《黑选输优凯术临给微机电系统和微结构及其在航天中的应用》是在2013年清华大学出请司适能她版社出版的图书，来自作者是[美]罗伯特·奥西安德(Robert Os360百科iander)、[美]M.安·加里森·达林(M. Ann Garrison Darrin)、[美]约翰·L.钱皮恩(John L. Champion)。

• 书名 微机电系统和微结构及其在航天中的应用
• 作者 [美]罗伯特·奥西安德(Robert Osiander)
• 译者 尤政
• ISBN 9787302334859
• 定价 49元

内容介绍

　　本书共16章，主要内容来自包括:概论，微机电系统技术在航天任务中的应用前景，MEMS加工技术，空间环境因素对MEMS技术的影响，空间辐射影响和微机电系统，MEMS技术在空间系统的应用，微加工技术在话欢整虽居持系防科学仪器方面的应用，微机电系统在航天器通信中的应用，航天器热控制中的微系统，航天器制导、导航和控制中的微系统，微推进技术，空间应用的MEMS封装技术，关键性空间应用的处理与污染控制考虑，M360百科EMS应用的材料选择，基于空间的MEMS设计和应用的可靠性测试，航天微机电系统与微结构的保障方法等。 本书适合航天、航空和MEMS技术领域的设计师、工程师、管理铁剧还商者和高校院所的相关学科的科研人员、高年级本科生、研究生和相关科技人员阅读。

序言

　　PREF鲁列列不正ACE

　　1959年12月美国物理学家、诺贝尔奖得主、Richard Feynmnan发表的著名演讲昭示了微机电系统(micro el虽ectro mec肥衡别司老收hanical systems，MEMS)的来临。微机电系统是指可以批量制造的，集微结构、微孙苗雷传感器、微执行器以及信号处理和控制电路等于一体的器件或系统，具有体积小、质量轻、功耗低、批量生产等显著特征。微机电系统技术是一个交叉学科领域，压几除沉与价融合了机械、电子、材料、物理、化学、控制、工艺等多个学科，涵盖了微惯性器件、微光学器件、微化学和生物河如芯片、射频器件和能源器件等多个应用领域。工迫快础友尼在微纳米见方的面积上集成了传感、转换、处理助首造吧谈设线承和执行等多项功能，改变构了人类感知和控制世界的方就温是细那式。因此，MEMS自20世纪80年代中后期崛起以来，受到了发达国家国防部门的高度重视。到2010年，MEMS产品的销售额达到80亿美元，并以每年10%以上的速度增长。

　　到目前为止，国内还没有系统阐述微机电系统技术在航天应用方面的参考书。由Robert Osiander、M. Ann Garrison Darrin和John L. Champion三位教授主持编著的MEMS and Micros并杀养括究型tructures in Aerospace Applications这本书，是联合了Jam简小安自装德毛笑包es J. Allen等十几位知名教授根据他们自己在微机电系统技术及其在航天领域应用方面多年的研究成果并总结完成的专著。内容主要涵盖了微机电系统技术本身、微机械结构、器件(部件)和系统在航天领域应用中需要特别考虑和研究的方方面面，具体包括: ①微机电部件和系统技术概论; ②微机电系统技术在航天的使命; ③微细加工工艺; ④空间环境和太空辐射对航天用微机电器件的影响; ⑤MEMS技术在航天系统、仪器、通信、热控、导航、推进等方面的应用; ⑥MEMS封装、材料、可靠性和测试验证在航天应用中的考虑万日坏此。总的来看，这本书基本概念比较清楚，内容丰富，具有一定的参考价值，适合航兰已危明希城天、航空和MEMS技术领域的设计师、工程师、管理者和高校院所相计斤取帝何一防关学科的科研人员、育苏高年级本科生、研究生和相关科技人员阅读。

　　清华大学尤政教授长期从事精密仪器特别是MEMS技术方面的教学和科研工作，对国内MEMS技术研发和产业化发展常有独到而敏锐的见解，这一次又适时地把这本书介绍到国内，值得赞赏，同时也向为翻译该书付出辛勤劳动的有关师生表示敬意。

