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SOI全硅无引线MEMS高温压力传感器的设计 被引量：2
1
作者 吴思佳 陈士涛 +2 位作者 陈志亮 王鹏 王文婧 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第5期103-106,111,共5页
介绍了一种基于绝缘体上硅(SOI)材料的微机电系统(MEMS)压阻式高温压力传感器。传感器的压力敏感芯片采用E型膜结构,缓解灵敏度与线性度无法协调的矛盾;采用氧化的单晶硅(Si)而非硼硅(B-Si)玻璃与传感器芯片进行硅-硅(Si-Si)直接键合,... 介绍了一种基于绝缘体上硅(SOI)材料的微机电系统(MEMS)压阻式高温压力传感器。传感器的压力敏感芯片采用E型膜结构,缓解灵敏度与线性度无法协调的矛盾;采用氧化的单晶硅(Si)而非硼硅(B-Si)玻璃与传感器芯片进行硅-硅(Si-Si)直接键合,相同的热膨胀系数使得传感器工作时的热失配应力减小;采用无引线封装技术,与传统封装技术相比,其减小了器件尺寸。设计传感器的压力量程为0~35 kPa,且能够在-40~200℃的温度范围内正常工作,满量程输出高于90 mV。 展开更多
关键词 微机电系统 绝缘体上硅 全硅 无引线封装 高温压力传感器
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基于兰姆波压电谐振器的高频低相噪MEMS振荡器仿真研究
2
作者 赵颖 崔向东 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第2期191-196,共6页
发达的现代通信设备对时钟源器件提出了更高的要求,在保障频率信号稳定的同时还需要器件具备可集成、微型化等特点,微机电系统(MEMS)振荡器因其具备这些优势,已逐渐替代传统振荡器,成为电子设备中信号源的常用元器件。该文设计了一种MEM... 发达的现代通信设备对时钟源器件提出了更高的要求,在保障频率信号稳定的同时还需要器件具备可集成、微型化等特点,微机电系统(MEMS)振荡器因其具备这些优势,已逐渐替代传统振荡器,成为电子设备中信号源的常用元器件。该文设计了一种MEMS振荡器并对其进行仿真测试,该振荡器的核心选频器件由Lamb波压电谐振器组成,在应用于振荡电路前,对设计的MEMS谐振器进行了仿真测试,并提出两种优化其寄生模态的方法,所得谐振器的品质因数(Q)为1357.5,串联谐振频率为70.384 MHz。将优化后谐振器应用于振荡电路后,对振荡器输出信号和相位噪声进行测试,结果表明,MEMS振荡器的输出载波频率为70.58 MHz,相位噪声为-64.299 dBc/Hz@1 Hz及-144.209 dBc/Hz@10 kHz。 展开更多
关键词 压电谐振器 寄生模态抑制 低相位噪声 微机电系统(mems)振荡器
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MEMS技术在流动分离主动控制中的应用 被引量：4
3
作者 邓进军 苑伟政 +2 位作者 罗剑 马炳和 姜澄宇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期381-387,共7页
文章面向飞行器翼型绕流的控制,设计开发了气泡型和合成射流等2类采用MEMS技术制造的微型致动器,并对其性能进行了测试。结合三角翼及二元超临界翼型,通过风洞实验考察了MEMS微型致动器在翼型流动分离主动控制的应用效果。结果表明,微... 文章面向飞行器翼型绕流的控制,设计开发了气泡型和合成射流等2类采用MEMS技术制造的微型致动器,并对其性能进行了测试。结合三角翼及二元超临界翼型,通过风洞实验考察了MEMS微型致动器在翼型流动分离主动控制的应用效果。结果表明,微致动器能够有效控制边界层流动状态,改变翼型绕流的宏观流场,实现增升减阻以及产生辅助力矩等控制目标。 展开更多
关键词 致动器 微电子机械器件 流动控制 微机电系统 流动分离 主动控制
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MEMS器件气密性封装的低温共晶键合工艺研究 被引量：8
4
作者 张东梅 丁桂甫 +2 位作者 汪红 姜政 姚锦元 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期82-84,共3页
