本文研究了金属端帽钹式（Ｃｙｍｂａｌ）压电复合物的等铲等静压压电性能及自由场电压灵敏度。钹式压电复合物由在厚度方向极化的压电陶瓷片（ＰＺＴ－５Ａ）夹在两个薄的黄铜端帽之间，每一个端帽的内表面都有一个圆台形空穴。形状参数优选后的钹式压电复合物的等效等静压压电电荷常数ｄｈ＾３及等效等静压压电电压常数ｇｈ＾３分别达到６８１３ｐＣ／Ｎ和５８０×１０＾－３Ｖｍ／Ｎ，比相同尺寸的陶瓷元件分别要高出１３６倍和１

利用离子聚合物人工肌肉（IPMC）固有的电致动性能,设计了圆盘形、S形、条形及扇形4种不同结构的致动膜,选择最优结构的驱动膜以驱动微泵。制备了一系列IPMC悬臂梁状致动器,利用激光位移传感器测出不同条件下致动器产生的位移。ANSYS软件下,利用位移推导出IPMC单元体的弯矩,以此计算衡量微泵的体积变化和最大工作压力。同时,分析了泵膜形状、半径、厚度、驱动电压对泵体积变化和工作压力的影响。结果表明：较之于其它3种泵膜,扇形泵膜的体积变化量最大;泵膜半径的增加有利于增大体积变化量;泵膜厚度的增加有利于增加工作压力;适当地增加驱动电压,可同时提高其工作压力和体积变化量。

用介电弹性体制作的致动器，具有变形量大、能驱动较大的负载、可塑性很好的特点。给出了一种使用介电弹性体制作基本致动器的方法，对电极、预应变等对该方法制作的致动器的影响进行了实验研究。结果表明，电极的柔软度必须与材料的性质匹配。太硬的电极会使应变变小，而太柔的电极会使薄膜易于击穿。预应变虽减弱了单位电压下的变形量，但却能提高致动器的最大应变量。

提出了一种简易的基于SU8和PMMA的电泳芯片的制作方法,研究了PMMA基底上SU8胶微管道的光刻和薄膜微电极的lift-off制作工艺,探讨了PMMA材料特性对薄膜微电极和SU8胶光刻的影响,通过热压方法完成芯片的键合封装,实现了一种快速、高质量的电泳芯片制作工艺,同时与电泳芯片的UV-LIGA工艺具有很好的兼容性。

通过分析超磁致伸缩材料磁畴在外加磁场作用下的运动规律，建立了超磁致伸缩执行器基于磁化机理的磁滞模型。该模型结合执行器的工作条件，充分考虑了材料的非线性和滞回特性。模型包括磁致伸缩和磁化两个子模型，磁致伸缩模型描述了材料应变λ跟磁化强度M之间的关系；磁化模型描述了有效磁场Heff、无磁滞磁化Man、可逆磁化Mrev、不可逆磁化Mirr、总磁化强度M之间的关系。通过对实验测试结果进行分析，验证了模型能准确描述输入电流I与输出应变λ之间的关系。

系统地研究了玻璃浆料在低温下气密封装MEMS器件的过程.采用该工艺(预烧结温度400℃,烧结温度500℃,外加压强3kPa)形成的封装结构具有较高的封接强度(剪切力>15kg)及良好的气密性(气密检测合格率达到85%),测得的漏率符合相关标准.

本文的目的在于优化甲醛气体传感器。微型甲醛气体传感器设计是以石英玻璃当作基材,白金（Pt）被当作微型加热器电阻来加热感测层,并以氧化镍（NiO）薄膜作为感测层。当环境内有甲醛气体存在时,NiO薄膜层上导电度会增加,因而导致感测层电阻值降低。此微传感器,膜厚为0.34μm,在300℃反应时间只需6秒,灵敏度可达13.5 kΩ/ppb,最低侦测限度可以量测到40 ppb。而本研究中针对不同的甲醛气体浓度,分别添加金当其催化剂、玻璃基材上共溅镀氧化镍与氧化铝、并比较有无指叉电极、改变基材温度…等,以提升其氧化镍薄膜感测性能。

传感器系统微小型化的发展趋势是将各功能模块进行三维模块化集成。本研究将加速度计芯片及调制解调电路进行三层堆叠模块集成。其中,各层模块的组装采用了FR4基板上的COB工艺,而垂直互连采用了一种新型的垂直定位装置进行定位和回流焊,实现了加速度计和调制解调电路的三维堆叠模块化封装结构。该结构成功把MEMS器件与IC芯片混合集成在同一模块里;采用了一种新的定位销/孔的定位方式,可同时进行3×3个模块的高精度堆叠定位（其对位误差约0.068mm）;通过丝网印刷焊膏,一次回流焊接完成堆叠模块的垂直互连,互连强度高（单个焊点平均强度为30-40MPa）;封装体积小（整个加速度计调制解调系统封装后的体积为19×19×8mm^3）。还讨论了垂直互连的影响因素。对模块进行的剪切力测试表明采用印刷焊膏回流实现垂直互连的强度满足相关标准。

根据物体相对运动理论，采用能量法表述了建立硅微加速度计功能组件模型的一般方法，并以Verlog—A为模型编码语言实现了硅微加速度计参数化组件模型。利用这些参数化的功能组件模型，在Saber仿真平台上构建了电容式微加速度计系统级模型，并进行了仿真。频域仿真结果表明系统的谐振频率相对于有限元模态分析结果，计算精度相差在3％以内；时域仿真结果表明使用该系统级模型能够快速进行复杂机电耦合系统时域行为分析，输出电压仿真结果与实测值相差在7．5％以内。

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。