微機電技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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田文超，婁利飛著 著

圖書標籤:

• 微機電技術
• MEMS
• 微電子機械係統
• 傳感器
• 微型化
• 集成電路
• 電子工程
• 機械工程
• 自動化
• 精密儀器
• 工程技術

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560633350

商品編碼：29722927054

包裝：平裝

齣版時間：2014-08-01

基本信息

書名:微機電技術

定價：50.00元

售價：34.0元,便宜16.0元,摺扣68

作者:田文超,婁利飛著

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2014-08-01

ISBN：9787560633350

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

田文超、婁利飛編著的《微機電技術》係統地介 紹瞭微機電技術基本內容、分析方法和主要應用，包 括微機電係統概述、材料、工藝、典型器件、應用， RF MEMS及重構天綫，MEMS力學問題等。書中包含大 量圖、錶，研究成果及相關結論，內容豐富。
本書可供高年級本科生和研究生使用，也可以作 相關工程技術人員及科技管理人員的參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《微機電係統（MEMS）設計與應用：從理論到實踐》 簡介： 在當今科技飛速發展的時代，微機電係統（MEMS）作為一種集成瞭機械、電子、光學、材料學等多學科知識的前沿技術，正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵。從智能手機的傳感器、汽車的安全氣囊，到醫療領域的微創手術器械、工業生産的精密控製，MEMS技術的身影無處不在，深刻地改變著世界。 本書《微機電係統（MEMS）設計與應用：從理論到實踐》旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的MEMS技術學習平颱。我們並非簡單地羅列技術名詞，而是試圖通過構建一個清晰的知識體係，引導讀者從根本上理解MEMS的原理、掌握其設計方法，並最終能夠將其應用於實際的工程問題之中。本書的定位並非微觀的機械結構本身，而是涵蓋瞭驅動MEMS器件運作的電子電路、與外界進行信息交互的信號處理，以及如何將這些微型“大腦”和“感官”集成到更宏大的係統中的整體設計理念。 核心內容概述： 本書將 MEMS 技術的設計與應用分解為幾個相互關聯且層層遞進的關鍵模塊，確保讀者在理解基礎的同時，能夠逐步掌握高級的工程實踐。 第一部分：MEMS 的宏觀視角與係統集成 本部分著重於將MEMS技術置於一個更廣闊的係統工程框架下進行審視。我們將探討： MEMS 係統的架構與層級： 並非關注單個微觀結構的製造工藝，而是解析一個完整的MEMS係統是如何由多個功能單元（如傳感器、執行器、微處理器、通信接口等）協同工作的。我們將深入分析不同層級之間的接口設計、信號流嚮以及能量傳輸機製，理解係統整體的性能瓶頸和優化方嚮。 MEMS 與宏觀係統的接口設計： 重點在於解決微觀世界與宏觀世界之間的“橋梁”問題。這包括但不限於：微電子封裝技術、PCB闆與MEMS器件的連接方式、信號匹配、魯棒性設計等。我們將探討如何有效地將MEMS器件集成到現有或新建的電子係統中，確保其穩定可靠的運行。 多傳感器融閤與協同： 隨著MEMS傳感器數量的激增，如何有效地融閤來自多個不同類型傳感器的信息，提取齣更準確、更全麵的環境感知數據，已成為一項關鍵技術。本部分將介紹多傳感器融閤的常用算法，如卡爾曼濾波、粒子濾波等，並探討如何利用協同感知來提升係統的整體性能和魯棒性。 MEMS 在特定應用領域的係統級設計案例： 通過分析不同領域的典型MEMS係統，如慣性導航係統（INS）、微型機器人、智能醫療設備等，讀者將能夠直觀地理解MEMS技術在復雜係統中的應用模式和設計挑戰。我們將聚焦於係統整體的功能實現、性能指標的定義與評估，以及在實際部署中可能遇到的問題。 第二部分：驅動MEMS器件的核心電子電路與信號處理 MEMS器件本身往往是“被動”的，其能量轉換和信息提取離不開精確的電子電路的支持。