介绍了一种采用Pb-Sn共晶合金作为中间层的键合封装技术,通过电镀的方法在芯片与基片上形成Cr/N i/Cu/Pb-Sn多金属层,在温度为190℃、压强为150 Pa的真空中进行键合,键合过程不需使用助焊剂,避免了助焊剂对微器件的污染。试验表明:这种... 介绍了一种采用Pb-Sn共晶合金作为中间层的键合封装技术,通过电镀的方法在芯片与基片上形成Cr/N i/Cu/Pb-Sn多金属层,在温度为190℃、压强为150 Pa的真空中进行键合,键合过程不需使用助焊剂,避免了助焊剂对微器件的污染。试验表明:这种键合工艺具有较好的气密性,键合区合金分布均匀、无缝隙、气泡等脱焊区,键合强度较高,能够满足电子元器件和微机电系统(MEMS)可动部件低温气密性封装的要求。 展开更多
关键词 微机电系统 气密性封装 共晶键合 低温封装
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MEMS微针阵列干电极及其在生理电信号采集中的应用 被引量：5
5
作者 蒋小梅 张俊然 +2 位作者 张坤 周博 陈富琴 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期589-597,共9页
生理电信号能直接反映人们的身体状况,且随着各种便携式设备、穿戴式设备的出现,生理电信号的采集得到越来越多的重视。近年来,许多研究人员致力于生理电信号采集电极的研究,因此基于MEMS技术的微针阵列干电极逐渐成熟。微针阵列干电极... 生理电信号能直接反映人们的身体状况,且随着各种便携式设备、穿戴式设备的出现,生理电信号的采集得到越来越多的重视。近年来,许多研究人员致力于生理电信号采集电极的研究,因此基于MEMS技术的微针阵列干电极逐渐成熟。微针阵列干电极通过微针刺入被测者的皮肤,实现连续、长期、高效的生理电信号采集,由于其成本低、操作简单、不会使被测者感到不适、采集质量高等优点,逐渐取代传统湿电极而得到越来越广泛的应用。通过将微针阵列干电极与湿电极进行对比,突出微针阵列干电极的研究价值;结合国内外最新研究,综述微针阵列干电极的制作工艺、微针阵列干电极的改进技术、在生理电信号采集中的应用现状;讨论目前微针阵列干电极存在的不足,并对以后的发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 mems 微针阵列 干电极 生理电信号
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GPS失锁时基于神经网络预测的MEMS-SINS误差反馈校正方法研究 被引量：7
6
作者 曹娟娟 房建成 +1 位作者 盛蔚 白焕旭 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2231-2236,2264,共7页
GPS信号失锁时,MEMS-SINS组合GPS导航误差会随着时间迅速积聚而无法导航。提出一种基于RBF神经网络预测的MEMS-SINS误差反馈校正方法,GPS有信号时对神经网络进行训练,GPS信号中断时用训练好的RBF神经网络预测MEMS-SINS的导航误差。地面... GPS信号失锁时,MEMS-SINS组合GPS导航误差会随着时间迅速积聚而无法导航。提出一种基于RBF神经网络预测的MEMS-SINS误差反馈校正方法,GPS有信号时对神经网络进行训练,GPS信号中断时用训练好的RBF神经网络预测MEMS-SINS的导航误差。地面车载跑车试验,证实了训练后的RBF神经网络能很高精度地逼近MEMS-SINS/GPS组合导航系统输入与输出间的关系,在4个50s以内的GPS人为失锁过程中,该方法导航结果与参考系统比较,平均位置误差为3.8m,平均速度误差为0.6m/s,平均姿态误差为0.5°。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 组合导航 微机电系统 卫星定位系统 神经网络
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MEMS集成滤波器技术 被引量：4
7
作者 张永华 欧阳炜霞 +3 位作者 刘蕾 郭兴龙 赖宗声 王硕 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期5-8,共4页
