《微机电系统》课程教学大纲(本科).pdf

微机电系统

Micro-eletromechanicalsystem

课程代码：（03410101）

学分：1.5

学时：24（其中：课堂教学学时：24实验学时：0上机学时：0课程实践学时:0）

先修课程：工程数学、工程力学、电学、集成电路等

适用专业：机械电子工程、机械制造及其自动化、仪器科学与技术

教材：《FoundationsofMEMS》.ChangLiu.Chinamachinepress,2008年第一版

一、课程性质与课程目标

（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）
《微机电系统》微机电系统（MEMS）是二十世纪九十年代发展起来的一门多种学科交叉而成
的新兴学科。它涉及微电子、微细加工、微机械、材料学、信息与控制等技术科学，并紧密依靠数
学、物理、化学、力学、生物等基础学科。MEMS是以实际应用为目标，以更新的观点，不断地研
究与开发新型产品。在不断完善本领域的设计与制造的同时，为新的领域开拓奠定基础。MEMS是
一个以计算机控制，传感检测、执行器、能源供给等子系统组成的系统。广泛应用于空间技术、信
息技术、生物医药技术及其他新技术之中。它的发展推进人类认识和改造客观世界的能力。因此
MEMS在21世纪倍受人们的关注，成为21世纪制造业的重要方面之一。
本课程从电子行业的制造技术需求出发，以现代设计与先进制造技术为侧重点，其内容与工程
实际密切结合。学习本课程的目的在于使学生能从整体的角度看待一个机械和电子工程系统的设计
和制造，并结合MEMS研究最新成果、发展趋势和MEMS产品出发，结合工程实际，应用MEMS
的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题，为进一步学习和研究MEMS新理论和新产
品奠定基础。

（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力目标。）
1.掌握微机电系统的概念、技术范畴；了解微机电系统在国民经济中的地位和作用。掌握微机
电系统的设计方法与理念；
2.掌握典型微机电系统的制造技术方法的原理及关键问题，针对具体加工对象选择相应的方法；
3.能适当选择微机电系统的测量技术方法，了解相应的原理，了解微机电系统的发展动态，以
及在高新技术领域与国防领域的应用；
4.掌握微机电系统的各个专业术语的英文形式，并能针对问题开展硅为加工技术相关的文献调

1/5

研。

二、课程内容与教学要求（按章撰写）

第一章绪论Chapter1Introduction

（一）课程内容
（1）ConceptofMEMEMEMS的概念；
（2）BasicpropertiesofMEMSMEMS的本质特征；
（3）Device：sensorsandactuators器件：传感器和执行器。

（二）教学要求
了解MEMS发展概况、重要性、特点。

（三）重点与难点
重点是掌握学习MEMS技术的一些基本特点

第二章电学和机械学基本概念Chapter2ImageEnhancement

（一）课程内容
（1）Semiconductorresistance半导体电阻率；

（2）Crystalfaceandcrystaldirection晶面和晶向；

（3）Stressandstrain应力和应变；
（4）Bendingofflexiblebeamsundersimpleloadconditions简单负载条件下挠性梁的弯曲；
（5）Torsionaldeflection扭转变形；
（6）Intrinsicstress本征应力；
（7）Resonancefrequencyandqualityfactor谐振频率和品质因数。

（二）教学要求
（1）了解半导体晶体的概念和掺杂的步骤；
（2）了解晶面和晶向的命名规则；
（3）了解不同材料应力和应变之间的基本关系。

（三）重点与难点
（1）重点掌握简单负载条件下梁弯曲的计算；
（2）重点掌握简单负载条件下的扭转杆的形变；
（3）重点掌握周期性负载条件下微结构的机械性能。

第三章微制造导论Chapter3Introductiontomicrofabrication

（一）课程内容
（1）Microfabricationreview微制造综述；

2/5

（2）Microelectronicsmanufacturingprocess微电子制造工艺；
（3）FabricationbasedonMEMStechnology硅基MEMS工艺；
（4）Newmaterialsandnewmanufacturingprocesses新材料和新制造工艺；
（5）Factorstoconsiderintheprocess工艺中需要考虑的因素。

（二）教学要求
了解硅微制造技术的总体框架。

（