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第1章 微系统技术基础 1

1.1 微系统的定义和内涵 1

1.1.1 微系统的定义 1

1.1.2 微系统的功能及意义 2

1.1.3 微系统的特点 3

1.2 国防需求推动微系统发展 5

1.2.1 微系统的发展历程 5

1.2.2 航天领域微系统需求 8

1.2.3 武器领域微系统需求 11

1.2.4 机器人领域微系统需求 15

1.2.5 医疗领域微系统需求 19

参考文献 23

第2章 典型微系统原理 25

2.1 压阻效应 25

2.1.1 技术背景 25

2.1.2 理论描述 25

2.1.3 典型应用 26

2.2 压电效应 28

2.2.1 技术背景 28

2.2.2 理论描述 29

2.2.3 典型应用 31

2.3 静电效应 33

2.3.1 技术背景 33

2.3.2 理论描述 33

2.3.3 典型应用 36

2.4 热效应 38

2.4.1 热应力效应 38

2.4.2 热电阻效应 42

2.4.3 热电效应 44

2.5 光电效应 47

2.5.1 技术背景 47

2.5.2 理论描述 48

2.5.3 典型应用 50

2.6 压电驻极体效应 52

2.6.1 技术背景 52

2.6.2 理论描述 53

2.6.3 典型应用 55

参考文献 56

第3章 典型微传感器技术 59

3.1 压力传感器 59

3.1.1 压阻式压力传感器 59

3.1.2 压电式压力传感器 63

3.1.3 电容式压力传感器 66

3.1.4 光纤式压力传感器 68

3.2 加速度传感器 71

3.2.1 电容式加速度传感器 72

3.2.2 压阻式加速度传感器 76

3.2.3 压电式加速度传感器 77

3.2.4 热对流式加速度传感器 79

3.2.5 光学加速度传感器 84

3.3 生化传感器 85

3.3.1 气体传感器 86

3.3.2 离子传感器 89

3.3.3 湿度传感器 91

3.3.4 生物传感器 92

3.4 温度传感器 104

3.4.1 热敏电阻温度传感器 104

3.4.2 热电红外温度传感器 106

3.4.3 光纤温度传感器 109

3.5 MEMS陀螺仪传感器 111

3.5.1 MEMS陀螺仪概述 111

3.5.2 MEMS陀螺仪发展 113

参考文献 119

第4章 典型微执行器技术 123

4.1 微静电执行器 123

4.1.1 基本原理 123

4.1.2 结构与应用 124

4.2 微压电执行器 132

4.2.1 基本原理 132

4.2.2 结构与应用 132

4.3 微电热执行器 140

4.3.1 基本原理 140

4.3.2 U形执行器 140

4.3.3 V形执行器 143

4.3.4 双金属执行器 147

参考文献 149

第5章 典型微能源技术 152

5.1 微化学电源 152

5.1.1 微燃气涡轮发电机 152

5.1.2 微锂电池 154

5.1.3 微锌镍电池 156

5.1.4 微燃料电池 162

5.2 微物理电源 165

5.2.1 光伏发电技术 165

5.2.2 压电式发电技术 169

5.2.3 电磁式发电技术 175

5.2.4 驻极体式发电技术 177

5.3 超级电容器 181

5.3.1 技术背景 181

5.3.2 静电双电层电容器 184

5.3.3 电化学赝电容器 187

参考文献 190

第6章 微系统加工技术 193

6.1 硅基制造典型工艺 193

6.1.1 表面与体微加工技术概述 193

6.1.2 光刻 195

6.1.3 薄膜沉积技术 199

6.1.4 蚀刻 204

6.1.5 掺杂 208

6.2 非硅基制造典型工艺 211

6.2.1 非硅基技术概述 211

6.2.2 LIGA技术 211

6.2.3 电沉积 212

6.2.4 聚合物柔性工艺 214

6.3 引线键合与封装技术 217

6.3.1 引线键合概述 217

6.3.2 引线键合形式 218

6.3.3 焊接设备 223

6.3.4 封装技术 226

6.4 3D打印技术 229

6.4.1 3D打印概述 229

6.4.2 3D打印工艺 230

6.4.3 3D打印结构设计 234

6.4.4 3D打印技术在军事上的应用 238

参考文献 241

第7章 智能MEMS弹药引信技术 243

7.1 现代引信本质与内涵 243

7.2 MEMS智能引信技术 244

7.3 国外MEMS智能引信现状 247

7.3.1 典型的MEMS引信器件 247

7.3.2 典型的MEMS引信组件 255

7.3.3 典型MEMS引信系统级集成 271

7.4 MEMS智能引信未来发展方向 278

参考文献 281

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