滤波器是频率转换系统(如,调谐电路、接收器)的基本构成模块。借助于MEMS技术实现的滤波器不仅带来插入损耗、功耗、线性等性能的改善,也有利于将整个通信前端集成到单一芯片上。综述了MEMS可调滤波器的研究进展。与单一利用MEMS电容的... 滤波器是频率转换系统(如,调谐电路、接收器)的基本构成模块。借助于MEMS技术实现的滤波器不仅带来插入损耗、功耗、线性等性能的改善,也有利于将整个通信前端集成到单一芯片上。综述了MEMS可调滤波器的研究进展。与单一利用MEMS电容的调变实现频率可调的滤波器相比,分形可调MEMS滤波技术有更小的插入损耗和更宽的调频范围。 展开更多
关键词 微电子机械系统 开关 变容器 可调滤波器 可重构滤波器
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MEMS微型柔性力—位移传动机构设计 被引量：5
8
作者 高建忠 蒋庄德 赵玉龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期991-994,共4页
为了提高微机电系统中微执行器的作用距离,设计了一种全硅结构的微型柔性力-位移传动机构,用于放大微执行器的输出位移。建立了传动机构的简化力学模型和有限元模型,并对机构性能的影响因素进行了分析。用深层反应离子刻蚀工艺在硅隔离... 为了提高微机电系统中微执行器的作用距离,设计了一种全硅结构的微型柔性力-位移传动机构,用于放大微执行器的输出位移。建立了传动机构的简化力学模型和有限元模型,并对机构性能的影响因素进行了分析。用深层反应离子刻蚀工艺在硅隔离衬底上成功制备了电热微执行器-微型柔性传动机构样机,并进行测试。结果表明,柔性力-位移传动机构能够有效地放大微执行器的输出位移,实测放大倍数达到18.9,可以极大地扩展微机电系统微执行器的应用范围。 展开更多
关键词 微机电系统 柔性机构 微杠杆 深刻蚀
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脉冲激光微加工技术在MEMS中的应用 被引量：4
9
作者 李艳宁 唐洁 +1 位作者 胡小唐 张国雄 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第2期185-189,共5页
介绍了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统(MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米/亚微米加工精度,且适用于多种材料,与传统的微细加工技术(光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等)相比具有其独到之处... 介绍了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统(MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米/亚微米加工精度,且适用于多种材料,与传统的微细加工技术(光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等)相比具有其独到之处。阐述了基于激光烧蚀的脉冲激光直接微加工技术、激光-LIGA技术、激光辅助沉积与刻蚀技术以及MEMS的激光辅助操控及装配技术。 展开更多
关键词 脉冲激光 微机电系统 激光烧蚀 激光-LIGA技术
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MEMS器件真空封装模型模拟 被引量：4
10
作者 程迎军 朱锐 +1 位作者 许薇 罗乐 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第12期86-88,共3页
结合典型的MEMS器件真空封装工艺,应用真空物理的相关理论,建立了MEMS器件真空封装的数学物理模型,确定了其数值模拟算法。据此,对一封装示例进行了计算,获得了真空回流炉内干燥箱及密封腔体真空度的变化情况,实现了MEMS器件真空封装工... 结合典型的MEMS器件真空封装工艺,应用真空物理的相关理论,建立了MEMS器件真空封装的数学物理模型,确定了其数值模拟算法。据此,对一封装示例进行了计算,获得了真空回流炉内干燥箱及密封腔体真空度的变化情况,实现了MEMS器件真空封装工艺过程的参数化建模与模拟。 展开更多
