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| 編輯推薦： |
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《微机电系统及工程应用》是“现代机电一体化技术丛书”之一。本丛书邀请了研究光机电一体化**科研院校的多位专家参与编写，另外国内没有将光、机、电一体化技术作为一个整体技术门类来介绍的同类书。
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| 內容簡介： |
本书主要从普及的角度介绍了微机电系统及其相关技术的应用。全书共12章，分别对微机电系统的定义、起源及研究现状、制造技术、系统构成、设计技术进行了深入浅出、通俗易懂的介绍。本书的特点是信息量大、系统全面，包含了微机电系统制造过程中微机械加工、微封装、微检测各个环节；微机电系统构成中的各种微传感器、微执行器、微构件、微系统的工作机理；先进的微机电系统设计技术以及计算机辅助技术；多种设计手段和实用软件。
本书可供希望了解或采用微机电系统的工程技术人员阅读，也可作为机械工程类学生学习专业选修课的参考书。
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| 目錄：
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第1章概论
1.1微机电系统的定义
1.2微机电系统的发展现状
第2章微尺度效应
2.1概述
2.2微执行器的尺度效应
2.2.1静电执行器的尺度效应
2.2.2电磁执行器的尺度效应
2.2.3SMA执行器的尺度效应
2.3微流体的尺度效应
2.4微尺度热学
2.4.1热传导的尺度效应
2.4.2热交换的尺度效应
2.4.3热辐射的尺度效应
2.5微摩擦基础
2.6尺度效应的一个实例
第3章微机电系统材料
3.1概述
3.2硅材料
3.3压电材料
3.4形状记忆合金
3.5超磁致伸缩材料
3.6聚合物
3.7电流变体
第4章微机械制造技术
4.1概述234.2微机电系统中的传统超精密与特种加工技术
4.2.1超精密机械加工
4.2.2微细电火花加工
4.2.3高能束微机械加工技术
4.3微机电系统常用的集成电路工艺
4.3.1薄膜成形
4.3.2掺杂技术
4.3.3光刻技术
4.4硅微机械加工技术
4.4.1体微加工技术
4.4.2表面微加工
4.4.3键合技术
4.5LIGA工艺
4.6微封装
4.6.1晶片级封装
4.6.2单芯片封装
4.6.3多芯片与微系统封装
4.6.4表面微加工法封装
4.6.5三维堆装
第5章微检测技术
5.1概述
5.2微结构的材料特性检测技术
5.2.1弹性模量的测定
5.2.2微结构材料应力的检测
5.2.3微结构材料热物性参数的检测
5.3微机电系统构件的几何量检测
5.3.1光学法测量几何尺寸
5.3.2扫描隧道显微测量技术
5.3.3薄膜构件的膜厚测量
5.4微系统的性能检测
5.4.1结构动态参数的识别
5.4.2微执行器运动的检测
5.4.3动态微结构的视觉检测法
第6章微构件
6.1概述
6.2结构梁
6.3薄膜
6.4铰链756.5隧道探针
6.6压阻换能器件
6.7静电微构件
6.8可动质量块
第7章微执行器
7.1概述
7.2静电执行器
7.3压电执行器
7.4电磁执行器
7.5热执行器
7.6微流体执行器
第8章微传感器
8.1概述
8.2微型物理传感器
8.2.1微型力学量传感器
8.2.2微型光学量传感器
8.2.3微型热学量传感器
8.2.4微型声学量传感器
8.3微型化学量传感器
8.3.1微型气体传感器
8.3.2微型离子敏传感器
8.4微型生物传感器
8.4.1生物传感器的分类
8.4.2悬臂梁式生物传感器
第9章微构件及微器件制造工艺
9.1悬臂梁的制造工艺
9.2悬空结构的制造工艺
9.3薄膜的制造工艺
9.4微器件制造工艺示例
第10章微系统及应用
10.1概述
10.2在汽车工业中的应用
10.2.1压力传感器13210.2.2硅加速度传感器
10.3微机器人
10.4微型飞行器
10.5在航空航天中的应用
10.6在医学中的应用
10.6.1植入式人造器官
10.6.2体内显微手术
10.6.3微喷雾给药
10.7在军事武器中的应用
10.8在生物科学中的应用
10.8.1DNAPCR扩增芯片
10.8.2DNA毛细管电泳芯片
10.8.3微型DNA流体控制芯片