本部分將聚焦於驅動和解讀MEMS信號的關鍵技術： MEMS 傳感器的信號調理電路設計： 針對不同類型的MEMS傳感器（如壓阻式、電容式、壓電式、光學的），我們將詳細講解其輸齣信號的特點，以及如何設計閤適的信號調理電路來放大、濾波、綫性化和補償這些信號。這包括運算放大器電路、濾波器設計（模擬與數字）、模擬-數字轉換器（ADC）的選擇與應用等。 MEMS 執行器的驅動電路設計： 對於需要由電信號驅動以産生機械動作的MEMS執行器，如微型電機、微閥門、微驅動器等，本部分將探討其驅動機製，以及如何設計高效、精確的驅動電路。這包括脈衝寬度調製（PWM）技術、功率放大電路、閉環控製電路等。 數字信號處理（DSP）在MEMS係統中的應用： 現代MEMS係統高度依賴於數字信號處理技術來提取有用的信息、抑製噪聲、實現高級功能。我們將介紹數字濾波、傅裏葉變換、頻譜分析、模式識彆等基本DSP算法，以及它們如何應用於MEMS傳感器數據的後處理，例如用於振動分析、姿態估計、環境監測等。 微控製器（MCU）與FPGA在MEMS係統中的集成： 探討如何選擇和配置微控製器或FPGA來控製MEMS器件、處理傳感器數據、實現通信協議以及執行復雜的控製算法。我們將關注嵌入式係統設計的挑戰，如低功耗設計、實時性要求、接口協議實現等。 第三部分：MEMS 係統的建模、仿真與測試 在將MEMS技術從理論走嚮實際應用的過程中，精確的建模、高效的仿真和嚴格的測試是不可或缺的環節。本部分將重點關注這些工程實踐： MEMS 係統級行為建模： 介紹如何建立描述MEMS係統整體行為的模型，而非僅僅關注單個微觀組件。這可能涉及混閤信號建模（結閤模擬電路和數字邏輯）、狀態機建模、以及針對特定應用場景的簡化模型。 多物理場耦閤仿真在MEMS係統設計中的應用： 深入探討如何利用先進的仿真軟件（如COMSOL Multiphysics, ANSYS等）進行多物理場耦閤仿真，以預測MEMS係統的電、熱、力、流等耦閤效應。我們將重點關注如何通過仿真來優化設計參數，避免設計缺陷，預測係統性能，並在設計初期就考慮到實際工作環境的影響。 MEMS 係統功能與性能測試方法： 介紹MEMS係統在不同階段的測試策略，包括模塊級測試、集成測試和係統級驗證。我們將探討各種測試設備和技術，如示波器、信號發生器、掃頻儀、半導體參數測試儀，以及環境模擬箱等。特彆地，我們將關注如何設計和執行有效的測試用例，以全麵評估係統的功能、精度、響應速度、穩定性、功耗和魯棒性。 故障分析與可靠性工程： 探討MEMS係統在實際應用中可能齣現的失效模式，以及如何通過設計和測試來提高其可靠性。這包括環境應力篩選（ESS）、加速壽命測試（ALT）、以及失效模式與影響分析（FMEA）等概念的應用。 第四部分：新興MEMS技術與未來發展趨勢 展望未來，MEMS技術正朝著更微型化、更智能化、更集成化的方嚮發展。本部分將為您揭示前沿動態： 柔性與可穿戴MEMS： 探討如何將MEMS技術集成到柔性基底上，實現可穿戴設備中的傳感器和執行器，如智能服裝、生物傳感器等。 生物MEMS（Bio-MEMS）與醫療應用： 聚焦於MEMS在生物醫學領域的革命性應用，如微流控芯片、DNA測序儀、藥物輸送係統、診斷設備等。 物聯網（IoT）與智慧城市中的MEMS： 分析MEMS技術如何在物聯網架構中發揮核心作用，為智能傢居、環境監測、智慧交通等領域提供感知和交互能力。 人工智能（AI）與MEMS的融閤： 探討如何利用AI算法優化MEMS的設計、控製和數據分析，以及AI本身如何與MEMS硬件協同工作，實現更高級的功能。 本書特色： 強調係統集成視角： 不同於許多側重於微觀結構製造的MEMS書籍，本書將MEMS技術置於一個完整的工程係統框架下進行講解，重點關注其在實際應用中的設計、集成和應用。 理論與實踐並重： 在講解理論知識的同時，本書將大量引用實際工程案例和設計方法，並鼓勵讀者動手實踐，通過建模和仿真來加深理解。 多學科交叉融閤： 本書涵蓋瞭電子工程、機械工程、材料科學、信號處理、計算機科學等多個學科領域的知識，旨在培養讀者跨學科的工程思維。 前瞻性與實用性結閤： 在介紹MEMS核心技術的同時，也展望瞭未來的發展趨勢，為讀者指明學習和研究的方嚮。 《微機電係統（MEMS）設計與應用：從理論到實踐》將是您探索微觀世界奧秘、掌握前沿工程技術的得力助手。無論您是 MEMS 領域的研究者、工程師，還是對這項令人興奮的技術充滿好奇的學生，本書都將為您提供寶貴的知識和啓發，助您在 MEMS 的廣闊天地中乘風破浪。

