WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 14 |

«Б.Г. Коноплев, И.Е. Лысенко КОМПОНЕНТЫ МИКРОСИСТЕМНОЙ ТЕХНИКИ ЧАСТЬ 1 УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Таганрог 2009 УДК 621.382.82(075.8) Рецензенты: доктор технических наук, доцент, ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Технологический институт

Федерального государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Южный федеральный университет»

Б.Г. Коноплев, И.Е. Лысенко

КОМПОНЕНТЫ

МИКРОСИСТЕМНОЙ ТЕХНИКИ

ЧАСТЬ 1

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Таганрог 2009 УДК 621.382.82(075.8) Рецензенты:

доктор технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Южного научного центра Российской академии наук Е.А. Рындин.

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии микро- и наноэлектронной аппаратуры Технологического института Южного федерального университета О.А. Агеев.

Коноплев Б.Г., Лысенко И.Е. Компоненты микросистемной техники. Часть 1.– Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009.– 117 с.

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы, затрагиваемые в первых 12 лекциях, читаемых в рамках дисциплины «Компоненты микросистемной техники».

Целью преподавания дисциплины «Компоненты микросистемной техники» является формирование знаний об элементах и компонентах микросистем, базовых физических принципах их функционирования, характеристиках, конструкциях и особенностях применения.

Книга адресована аспирантам и студентам вузов, специализирующихся в области проектирования элементной базы микросистемной техники.

Ил. 72. Библиогр.: 16 назв.

© ТТИ ЮФУ, © Б.Г. Коноплев, И.Е. Лысенко,

ВВЕДЕНИЕ

C середины 80-х годов прошлого века одним из наиболее динамично развивающихся научно-технических направлений является микросистемная техника (МСТ), возникшая на стыке электроники, механики и оптики, включающаяся в себя сверхминиатюрные механизмы, приборы, машины с ранее недостижимыми массогабаритами, энергетическими показателями и функциональными параметрами, создаваемые интегрально-групповыми экономически эффективными процессами микро- и нанотехнологий [1-11].

Микроэлектромеханическими системами (МЭМС) называют устройства с интегрированными в объеме или на поверхности твердого тела электронными и микромеханическими структурами. Статическая или динамическая совокупность этих структур обеспечивает реализацию процессов генерации, преобразования, передачи энергии и механического движения в интеграции с процессами восприятия, обработки, передачи и хранения информации (рис. 1). Интеграция МЭМС с оптическими компонентами позволило выделить отдельный класс компонентов микросистем, названный микрооптикоэлектромеханическими системами (МОЭМС) [1-7].

Рис. 1. К определению МЭМС и МОЭМС

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

Микросистемы в функционально завершенном виде представляют собой информационно-управляющие системы различного назначения, структурно объединяющие подсистемы сбора и обработки информации, вырабатывающие воздействия на исполнительные устройства и далее – на объект управления [3-6].

Функциональными микроустройствами информационно-управляющей части микросистем являются: преобразователи физических величин, усилители, аналоговые ключи и коммутаторы, делители частоты, преобразователи цифроаналоговые и аналого-цифровые, микроконтроллеры, микропроцессоры и цифровые процессоры сигналов, цифровые и логические схемы, запоминающие устройства [3-6].

Функциональными исполнительными микроустройствами микросистем являются микродвигатели, микроэлементы гидравлики, микросопла, микропоршни, микроредукторы, микрозеркала, микроприводы, конструктивно выполненные в объеме и на поверхности полупроводникового кристалла с применением базовых и модифицированных процессов микроэлектроники, оптоэлектроники, пьезоэлектроники и др. [3-6].

Микросистемная техника – совокупность научно-технических и технологических способов, обеспечивающих создание в объеме и (или) на поверхности твердого тела упорядоченной композиции микронных и субмикронных областей материалов с заданными составом, структурой и геометрией, и направленная на реализацию функций восприятия, преобразования, хранения, обработки, трансляции информации, энергии, движения и выработки управляющих воздействий в требуемых режимах и условиях эксплуатации [3-6].

Изделие микросистемной техники (микросистема) – совокупность микроэлектронных управляющих и функциональных исполнительных элементов и компонентов в едином конструктивном исполнении, принцип действия которых основан на электрофизических, электромеханических, электрохимических, электронно-оптических, фотохимических процессах и явлениях с учетом эффектов масштабирования при переходе от макро- к микро- и наноразмерным уровням, и предназначенных для реализации функций приема, преобразования, хранения, передачи информации, энергии и движения для выполнения функции конечного назначения в заданных режимах эксплуатации [3-6].

Элемент микросистемы: часть микросистемы или функционального микроустройства, реализующая определенную функцию в составе функционального устройства или микросистемы, которая не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации [3-6].

Компонент микросистемы: часть микросистемы или функционального устройства, реализующая определенную функцию в составе функционального устройства или микросистемы, которая может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации [3-6].



