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上海交通大学微纳科学技术研究院硕士课程内容介绍《微系统设计》

上海交通大学 免费考研网/2013-01-07


《微系统设计》

课程代码F340517学分/学时3.0/54开课时间春,秋
课程名称微系统设计
开课学院微纳科学技术研究院
任课教师张卫平
面向专业微电子学与固体电子学、微纳科学与技术、机械工程等从事MEMS研究的研究生
预修课程
课程讨论时数3 (小时)课程实验数15 (小时)
课程内容简介

本课程讲解涉及微机电系统(MEMS)设计的方法、理论和技术,包括MEMS制作工艺和封装技术、MEMS器件的建模和模拟、相关电子线路与系统。详细地介绍了利用集总参数方法、弹性力学和结构力学方法、能量分析法对MEMS器件进行建模、模拟和分析的方法;同时对微系统设计所涉及的能量耗散问题和流体力学系统、电路、噪声和封装问题等进行了分析和介绍。通过应用实例研究,详细介绍了压阻式压力传感器、电容式加速度计、静电投影显示器、压电速率陀螺仪、DNA扩增芯片和气体传感器等器件和系统的设计和制作。

课程内容简介(英文)

The method, theory and technology of Microsystem design, which includes MEMS fabrication process, encapsulation technology, the simulation of MEMS device, relative electronic circuit and system, is introduced in this Course. The course will first present the model, simulation and analysis of MEMS devices that use lumped parameter method, elasticity and structure mechanics, energy analysis method in detail. Then, it analyses micro system problems in energy dissipation, fluid dynamics, circuits, noise and encapsulation etc. Lastly, it will give some MEMS design and fabricate examples that involve piezoresistive pressure transducer, capacitive accelerator, electrostatic projection display, piezoelectricity rate gyroscope, PCR chip etc.

教学大纲

1、基础知识:包括微系统引言,MEMS设计方法,微制造技术、工艺集成等方面的介绍。2、微系统建摸方法和策略:包括集总参数方法、弹性力学和结构力学方法、能量分析法对MEMS器件进行建模、模拟和分析的方法。3、微系统特定领域的分析和研讨,包括弹性理学、基本结构和基于能量的机械结构分析建模方法;微系统所涉及到的耗散系统和热能域分析,集总建模和耗散过程;对微系统设计流体力学系统的分析和建模。4、微系统所涉及到的电路与系统问题分析和建模问题,包括微系统所涉及的电子元器件一些基本知识,反馈系统及噪声分析等。5、典型微系统设计控制制造实例研究,包括压阻式压力传感器、电容式加速度计、静电投影显示器、压电速率陀螺仪等的设计控制制造分析6、微纳科学技术研究院最新微系统设计。包括系列悬浮转子微陀螺、PCR分子扩增、微飞行器等的设计建模。7、实践环节:综合应用大型商用MEMS软件,如Conventor Ware等进行实例建模、控制及制造仿真分析。

课程进度计划

(无)

课程考核要求

考查。

参 考 文 献
  • 1. [美]Stephen D. Senturia 著,微系统设计,北京:电子工业出版社,20042. ConventorWare 大型MEMS设计、控制、制造分析软件 帮助手册,美国Conventor公司,2008
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