評分☆☆☆☆☆

讀完全書，我感受最深的是作者對於“可靠性”和“封裝集成”這兩個實際工程問題的重視程度。《微機電技術》並沒有止步於芯片製造和裸芯片的測試，而是花瞭相當大的篇幅討論瞭從晶圓級封裝到最終産品的全流程挑戰。特彆是關於在潮濕或腐蝕性環境中，如何通過惰性氣體封裝或玻璃-金屬鍵閤來保證微結構的長期穩定性，書中給齣瞭非常詳盡的案例分析和失效模式探討。這對於從事産品化工作的工程師來說，簡直是救命稻草，因為很多實驗室裏錶現完美的器件，一旦進入實際應用環境就會迅速失效。書中對引綫鍵閤工藝對高精度傳感器性能的影響分析，細緻到鍵閤絲材料的蠕變特性和熱膨脹係數失配導緻的長期漂移，這種深挖到底的工程實踐深度，是市麵上其他同類書籍難以企及的。這本書真正做到瞭將前沿的微加工技術與苛刻的工業應用需求緊密地結閤起來。

評分☆☆☆☆☆

這本《微機電技術》讀完後，我真是感覺受益匪淺，尤其是在對MEMS器件的製造工藝理解上，有瞭質的飛躍。它沒有像很多教科書那樣隻停留在概念的堆砌，而是非常深入地講解瞭從薄膜沉積到刻蝕工藝的每一個關鍵步驟，那些復雜的半導體物理基礎知識，作者都用非常直觀的類比和圖示給解釋清楚瞭。特彆是關於光刻膠的配方和顯影液的選擇對最終結構精度的影響那部分，寫得簡直是教科書級彆的詳盡。我記得我以前在實驗室做過幾次嘗試，總是抓不住那些細微的參數變化帶來的巨大差異，這本書完美地填補瞭我對“為什麼”的認知空白。它讓我明白瞭，微納尺度的世界裏，每一個化學反應和物理過程的精確控製，都是一場精密的化學與物理的交響樂。這本書對那些想深入瞭解集成電路製造流程，但不滿足於通用半導體書籍的工程師或研究生來說，無疑是一份寶貴的參考資料，它真正做到瞭理論指導實踐，讓人讀完後有種立刻想迴到潔淨室調試設備的衝動。

評分☆☆☆☆☆

這本書的版式設計和插圖質量絕對是業內一流的。在講解復雜的微機械結構（比如復雜的梁結構、懸臂梁陣列）時，那些三維渲染圖清晰到仿佛觸手可及，每一個應力集中點、每一個幾何拐角都標示得明明白白。我以前看一些老舊的教材，那些二維的示意圖總是讓人對結構的真實形態感到睏惑，但《微機電技術》在這方麵做得非常齣色。更值得稱贊的是，作者在每一個關鍵公式推導之後，都會附帶一個簡短的“工程意義”注釋，避免瞭讀者在數學推導中迷失瞭對物理本質的把握。例如，在推導範德華力在微納尺度下的影響時，作者不僅給齣瞭復雜的積分形式，還用非常凝練的語言解釋瞭為什麼在亞微米尺度下，這種力的突然增強會對微動件的粘滯鎖定（Stiction）産生災難性後果。這種對細節的關注，體現瞭作者對讀者學習體驗的尊重。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本《微機電技術》，我有點擔心它會過於學術化，充滿拗口的專業術語，讓人望而卻步。但齣乎意料的是，作者在結構設計上的考量非常人性化。它沒有采用那種生硬的章節堆砌，而是巧妙地將復雜的係統集成部分放在瞭理論基礎之後，形成瞭一個清晰的“從單元到係統”的邏輯鏈條。比如，在講解傳感器和執行器的工作原理時，作者總是會先介紹一個實際的應用場景——比如某個醫療診斷設備或者某個航空姿態控製係統——然後再反推所需達成的性能指標，最後纔迴歸到如何通過微加工手段實現這些指標。這種“目的導嚮型”的敘述方式，極大地增強瞭閱讀的連貫性和趣味性。我發現自己不再是被動地接收知識點，而是在跟著作者一起解決工程難題。對於自學者來說，這種由淺入深、層層遞進的講解方式，比那種平鋪直敘的教材要有效率高齣太多瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書在材料科學與微結構設計之間的銜接處理上，展現齣瞭極高的專業水準。很多關於新型壓電材料、智能形狀記憶閤金在微器件中的應用探討，都緊跟瞭最新的研究前沿。我特彆欣賞作者對於材料選擇的權衡分析——比如，在討論諧振器設計時，書中詳細對比瞭不同材料的Q值、溫度穩定性和應力耦閤係數，並給齣瞭在特定工作頻率範圍內最優材料的推薦區間。這已經超越瞭簡單的知識介紹，而是深入到瞭工程決策的核心。我印象深刻的是，書中有一個章節專門分析瞭由於殘餘應力導緻的薄膜翹麯問題及其緩解措施，從應力來源的微觀機製分析到宏觀的應力補償層設計，論述得鞭闢入裏。對於從事新型傳感器研發的人員而言，這本書提供的這些深層次的材料工程見解，是他們攻剋性能瓶頸的鑰匙。