10.8.4集成DNA微系统芯片
10.9在信息技术中的应用
10.9.1微光机电器件
10.9.2无线电微机电系统
第11章微机电系统设计技术
11.1概述
11.2微机电系统设计的概念、任务及类型
11.2.1微机电系统设计概念及本质
11.2.2设计类型
11.2.3微机电系统设计内容
11.2.4VLSI、宏机械以及微机电系统设计
11.2.5设计原则
11.3微机电系统设计过程
11.4微机电系统现代设计方法简介--健壮性设计
11.4.1健壮性设计理论
11.4.2优化算法
11.4.3实例--两自由度微谐振器
11.5微机电系统设计方法学与发展方向
第12章微机电系统计算机辅助技术
12.1概述
12.2MEMSCAD设计原则
12.3MEMSCAD结构体系
12.4MEMS建模与仿真
12.4.1加工过程模拟
12.4.2器件特性仿真17312.4.3器件行为模型与系统仿真
12.5宏模型
12.5.1微机械宏模型技术现状及类型
12.5.2宏模型设计的基本原则和常用方法
12.6建模语言VHDL-AMS简介
12.6.1VHDL-AMS语言的起源：VHDL语言
12.6.2VHDL-AMS语言基本特点
12.6.3VHDL-AMS语言的语法
12.6.4微机械系统VHDLAMS描述举例
12.7常用软件介绍
12.7.1SUGAR
12.7.2AnsysMems
12.7.3MEMSPro
参考文献
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| 內容試閱：
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10.3 微机器人
微机器人集微机械、微电子等综合技术为一体，成为微机电系统的更高层次的典型代表。微机器人能够“潜入”狭小的空间并且不扰乱周围环境。如潜入人体的血管、脏器中进行诊断或治疗；进入航空、航天发动机、汽轮机等大型复杂设备的狭小空间进行故障探测、检查和修补等工作。目前各国，特别是西方发达国家，都正致力于微机器人的研究，在某种程度上反映了一个国家在高新技术领域内的研究能力和水平。
微机器人的应用主要集中在军事、工业、医学及基础学科等研究领域。如在生物医疗方面，微机器人可辅助进行细胞区分等辅助诊断以及眼部、脑部微细手术。在移动或处理微组织、区分细胞、DNA分析、运用STM或AFM操纵样品等各项研究方面，微机器人也发挥着重要作用。又如微型军用机器人既可以完成各种侦察任务，又可以对敌方人员进行主动攻击或对关键设备进行破坏。
有关微机器人的定义目前尚无统一说法，但其基本特点可归纳为几点。
①微机器人的整体尺寸为毫米级或更小，零部件尺寸为毫米级或微米级，采用微细加工技术或精密加工技术制成。
②能完成模拟人的某种特定动作（如观察、移动、拿取等操作）。系统中包括或部分包括微传感器、微致动器、微操作器、微能源及控制单元等。
③高级微机器人具有一定的智能。
美国麻省理工学院研制的用于情报收集和窃听的“蚊子机器人”就是微机器人的一个典范。日本早稻田大学的形状记忆合金微机器人、东京大学的爬坡微机器人、名古屋大学的管道移动微机器人等都具有一定的代表性。
就微机器人系统来说，又分为单微机器人系统和多微机器人系统。
单微机器人系统通常是将微传感器、微致动器、微能源及控制单元等根据微机器人特定的功能巧妙地组合在一个微小的机体内。由于体积很小，不能装载更多的元件，通常用于完成某种特定的单一任务。美国德州约翰逊宇航中心研制的一种由太阳能驱动的机器蝴蝶就是一例。它内部装有简单的控制系统，具有飞行功能，能被发射升空进入地球轨道以完成某些空间探测任务，并将信息传递给接收站。
多台微机器人构成多级系统或机器人群，可各司其职、相互补充、协调工作。如军用侦察传感器构成分布式战场微型传感器网络，可准确地探测并查明敌人的作战部署与军队调动。实施的方案是，在重要的作战地区的上空使用无人驾驶飞机大量布撒廉价的可以随意使用的微型传感器系统；高空无人驾驶飞机利用安装在飞机上的调制偶角反射通信系统的编码激光记录每个微型传感器的位置；传感器系统开始收集、处理与储存情报信息，直到其他的无人驾驶飞机再次利用相同的编码激光发出询问，每个传感器再次通过调制偶角反射器将其数据传递给无人驾驶飞机为止。这种微机电系统在布设、耐久性等方面有明显的优点，比现有的战区远程监视系统的部署更便利快速更完整。
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