　　希望本书的出版对有志从事MEMS特别是MEMS在航天领域应用技术研发的科技人员有所帮助。

　　2013年5月

目录

　　古错CONTENTS

　　第1章概论

　　1.1概述

　　1.2背景和意义

　　1.3航天用的MEM换米形S器件

　　1.3.1数字微型推进项目STS93

　　1.3来自.2皮卫星任务

　　1.3.3天蝎座亚轨道示范

　　1.3.4基于MEMS的微型卫星侦察器系列

　　1.3.5导弹和军火惯性测360百科量单元

　　1.3.6蛋白石、蓝宝石和绿宝石

　　1.3.7国际案例

　　1.4微机电系统和微结构在航轻混宣永指村压让早足天中的应用

　　1.4.1对MEMS的理解和MEMS的展望

　　1.4.2航天系统和仪器中的MEMS

　　1.4.3卫星分系统中老林由步货标五MEMS

　　1.4.4MEMS技术航天领域应用的插入点

　　1.5小结

　　参考著补随测益然文献

　　第2章MEMS技术在航天任务中的应用前景

　　2.1引言

　　2.2适用于航天任务的MEMS技术的近期研制状况

　　2诗行.2.1NMP ST5热控百叶窗

　　2.2.2JWST 微型快门阵列

　　2.2.3尺蠖微型制动器

　　2.2.4NMP ST6 惯性恒星相机

　　2.2.5微型推进器

　　2.2.6航天MEMS器件研制的其他实例

　　2.3MEMS技术在航天中的潜在应用

　　2.短政认胶下减压机3.1基于MEMS技术的飞行器元器件真首乱老断背统第染轮清单

　　2.3.2低成本微型卫星

　　2.3.3科学仪器和传感器

　　2.3.4探索应用

　　2.3.5太空粒子和变异体

元待洋　　2.4挑战和未来的需求

　　2.4.1挑战

　　2.4.2未来的需求

　　2.5小结

　　参考文献

　　第3章MEMS加工

　　3.1引言

　　3.2MEMS加工技术

　　3.3LIG聚A

　　3.4体硅微加工工艺

　　3.4.1湿法刻蚀

　　3.4.2等离子刻蚀

　　3.5情也学牺牲层表面微加工工艺

　　3.5.1圣地亚超平多层MEMS技术

　　3.6集成电路和MEMS技术集成

　　3.7其他MEMS材料

　　3.7.1碳化硅

　　3.7.2硅锗合金

　　3.7.3金刚石

　　3.矿胞械专7.4SU8

　　3.8小结

　　参考文献

　　第4章空间环境因素对微纳米技术的影响

　载杂　4.1引言

　　4.2机期械、化学和电效应

　　4.2.1热机械效应

　　4.2.2冲击、加速度以及振动的机械效应

　　4.2.3化学效应

　　4.2.4电效应

　　4.3针对任务运行环境进行优击更某特物设计

　　4.4空间特殊任务的环字及尔建规兰包零百境影响

　　4.5小结

　　4.6所参考的军用规范和标准

　　参考文献

　　第5章空间辐射影响和微机电系统

　　5指治损.1引言

　　5.1.1空间辐射环境

　　5.1.2地球轨道

　　5.1.3星际空间

　　5.2辐射效应

　　5.2.1空间航新茶够辐射与材料和设备的交互影响(电离)

　　5.2.2空间辐射与材料和设备的交互影响(位移损伤)