关键词 微机电系统 真空封装 模型 模拟
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MEMS节点化建模及其在集成微系统设计中的应用 被引量：3
11
作者 王永泉 陈花玲 +1 位作者 彭倍 朱子才 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期197-204,共8页
为实现MEMS产品的快速设计和性能验证,在借鉴其结构化设计思想即节点分析法的基础上,提出了一种与常规信号流类比不同,适于集成微机电系统快速仿真的等效电路建模思路和方法。首先,对系统及MEMS器件进行功能及结构分解;然后,分别对各基... 为实现MEMS产品的快速设计和性能验证,在借鉴其结构化设计思想即节点分析法的基础上,提出了一种与常规信号流类比不同,适于集成微机电系统快速仿真的等效电路建模思路和方法。首先,对系统及MEMS器件进行功能及结构分解;然后,分别对各基本单元进行节点化建模,并在一定的机电类比规则下将其转换为等效电网络(元件);最后,根据节点变量约束关系,将这些等效网络(元件)逐层重构为器件级和系统级等效电路。结合一类典型MEMS集成系统——梳齿式静电反馈微加速度计的分析实例,对上述方法进行了具体介绍和验证。利用OrCAD等电路仿真器分析、测试了所建立的体现多能域耦合关系的微系统数字化分析原型,结果显示,相对于VHDL-AMS描述法,该模型具有单一域内的更加直观的模型形式和快捷的仿真速度,表明本文提出的方法在复杂MEMS集成系统的分析设计中具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 微机电系统(mems) 系统级仿真 节点分析法 VHDL-AMS 等效电路
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MEMS磁力线聚集和垂动调制磁场传感器 被引量：3
12
作者 田武刚 胡佳飞 +2 位作者 潘孟春 赵建强 胡靖华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期129-133,168,共6页
针对巨磁阻和磁隧道结等磁阻元件的1/f噪声,提出一种采用微机电系统的磁力线聚集和垂动调制磁场传感器。通过将被测磁场从低频转移到几kHz,实现对磁场的DC/AC转化,从而减小了磁阻元件的1/f噪声。基于该方案采用多层膜巨磁阻元件AA002制... 针对巨磁阻和磁隧道结等磁阻元件的1/f噪声,提出一种采用微机电系统的磁力线聚集和垂动调制磁场传感器。通过将被测磁场从低频转移到几kHz,实现对磁场的DC/AC转化,从而减小了磁阻元件的1/f噪声。基于该方案采用多层膜巨磁阻元件AA002制作了磁场传感器样品,并进行了实验测试,结果表明:磁传感器样品的调制效率达到了19.3%,超过了已有的其他各种调制方案,同时低频磁场的探测能力达到槡120pT/Hz,相比巨磁阻元件AA002提高了40多倍。 展开更多
关键词 1 f噪声 调制效率 磁力线聚集器 磁场传感器 微机电系统
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MEMS显微干涉测量系统中相移器性能的研究 被引量：2
13
作者 郭彤 胡春光 +2 位作者 陈津平 傅星 胡小唐 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1500-1503,1508,共5页
显微干涉测量方法是一种被广泛使用的高精度表面测量方法,其中相移器的性能直接影响到系统测量的精度.对MEMS测量系统中使用的压电陶瓷相移器的主要误差源,包括迟滞、非线性和蠕变等进行了分析,并对开环条件下的相移器运动进行了标定.... 显微干涉测量方法是一种被广泛使用的高精度表面测量方法,其中相移器的性能直接影响到系统测量的精度.对MEMS测量系统中使用的压电陶瓷相移器的主要误差源,包括迟滞、非线性和蠕变等进行了分析,并对开环条件下的相移器运动进行了标定.实验分别在开环和闭环条件下测量了经过NIST认证的标准44nm台阶,说明了两种条件下的测量精度,10次测量的平均值分别为41.34nm和43.24nm,标准偏差分别为2.08nm和0.41nm. 展开更多
