描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302391678
编辑推荐
自本书版于2008年出版以来，正值MEMS历史上发展快的时期。以智能手机和汽车为代表的应用领域拉动MEMS高速发展，全球MEMS产品的产值从2008年的55亿美元迅速增长到2013年的124亿美元，预计到2018年全球MEMS芯片供货将超过235亿颗，产值将达到225亿美元。传统MEMS器件日趋成熟，多种MEMS产品先后推向市场，学术研究向纳米、生物和多学科融合的方向发展，而产业界向集成、低成本、小体积和多功能的方向发展。
本书版被国内十余所高校采用为MEMS课程的教材，受到了广泛好评。本书第二版仍旧保持了版的结构，并且进一步强调设计与制造相结合、前沿与基础相结合，在补充和增强实际MEMS产品的同时，尝试提取共性知识作为基本学习内容，并且增强了结构设计、制造工艺、圆片级真空封装、噪声等MEMS器件开发过程中的主要环节。
内容简介
本书结合微系统(MEMS)技术的基础理论、典型器件和发展趋势，介绍微系统的力学、电学和物理学基本理论，针对典型器件的分析设计方法和制造技术，以及多个前沿应用领域，力争成为具有一定深度和广度的MEMS领域的教材和实用参考书。主要内容包括： 微系统基本理论、制造技术、微型传感器、微型执行器、RF MEMS、光学MEMS、BioMEMS，以及微流体和芯片实验室。本书强调设计与制造相结合、基础与前沿相结合，在基础理论和制造技术的基础上，深入介绍多种典型和量产MEMS器件的设计和制造方法，以及重点和前沿应用研究领域的发展。本书可供高等院校电子、微电子、微机电系统、测控技术与仪器、精密仪器、机械工程、控制工程等专业的高年级本科生、研究生和教师使用，也可供相关领域的工程技术人员参考。
目 录
第1章 微系统概述
1.1 微系统的概念
1.2 微系统的特点
1.2.1 MEMS的典型特点
1.2.2 尺寸效应
1.3 MEMS的实现
1.3.1 MEMS设计
1.3.2 建模、模拟与数值计算
1.3.3 MEMS制造
1.4 微系统的历史、发展与产业状况
1.4.1 历史
1.4.2 产业状况
1.4.3 发展趋势
参考文献
本章习题
第2章 力学基础
2.1 材料的基本常数
2.1.1 硅的弹性模量
2.1.2 热学参数
2.2 弹性梁
2.2.1 梁的基本方程
2.2.2 悬臂梁
2.2.3 双端支承梁
2.2.4 折线弹性支承梁
2.3 薄板结构
2.3.1 矩形薄板
2.3.2 圆形薄板
2.3.3 动力学——瑞利法
2.4 流体力学
2.4.1 流体力学基本概念
2.4.2 流体阻尼
参考文献
本章习题
第3章 微系统制造技术
3.：1MEMS常用材料及光刻技术
3.1.1 MEMS常用材料
3.1.2 MEMS光刻
3.2 体微加工技术
3.2.1 湿法刻蚀
3.2.2 干法深刻蚀
3.3 表面微加工技术
3.3.1 表面微加工
3.3.2 薄膜的残余应力
3.3.3 表面微加工的应用和发展
3.4 键合
3.4.1 键合原理
3.4.2 键合对准方法
3.4.3 直接键合
3.4.4 阳极键合
3.4.5 金属中间层键合
3.4.6 每分子键合
3.5 高深宽比结构与工艺集成
3.5.1 高深宽比结构的制造方法
3.5.2 工艺集成
3.5.3 MEMS代工制造
3.6 MEMS与CMOS的集成技术
3.6.1 单片集成技术
3.6.2 三维集成技术
3.7 MEMS封装技术
3.7.1 MEMS封装
3.7.2 三维圆片级真空封装
参考文献
本章习题
第4章 微型传感器