　　5.2.3MEMS的辐射测试

　　5.3MEMS中辐射影响的实例

　　5.3.1加速度计

　　5.3.2具有梳齿驱动器和齿轮的微马达

　　5.3.3RF继电器

　　5.3.4数字反射镜装置

　　5.4MEMS中辐射影响的缓解

　　5.5小结

　　参考文献

　　第6章微纳米技术在空间系统的应用

　　6.1空间技术发展简介

　　6.2高技术成熟度的成功范例

　　6.2.1用于赫歇尔天文台和普朗克探测器的"蛛网"辐射热测量仪

　　6.2.2MEMS太阳敏感器

　　6.2.3MEMS谐振陀螺仪

　　6.2.4詹姆斯·韦伯太空望远镜应用的MEMS微型快门阵列

　　6.2.5基于碳纳米管的热界面

　　6.2.6射频MEMS开关

　　6.2.7微化学传感器

　　6.2.8MEMS可变发射率控制器件

　　6.2.9SAPPHIRE卫星上的隧道红外传感器

　　6.2.10自由分子流微电热推力器

　　6.3技术发展途径

　　6.3.1技术成熟团队方法

　　6.3.2低成本、高速度的空间飞行

　　6.4小结

　　参考文献

　　第7章微加工技术在科学仪器方面的应用

　　7.1引言

　　7.2太空科学中的电磁场和粒子探测

　　7.2.1等离子光谱仪

　　7.2.2磁强计与电场探测器

　　7.3望远镜和光谱仪

　　7.3.1韦伯太空望远镜近红外光谱仪

　　7.3.2自适应光学系统的应用

　　7.3.3光谱仪的应用

　　7.3.4微加工的测辐射热计

　　7.4MEMS传感器的原位分析

　　7.4.1微加工的质谱仪

　　7.4.2磁共振力显微镜

　　7.5小结

　　参考文献

　　第8章微机电系统在航天器通信中的应用

　　8.1引言

　　8.2航天器通信系统中的MEMS射频开关

　　8.2.1MEMS开关设计和制造

　　8.2.2RFMEMS开关的性能和可靠性

　　8.3RFMEMS移相器

　　8.3.1开关线移相器

　　8.3.2负载线移相器

　　8.3.3反射式移相器

　　8.4其他RFMEMS器件

　　8.5用于天线设计的RFMEMS

　　8.5.1电控天线

　　8.5.2分形天线

　　8.6用于自由空间光通信的MEMS微镜

　　8.6.1工艺要点

　　8.6.2性能要求

　　8.6.3光束控制性能测试

　　8.7MEMS在航天器光通信中的应用

　　8.7.1光束控制

　　8.7.2最新进展

　　8.8小结

　　参考文献

　　第9章航天器热控制中的微系统

　　9.1引言

　　9.2热传递的原理

　　9.2.1热传导

　　9.2.2对流

　　9.2.3辐射

　　9.3航天器热控制

　　9.3.1航天器热控制硬件

　　9.3.2空间中的热传递

　　9.4MEMS热控制器件应用

　　9.4.1温度传感器

　　9.4.2MEMS百叶窗和快门

　　9.4.3MEMS热控开关

　　9.4.4微型热管

　　9.4.5MEMS泵浦液体冷却系统

　　9.4.6MEMS斯特林制冷机

　　9.4.7MEMS热控制的问题

　　9.5小结

　　参考文献

　　第10章航天器制导、导航和控制中的微系统

　　10.1引言

　　10.2微小卫星中的小型模块化GN&C子系统

　　10.2.1JPL微导航器

　　10.2.2GSFC微小卫星姿态和导航电子系统

　　10.2.3NMP ST6惯性恒星相机

　　10.3MEMS姿态测量传感器

　　10.3.1MEMS磁强计

　　10.3.2MEMS太阳敏感器

　　10.3.3地球传感器

　　10.3.4星敏感器

　　10.4惯性测量传感器

　　10.4.1MEMS陀螺仪

　　10.4.2一个MEMS陀螺应用实例: NASA/JSC AERCam系统

　　10.4.3MEMS加速度计

　　10.5MEMS姿态控制装置

　　10.6MEMS技术的高级GN&C应用

　　10.6.1用于惯性测量的MEMS原子干涉仪

　　10.6.2小型GN&C传感器和执行器

　　10.6.3用于机器人系统控制的MEMS敏感皮肤

　　10.6.4模块化MEMS独立安全保障传感器单元

　　10.6.5精密望远镜定向

　　10.7小结

　　参考文献

