键技术之首,成为世界上发达国家高科技发展的重点方向之一。的发展,可以回溯到它的历史。发明了第一台静电马达。年,⑾。年,又发明了硅加速度计。年,。年,和制作了第一个多晶硅器件。年,、、发明了梳齿驱动器。年,发明了多晶硅铰链。年,开始研究的标准工艺的主要发展目标就是尽量减小相同功能的器件的空间尺寸或者提高相同空间尺寸的器件的功能。它并非单纯微小化,而是指可以开发批量制作的、讯和电源等于一体的微型器件或系统。构、尺寸、材料、制造工艺和工作原理等方面远远超出传统机械电子的概念和范年,年,年,发明了硅压力传感器。年,大学制作了第一个电容式压力传感器。公司推出用于汽车安全气囊的加速度计产品畴。。年,用于。。两北丁业久学倾Q宦垡绪论
年,疚S糜诟呱羁鞩:篒工的深度反应离子刻蚀础研究阶段逐步发展到研制开发与实用阶段。许多微传感器、微执行器以及微光重点学科之一,美国国家基金会已拨巨款开始了微型机械的研究;同本通产省年开始启动一项为期年耗资谌赵5腗芯考苹慌饭蔡骞家在尤里卡计划中将作为一个重要的研究内容,并在法、德两国组织实施。在我国,的研究也逐渐得到重视,国家科委、国家科工委、国家自然科学基金会等部门将其列为重点发展项目并积极展开研究工作。⑿凸饣缦低常以很好的应用于,光开关就是目前这个方向的应用的开始。这不仅仅是因为成本低,同时也因为它们的功能。微型光机电系统在环境监控、安全、监视、生物医学、光互联攘煊蚓哂泻芎玫姆⒄骨熬啊⑿蜕锘缦低常生物医学和两个学科的交叉结合,形成微型生物机电系统。生物芯片已经在基因排序上引起极大的反应。通过现在的微型生物机电技术合成传感器岛凸庋和致动器,可以创造出具有更为强大功能的新一代生物芯孔蛹用芎图扑悖可以认为是封装技术,也可以认为是一个终极实验室,现在,敏感性实验可以在实验室上组建和解决。⒐饩先进的微细加工技术,包括静电梁制版、自封装和纳米;技术,可以生成年,微型生物机电系统出现。年,自封装技术应用于的混合集成。年,纳米技术已经成为一个家喻户晓的名词。学部件已经在某些行业获得应用。现在,世界各国都非常关注研究领域的发展,并投入大量的人力物力。目前,以美国、日本、欧洲为研究中心。美国把的研究作为世纪目前,的发展可以分为以下几个方向