4.1 微型传感器的敏感机理
4.1.1 压阻式传感器
4.1.2 电容式传感器
4.1.3 压电式传感器
4.1.4 谐振式传感器
4.1.5 隧穿效应
4.2 压力传感器
4.2.1 压力传感器的建模
4.2.2 压阻式压力传感器
4.2.3 电容式压力传感器
4.2.4 谐振式压力传感器
4.3 麦克风
4.3.1 麦克风的建模
4.3.2 电容式麦克风
4.3.3 集成麦克风
4.4 加速度传感器
4.4.1 加速度传感器的模型
4.4.2 加速度传感器的结构与测量原理
4.4.3 三轴加速度传感器
4.4.4 加速度传感器的制造
4.5 微机械陀螺
4.5.1 谐振式陀螺的原理
4.5.2 微机械陀螺的结构与工作模式
4.5.3 陀螺的微加工技术
4.6 微型悬臂梁传感器
4.6.1 微型悬臂梁传感器的敏感机理
4.6.2 压阻式微型悬臂梁传感器的模型
4.6.3 微型悬臂梁传感器的制造方法
4.6.4 微型悬臂梁传感器的应用
4.7 传感器噪声
4.7.1 噪声的来源
4.7.2 电学噪声
4.7.3 热力学噪声
4.7.4 MEMS传感器噪声
参考文献
本章习题
第5章 微型执行器
5.1 静电执行器
5.1.1 平板电容执行器
5.1.2 梳状叉指电极执行器
5.1.3 静电马达
5.1.4 直线步进执行器
5.2 压电执行器
5.2.1 线性压电执行器
5.2.2 弯曲压电执行器
5.3 磁执行器
5.3.1 微型磁执行器的力和能量
5.3.2 线性执行器
5.3.3 扭转执行器
5.4 电热执行器
5.4.1 一维热传导模型
5.4.2 V形执行器
5.4.3 双膜片执行器
5.4.4 冷热臂执行器
5.4.5 热气驱动
5.5 微泵
5.5.1 往复位移微泵
5.5.2 蠕动微泵
5.5.3 其他微泵
参考文献
本章习题
第6章 射频MEMS
6.1 RFMEMS概述
6.1.1 RF、MEMS器件
6.1.2 基于RFMEMS的收发器前端结构
6.2 MEMS开关
6.2.1 开关的类型
6.2.2 MEMS开关的静态特性
6.2.3 开关的动态特性
6.2.4 开关的电磁特性
6.2.5 MEMS开关的制造
6.3 微机械谐振器
6.3.1 振动模式及静电换能器
6.3.2 弯曲振动模式谐振器
6.3.3 体振动模式
6.3.4 厚度剪切振动模式
6.3.5 MEMS谐振器的制造
6.4 基于谐振器的信号处理器
6.4.1 低损耗窄带HF雨ElMI滤波器
6.4.2 混频滤波器
6.4.3 本机振荡器
6.5 可调电容、电感与压控振荡器
6.5.1 可调电容
6.5.2 电感
6.5.3 压控振荡器
参考文献
本章习题
第7章 光学MEMS
7.1 MEMS微镜
7.1.1 MEMS材料与结构的光学性质
7.1.2 MEMS微镜的设计
7.1.3 微镜的制造
7.1.4 微镜的驱动与控制
7.2 光通信器件
7.2.1 M。EMS光开关
7.2.2 可变光学衰减器
7.3 显示器件
7.3.1 反射微镜DMD
7.3.2 光栅光阀GLv
7.3.3 其他MEMS显示器件
7.4 其他光学MEMS器件
7.4.1 自适应光学可变形微镜
7.4.2 光学平台扫描微镜
7.4.3 菲涅耳微透镜
7.4.4 可调激光器
参考文献
第8章 生物医学MEMS
8.1 药物释放
8.1.1 生物胶囊和微粒
8.1.2 微针
8.1.3 可植入主动药物释放
8.2 生物医学传感器
8.2.1 医学平台传感器
8.2.2 个人及可穿戴传感器
8.2.3 可植入传感器
8.3 执行器
8.4 神经微电极与探针
8.4.1 高密度神经探针阵列