　　第11章微推进技术

　　11.1引言

　　11.2电推进器

　　11.2.1脉冲等离子推进器

　　11.2.2真空电弧推进器

　　11.2.3场发射或场效应电推进器

　　11.2.4激光烧蚀推进器

　　11.2.5微型离子推进器

　　11.2.6微型电阻引擎

　　11.2.7液体汽化微推进器

　　11.3化学推进器

　　11.3.1冷气推进器

　　11.3.2数字推进器

　　11.3.3单组元推进器

　　11.4放射性同位素推进器

　　11.4.1工作原理

　　11.4.2系统构成

　　11.5小结

　　参考文献

　　第12章空间应用的MEMS封装技术

　　12.1MEMS封装功能简介

　　12.1.1机械支撑

　　12.1.2环境隔离

　　12.1.3与其他系统组件间的电气连接

　　12.2MEMS封装的类型

　　12.2.1金属封装

　　12.2.2陶瓷封装

　　12.2.3薄膜多层封装

　　12.2.4塑料封装

　　12.3MEMS封装的固连

　　12.4热管理问题

　　12.5多芯片封装

　　12.5.1MCM/HDI

　　12.5.2倒装片

　　12.5.3片上系统

　　12.6MEMS的空间应用实例

　　12.6.1空间技术5星的变发射率涂层器件

　　12.6.2USAFA猎鹰SAT3的平面等离子分光计

　　12.6.3詹姆斯·韦伯空间望远镜的微镜阵列

　　12.7小结

　　参考文献

　　第13章关键性空间应用的处理与污染控制的考虑

　　13.1引言

　　13.2硅片的处理

　　13.3管芯划片、释放和封装过程的处理

　　13.3.1管芯划片

　　13.3.2释放时的处理

　　13.3.3封装

　　13.4进程中处理和储存要求

　　13.5静电放电控制

　　13.6污染控制

　　13.6.1污染控制程序

　　13.6.2MEMS污染控制

　　13.6.3加工的污染控制

　　13.6.4MEMS封装时的污染控制

　　13.6.5MEMS封装后的污染控制

　　13.6.6空间技术5项目中的污染控制

　　13.7小结

　　参考文献

　　第14章MEMS应用的材料选择

　　14.1引言

　　14.2微尺度定律

　　14.3材料选择

　　14.4材料失效

　　14.4.1黏附

　　14.4.2分层

　　14.4.3疲劳

　　14.4.4磨损

　　14.5环境因素

　　14.5.1振动

　　14.5.2冲击

　　14.5.3温度

　　14.5.4原子氧

　　14.5.5辐射

　　14.5.6微粒

　　14.5.7真空

　　14.5.8湿度

　　14.6材料

　　14.6.1单晶硅

　　14.6.2多晶硅

　　14.6.3氮化硅

　　14.6.4氧化硅

　　14.6.5金属

　　14.6.6多晶金刚石

　　14.6.7碳化硅

　　14.6.8聚合物与环氧

　　14.6.9SU8

　　14.6.10CP1

　　14.7小结

　　参考文献

　　第15章基于空间的MEMS设计和应用的可靠性测试

　　15.1MEMS可靠性概述

　　15.2统计得到的品质一致性与可靠性规范

　　15.3物理失效方式

　　15.4MEMS失效机制

　　15.4.1材料的不相容性

　　15.4.2黏附

　　15.4.3蠕变

　　15.4.4疲劳

　　15.5环境因素与器件可靠性

　　15.5.1环境导致的应力复合

　　15.5.2热效应

　　15.5.3冲击与振动

　　15.5.4湿度

　　15.5.5辐射

　　15.5.6电应力

　　15.6小结

　　参考文献

　　第16章航天微机电系统与微结构的保障方法

　　16.1引言

　　16.1.1商用环境VS空间环境

　　16.1.2测试方案的定制

　　16.2基于空间环境的设计实践

　　16.2.1寿命周期环境总则

　　16.2.2降额与冗余

　　16.3筛选、质检和流程控制

　　16.3.1基于制造的设计

　　16.3.2装配和封装鉴定/筛选要求

　　16.3.3封装和操作

　　16.4评审

　　16.5环境测试

　　16.6最终集成

　　16.7小结

　　参考文献