基于弹性力学理论和经典Sujan方法,研究了微机电系统封装中芯片与基板之间粘接层在受到均匀温度载荷时的剥离应力,提出了一种新的计算方法.该方法通过弯矩与曲率的关系,求出曲率方程,进而经由挠度求得剥离应力.经过与Sujan方法和有限元仿真结果比较,显示新的方法能够很好地体现出了剥离应力的变化趋势和在封装结构末端应力集中处的最大剥离应力且新方法与有限元仿真的差值比Sujan方法减小约13%.该方法可为计算封装结构剥离应力提供参考.

分析了微机电系统中静电-结构耦合的拉入(pull-in)特性,比较了牛顿迭代法、松弛法、有限元/边界元混合法等方法求解静电-结构耦合问题的各自特点。

设计了一种单片集成三轴微机械陀螺,制造了一批样机,进行了初步的驱动特性的实验研究,研制结果表明,陀螺性能符合设计要求.

介绍了一种新型基于滑膜阻尼的电容式微机械加速度计。该加速度计根据差分电容极板间正对面积的改变来检测加速度大小,保证了输出电压与加速度之间的线性度。对加速度计进行了结构设计和分析。给出了加速度计的制作工艺流程,研究了解决深反应离子刻蚀过程中的过刻蚀现象的方法。初步测试结果表明,该加速度计的灵敏度比较理想,谐振频率与理论计算相吻合。

为了提高MEMS微加速度计的量程和抗过载能力，设计了基于UV—LIGA技术的非硅MEMS电容式微加速度计。针对该加速度计，设计了基于相敏解调的差分电容测控电路。检测通道主要由前置级电荷积分放大电路、带通滤波电路、相敏解调器、低通滤波以及电平转换电路组成，反馈通道由低通滤波和加法电路组成。完成了微加速度计测控电路的调试和检测通道的标定实验，实验表明：检测通道的量程约为±6pF，灵敏度为89．3mV／pF，线性度为2．59％，满足加速度计检测通道的要求。

针对薄膜热物性测量还没有成熟的测试系统，设计了一种基于微桥静态测量法的复合薄膜热导率测试系统。该系统由PC机、仪器控制与数据采集模块、可控温真空系统构成。软件编程在LabVIEW平台上实现。利用该系统测量了由SiO2薄膜和多晶硅溥膜组成的悬臂梁结构的复合薄膜热导率。在10．4Pa真空中，测得悬臂梁平均温度320～400K范围内的等效热导率在9～12W／（m·K），其热导率随着温度升高而增大，测试结果和理论值一致。实验表明：系统测试效率高、通用性好，且易于扩展。

对MEMS加速度计的温度模型与其倾角的相关性进行分析,提出了一种无需精确控制加速度计位置,借助普通恒温箱即可完成的温度模型辨识方法,并根据辨识结果设计温度补偿软件方案。实验结果表明,温度补偿可使加速度计测量输出的稳定性提高一个数量级,补偿效果明显,模型辨识方法有效。将温度模型用于某小型无人机航姿测量系统中,缩短了系统启动时间,并有效的提高了姿态测量精度。

本文从纳米、超微角位移测量,及力学、声学、医学测量诸方面说明MEMS促进测量学的发展。通过所举范例,可以看出MEMS在各方面促进测量学发展及其深远的科学意义。其中超微角位移测量的构想以往资料未见,是创新。

描述了一种基于相移显微干涉术的MEMS测试方法，达到了纳米级分辨力．从理论上分析了4种常用相移算法对测量过程主要噪声（相移器的移相误差和探测器的非线性响应误差）的抑制作用，并选定了适合本系统的Hariharan算法．通过对经过美国国家标准研究院（NIST）认证的一个台阶高度的测量，验证了各种算法的测量精度，说明Hariharan算法对噪声有更强的抑制作用，其测量重复性在亚纳米量级．

微谐振器是微机电系统中应用最广泛的器件之一,由于加工工艺和环境潮湿等原因,在微间隙结构中常常会有液体存在,从而产生液体粘性阻力,对可动部件的运动、微器件性能的发挥产生影响。通过液体粘性阻力的分析,建立了上平板做简谐振动的微间隙液体粘性阻力模型,进行了理论计算及仿真分析。结果表明：液体粘性阻力随着平板振动的频率、最大振动速度、流体密度、流体动力粘度以及平板面积的增大而增大,而仿真分析得出的边界层厚度和流体对平板的剪切应力与理论值基本符合。