Существуют следующие виды микросистем [3-6]:

– интегральная микросистема: микросистема, микроустройства и элементы которой нераздельно выполнены и соединены в объеме и (или) на поверхности кристалла;

– гибридная микросистема: микросистема, содержащая компоненты, выполненные с использованием различных материалов и технологий и соединенные между собой на единой конструктивной основе (рис. 2);

Рис. 2. Сигналы на входе и выходе гибридной полной микросистемы – модульная микросистема: микросистема, конструктивно объединяющая два или более микроустройства в целях совместного применения для выполнения заданных функций;

– полная микросистема: микросистема, содержащая микроустройства или элементы, выполняющие функции приема, преобразования, хранения, передачи информации, энергии и движения и выработки управляющего воздействия в требуемых режимах и условиях эксплуатации и воздействия на окружающую среду (рис. 3);

Рис. 3. Сигналы на входе и выходе интегральной полной – неполная микросистема: микросистема, не выполняющая одну из функций приема, преобразования, хранения, передачи информации, энергии и движения и выработки управляющего воздействия в требуемых режимах и условиях эксплуатации и воздействия на окружающую среду;

– информационно-управляющая микросистема: неполная микросистема, обеспечивающая восприятие, преобразование вида и формы информации, ее хранение, обработку и последующую передачу в виде управляющего сигнала для микросистемы исполнения;

– микросистема исполнения: неполная микросистема, осуществляющая преобразование видов энергии и воздействий для выполнения заданной функции под действием сигнала от информационноуправляющей микросистемы.

Существуют следующие виды функциональных микроустройств в составе микросистем [3-6]:

– функциональное микроустройство: микроустройство в составе микросистемы, неразрывно связанное с ней конструктивно, электрически, механически и обеспечивающее выполнение заданной функции;

– электромеханическое микроустройство: микроустройство, обеспечивающее выполнение функций за счет преобразования электрической энергии в механическую;

– оптоэлектромеханическое микроустройство: микроустройство, обеспечивающее выполнение функций за счет управления оптическим сигналом или преобразования оптического воздействия с помощью электромеханического микроустройства;

– теплофизическое микроустройство: микроустройство, обеспечивающее выполнение функций за счет накопления и преобразования в микрообъемах, в том числе обратимого, тепловой энергии в другие виды энергии;

– флюидное микроустройство: микроустройство, обеспечивающее выполнение функций за счет локализации, течения, разделения, хранения микро- и наноколичеств жидкости или газа, а также их физико-химических превращений под действием внешних электрических, магнитных, оптических, механических, тепловых и химических воздействий;

– биотехническое микроустройство: микроустройство, обеспечивающее выполнение исполнительных функций за счет интеграции с объектами и веществами биологической природы;

– корпус микросистемы: часть конструкции микросистемы, предназначенная для защиты от внешних дестабилизирующих воздействий, используемая при выполнении заданных функций и обеспечивающая соединение с внешними электрическими цепями, механическими и другими конструкциями;

– микродвигатель: микроустройство, выполняющее управляемое преобразование какого-либо вида энергии в работу. Микродвижитель:

микроустройство, выполняющее функции автономного или управляемого движения;

– микроактюатор: микроустройство, выполняющее работу за счет потребления и преобразования энергии.

Существуют следующие виды элементов микросистем [3-6]:

– микроподвес: элемент микросистемы, соединяющий две движущиеся части микросистемы;

– микробалка: элемент микросистемы с одним закрепленным концом;

– микробалка с двухсторонней фиксацией: элемент микросистемы с двумя закрепленными или опертыми концами;

– микроопора: элемент микросистемы, соединяющий подвижную часть конструкции с неподвижной основой – подложкой, – микрогребень: элемент микросистемы в форме встречно-штыревой консоли, осуществляющий заданное движение под воздействием управляющего сигнала;

– микроторсион: элемент микросистемы, работающий на изгиб и кручение под воздействием управляющего сигнала;

– микроякорь: элемент микросистемы, неподвижный и служащий для закрепления других его частей или выполняющий вспомогательные конструктивно-технологические функции;

– микроограничитель: элемент микросистемы, предназначенный для заданного уровня ограничения перемещений других подвижных частей;

– микрорычаг: элемент микросистемы, имеющий точку опоры и при воздействии управляющего сигнала выполняющий функцию уравновешивания большей силы меньшей;

– микрозажим: элемент микросистемы, осуществляющий управляемую фиксацию других его функциональных частей;

– микропинцет: элемент микросистемы, состоящий из двух пружинящих пластинок и выполняющий управляемую функцию захватывания и удерживания элементов микроструктуры;

– микропружина: элемент микросистемы, выполняющий функцию временного накопления энергии за счет упругой деформации при воздействии управляемой нагрузки;

– микромаховик: элемент микросистемы, выполняющий функцию аккумулятора механической энергии для выравнивания вращающих моментов и нагрузки микровалов;

– микроклапан (микрозаслонка): элемент микросистемы, выполняющий функцию управления расходом жидкости, пара или газа путем управляемого изменения площади проходного сечения;



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 14 |
 



Похожие работы:

«Руководство по организации и внедрению программ профилактики передозировки 2012 Евразийская сеть снижения вреда Миссия Евразийской сети снижения вреда (ЕССВ) – продвижение гуманных, научно обоснованных подходов снижения вреда от употребления наркотиков с целью сохранения и поддержания здоровья и обеспечения защиты прав человека на уровне индивидуума, сообщества и населения в целом. Евразийская сеть снижения вреда основана в 1997 году и в настоящее время объединяет более 340 специалистов,...»