8.4.2 无线接口可植入神经探针
8.5 组织工程
8.5.1 支架制备
8.5.2 细胞培养
8.5.3 细胞图形化和培养
8.6 细胞与分子操作
参考文献
第9章 微流体与芯片实验室
9.1 概述
9.1.1 LOC的发展历史
9.1.2 LOC的特点
9.1.3 微流体的特性
9.2 软光刻技术
9.2.1 软光刻与高分子聚合物
9.2.2 软光刻母版和弹性印章
9.2.3 软光刻图形复制
9.2.4 软光刻制造微流体管道
9.3 微流体的驱动与输运
9.3.1 机械驱动
9.3.2 电动力驱动
9.4 LOC与微流体的基本操作
9.4.1 试样预处理
9.4.2 混合
9.4.3 分离
9.4.4 DNA放大——PCR
9.4.5 集成试样处理系统
9.5 检测技术
9.5.1 光学检测
9.5.2 电化学检测
9.5.3 质谱检测
9.6 LOC的应用
9.6.1 细胞生物学及干细胞工程
9.6.2 微流体DNA芯片
9.6.3 蛋白质分析
参考文献
前 言
本书自2008年出版以来，正值MEMS历史上发展快的时期。以智能手机和汽车为代表的应用领域拉动MEMS高速发展，全球MEMS产品的产值从2008年的55亿美元迅速增长到2013年的124亿美元，预计到2018年全球MEMS芯片供货将超过235亿颗，产值将达到225亿美元。作为智能手机和平板电脑等产品的主要制造国，国内消耗了全球25%以上的MEMS产品，巨大的市场和技术进步也推动国内MEMS产业开始初现端倪。传统MEMS器件日趋成熟，多种MEMS产品先后推向市场，学术研究向纳米、生物和多学科融合的方向发展，而产业界向集成、低成本、小体积和多功能的方向发展。本书第二版仍定位为具有一定深度和广度的微系统专业教材，着重提取基础、重点和共性知识，强调基础理论和制造方法在不同领域的应用，并紧密结合前沿的学术研究和工业界的产品发展动态。
本书第二版仍旧保持了版的结构，并且进一步强调设计与制造相结合、前沿与基础相结合，在补充和增强实际MEMS产品的同时，尝试提取共性知识作为基本学习内容，并且增强了结构设计、制造工艺、圆片级真空封装、噪声等MEMS器件开发过程中的主要环节。
针对本书的定位和MEMS领域的发展趋势，第二版做出以下的修订和调整： ①补充更多产品分析实例。考虑到量产产品在结构、制造和可靠性方面的优点，补充了部分量产压力传感器、加速度传感器、陀螺、麦克风、谐振器等产品作为MEMS器件的举例，有助于全面和深入理解MEMS的技术特征和发展状况，并使本书的实例和前沿内容更加丰富。②增添了新技术内容。根据近年MEMS产品和技术的发展趋势，第二版中增加了微悬臂梁传感器、圆片级真空封装、键合、三维集成以及深刻蚀等内容，并增加了传感器噪声等重要的基础内容。③增加了习题。在主要章节增加了习题，使本书更适合作为教材使用。④大幅删减了基础内容。由于篇幅的限制，第二版删除了版关于基础力学和半导体工艺的内容，并删除了一些举例。⑤修订版的一些错误。
本书版出版以来，有幸被近十所院校采用为MEMS课程的教材，部分授课教师对本书提出了一些建议，一些热心的读者和清华大学的学生相继指出了版中存在的一些错误，作者在此深表谢意。正是这些读者的支持，使编者有动力花费大量的时间去完善出版本书的第二版。编者还要感谢清华大学微电子所的领导和同事、国内MEMS领域的同仁，以及清华大学出版社的文怡编辑，他们对本书的出版给予了大力的支持。
由于编者的水平、知识背景和研究方向的限制，书中难免存在错误和遗漏之处，恳请各位读者、专家和MEMS领域的研究人员不吝指正。
王喆垚
2015年6月于清华大学电子
评论
还没有评论。