关键词 微机电系统 显微干涉术 相移器 误差分析
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MEMS局部加热封装技术与应用 被引量：3
14
作者 陈明祥 刘文明 刘胜 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1049-1053,共5页
随着半导体技术的发展,封装集成度不断提高,迫切需要发展一种低温封装与键合技术,满足热敏器件封装和热膨胀系数差较大的同质或异质材料间的键合需求。针对现有整体加热封装技术的不足,首先介绍了局部加热封装技术的原理与方法,然后对... 随着半导体技术的发展,封装集成度不断提高,迫切需要发展一种低温封装与键合技术,满足热敏器件封装和热膨胀系数差较大的同质或异质材料间的键合需求。针对现有整体加热封装技术的不足,首先介绍了局部加热封装技术的原理与方法,然后对电流加热、激光加热、微波加热、感应加热和反应加热等几种局部加热封装技术进行了比较分析,最后具体介绍了局部加热封装技术在热敏器件封装、MEMS封装和异质材料集成等方面的应用。由于局部加热封装技术具有效率高、对器件热影响小等优点,有望在MEMS技术、系统封装(SiP)、三维封装及光电集成等领域得到广泛应用。 展开更多
关键词 局部加热 微机电系统 圆片键合 电子封装 系统封装
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微机电系统(MEMS)纳米摩擦学研究进展 被引量：6
15
作者 王庆良 葛世荣 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期88-91,94,共5页
随着微型机电系统(MEMS)的快速发展,MEMS摩擦学已成为当前纳米摩擦学研究中最活跃的前沿领域之 一。微观尺寸上的摩擦磨损和润滑对整个MEMS系统的性能、稳定性和寿命起着决定作用,因此研究MEMS的微观摩 擦学性能至关重要。本文对近年国... 随着微型机电系统(MEMS)的快速发展,MEMS摩擦学已成为当前纳米摩擦学研究中最活跃的前沿领域之 一。微观尺寸上的摩擦磨损和润滑对整个MEMS系统的性能、稳定性和寿命起着决定作用,因此研究MEMS的微观摩 擦学性能至关重要。本文对近年国内外MEMS摩擦学研究的新进展作了综述,介绍了MEMS系统的纳米摩擦学特性, 讨论了包括环境条件、材料处理、表面改性、分子超薄膜润滑等在解决MEMS摩擦和润滑问题上的研究状况,提出了 当前相关研究的几个重要问题。 展开更多
关键词 微型机电系统 纳米摩擦学 固体薄膜 超薄膜润滑 研究进展
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柔性MEMS减阻蒙皮设计及其制作工艺 被引量：2
16
作者 李勇 李文平 朱效谷 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2696-2703,共8页
提出了一种电解水式驻留微气泡减阻的柔性微机电系统(MEMS)蒙皮技术,研究了蒙皮结构设计以及加工工艺。设计了一种包含柔性基底层、金属电极图案层和微凹坑阵列层的三层式蒙皮结构,提出了两种基于MEMS工艺的制作方法。分别采用聚二甲基... 提出了一种电解水式驻留微气泡减阻的柔性微机电系统(MEMS)蒙皮技术,研究了蒙皮结构设计以及加工工艺。设计了一种包含柔性基底层、金属电极图案层和微凹坑阵列层的三层式蒙皮结构,提出了两种基于MEMS工艺的制作方法。分别采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)和SU-8胶材料制作了微凹坑阵列层,并对其关键工序进行了实验研究。以SU-8胶为微凹坑阵列材料制作了柔性MEMS蒙皮样件。所制样件中,圆柱形驻气凹坑的直径为40μm、深度为50μm、密度为6.25×104/cm2、样件总厚度为90μm,可弯曲并贴附于截面直径为28mm的圆柱体表面而不损坏。结果显示了MEMS减阻蒙皮工艺的可行性,证明将电解水式驻留微气泡的柔性减阻蒙皮设计与MEMS工艺有机结合,是一种航行体表面减阻的有效技术途径。 展开更多
关键词 减阻蒙皮 柔性mems 微气泡 微凹坑 SU-8胶 聚二甲基硅氧烷(PDMS)