«С.А. Клигер М.С. Косолапов Ю.Н. Толстова Шкалирование при сборе и анализе социологической информации Издательство Наука Москва 1978 1 В монографии анализируются методологические и методические основы шкалирования при сборе и обработке данных социологического исследования, выявляется специфика одномерного и многомерного социологического измерения, описываются методы, с помощью которых производится шкалирование качественных социологических признаков. Научные редакторы: Доктор технических наук...»

«А.В. Алексеев СИСТЕМА АГИМ ПУТЬ К ТОЧНОСТИ Анатолий Васильевич Алексеев В книге подробно рассказывается о том, как надо использовать при обучении точным движениям такие высокоэффективные методы воздействия, какими являются идеомоторика и самогипноз. Также излагаются способы решения с помощью самогипноза ряда психофизических задач, специфичных для спортивной деятельности. Особое внимание уделено психотехнической подготовке к соревнованиям по стрельбе из лука и игре в большой теннис. Книга...»

«Зав. кафдрой ТЭРА Ревин А.А. Волгоград 2012 Аннотация дисциплины...»

«УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРАВО МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для студентов дневного и заочного отделений специальности 021100 Юриспруденция Тамбов 2003 г. ББК Х309я73-5 УДК 343.8(075) Утверждено Редакционно-издательским советом университета Рецензент д.и.н. проф. С.А. Есиков Уголовно-исполнительное право: Метод. указания / Сост. В.Н. Чернышов, В.В. Леонов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. 24 с. Методические указания содержат основные разделы, темы и их содержание, планы семинарских занятий....»

«СОРОК ВТОРАЯ СЕССИЯ ВСЕМИРНОЙ АССАМБЛЕИ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ Пункт 11 предварительной повестки дня ДОКЛАД ГЕНЕРАЛЬНОГО ДИРЕКТОРА О РАБОТЕ ВОЗ В 1988 Г. Этот краткий отчет о работе ВОЗ в 1988 г• ни в коей мере не претендует на полное описание многочисленных деяний Организации. В нем упоминается ряд мероприятий, осуществленных в течение прошедшего года, и акцентируются вопросы, представляющие особый интерес. Краткий доклад должен обязательно быть выборочным. В то же время программы и мероприятия,...»

«АВАРИЯ 7 КРУПНАЯ АВАРИЯ 6 СЕРЬЕЗНАЯ АВАРИЯ 5 АВАРИЯ С ШИРОКИМИ ПОСЛЕДСТВИЯМИ 4 АВАРИЯ С ЛОКАЛЬНЫМИ ПОСЛЕДСТВИЯМИ ИНЦИДЕНT 3 СЕРЬЕЗНЫЙ ИНЦИДЕНТ 2 ИНЦИДЕНТ 1 АНОМАЛИЯ Событие ниже шкалы / уровень 0 НЕ СУЩЕСТВЕННО ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ Подготовлено совместно МАГАТЭ и ОЭСР/АЯЭ ^ ИНЕС РУКОВОДСТВО ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ ШКАЛЫ ЯДЕРНЫХ И РАДИОЛОГИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ Издание 2008 года ИНЕС РУКОВОДСТВО ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ ШКАЛЫ ЯДЕРНЫХ И РАДИОЛОГИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ ИЗДАНИЕ 2008 ГОДА ПОДГОТОВЛЕНО...»

«КАТАЛОГ ГОТОВОЙ ТОВАРНОЙ НАУКОЁМКОЙ ПРОДУКЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ АФИ Россельхозакадемии) КАТАЛОГ ГОТОВОЙ ТОВАРНОЙ НАУКОЁМКОЙ ПРОДУКЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010 УДК 631.58:551.5+631.3:004.14+631.4+631.6 Каталог научно-технической продукции Агрофизического НИИ состоит из трёх частей. В первой части представлена готовая к...»

«Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от _200 г. № Регистрационный номер _ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ по направлению подготовки 152200 Наноинженерия _ (указывается код и наименование направления) Квалификация (степень) магистр 2 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Направление подготовки 152200 Наноинженерия утверждено приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от №_ Федеральный государственный...»

«Кафедра Коммерции и товароведения. (наименование кафедры) УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Холодильная техника и технология. (наименование дисциплины) Основной образовательной программы по специальности 080401.65 Товароведение и экспертиза товаров (в области товароведения, экспертизы и оценки товаров во внутренней и внешней торговле) Квалификация выпускника товаровед-эксперт Благовещенск 2012 1 2 1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ 1.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.