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MEMS高g值加速度计力学分析 被引量：3
17
作者 李仁锋 文贵印 程永生 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第7期35-37,40,共4页
运用有限元软件ANSYS并结合刚度矩阵算法对一种高g值加速度计结构进行了应力分析和模态分析,得到了在50000gn值的冲击下加速度计的应力、最大位移、模态响应,表明该结构能够在高冲击环境下安全工作。
关键词 微机电系统 加速度计 有限元法 刚度矩阵算法
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表面微加工MEMS器件工艺层模型可制造性评价 被引量：2
18
作者 李建华 刘玉生 高曙明 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1669-1674,1681,共7页
针对基于实体模型生成的微电机系统(MEMS)器件工艺层模型难以完全保证可制造性的问题,结合标准的表面微加工工艺,从可释放性、上下可结合性和腐蚀可制造性等方面分析了产生可制造问题的原因,并给出了可制造性评价方法.基于可制造性评价... 针对基于实体模型生成的微电机系统(MEMS)器件工艺层模型难以完全保证可制造性的问题,结合标准的表面微加工工艺,从可释放性、上下可结合性和腐蚀可制造性等方面分析了产生可制造问题的原因,并给出了可制造性评价方法.基于可制造性评价结果,进一步提出了一种生成改进建议的方法.实例分析表明,所提出的工艺层模型可制造性评价方法提高了MEMS器件的可制造性评价质量与效率,并使得设计人员能够更早地发现与更改设计中存在的可制造性问题. 展开更多
关键词 微机电系统 计算机辅助设计 工艺层模型 可制造性评价 表面微加工
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MEMS中的摩擦学研究及发展趋势 被引量：3
19
作者 李洲洋 陈国定 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期180-186,204,共8页
对近年国内外MEMS摩擦学研究的新进展作了综述,介绍了MEMS系统的纳米摩擦学特性,讨论了包括环境条件、材料处理、表面改性、固体薄膜润滑、分子超薄膜润滑等在解决MEMS摩擦和润滑问题上的研究状况,并提出了当前相关研究中所遇到的问题,... 对近年国内外MEMS摩擦学研究的新进展作了综述,介绍了MEMS系统的纳米摩擦学特性,讨论了包括环境条件、材料处理、表面改性、固体薄膜润滑、分子超薄膜润滑等在解决MEMS摩擦和润滑问题上的研究状况,并提出了当前相关研究中所遇到的问题,及今后MEMS摩擦学发展的方向。 展开更多
关键词 纳米摩擦学 微机电系统(mems) 固体薄膜润滑 超薄膜润滑
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热致封装效应对MEMS器件谐振特性影响的单元库模型 被引量：1
20
作者 宋竞 黄庆安 唐洁影 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期943-947,共5页
大量试验和数值仿真结果均已确认封装-器件的热失配对MEMS器件性能及可靠性有显著影响,即热致封装效应.然而迄今为止仍缺乏有效的物理模型对此加以系统描述.本文基于单元库法思想和节点法分析手段构建了MEMS热致封装效应的理论模型.通... 大量试验和数值仿真结果均已确认封装-器件的热失配对MEMS器件性能及可靠性有显著影响,即热致封装效应.然而迄今为止仍缺乏有效的物理模型对此加以系统描述.本文基于单元库法思想和节点法分析手段构建了MEMS热致封装效应的理论模型.通过对非器件结构如锚区、衬底等标准化单元建模,扩充了节点分析法在封装级MEMS仿真领域的应用.文中以常见MEMS基本器件和封装结构为例进行了研究,计算了热致封装效应对器件谐振特性的影响,并利用有限元仿真进行验证.最后讨论了封装级MEMS设计面临的挑战. 展开更多
关键词 mems 热致封装效应 谐振 单元库思想 节点分析法
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