微機電系統技術導論
Introduction to Micro Electro Mechanical Systems
學期
114-1
學分
3
學分
當期課號
535304
永久課號
EECN30077
開課單位
電控工程研究所
授課教師
邱俊誠
校區
光復
類別
選修
上課時間表
| 節 | 週三 |
|---|---|
2 09:00–09:50 | 微機電系統技術導論 EE208 3 節連堂 |
3 10:10–11:00 | |
4 11:10–12:00 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
概述
微機電系統(Micro-Electro- Mechanical-System, MEMS)是一涵蓋了機械、電機、化工、材料、醫學、生物、光電、電子、通訊...等等領域之專業知識,以及建立在微感測器、微致動器、微電子以及微加工等技術的整合系統。而「AI 當道,什麼技術、原理、方法問ChatGPT都有答案」,這點出了一個挑戰:在知識隨手可得的時代, 本課程的價值不再只是「傳授知識」,而是要培養學生能夠動手實踐、跨域整合、以及理解背後的工程思維。
先修科目
N/A
教學方式
課程目標:(1)理解 MEMS 的基本原理、製程與材料;(2)熟悉 MEMS 在感測、致動與跨域應用中的角色;(3)學會 AI 輔助設計與批判性思考;(4)完成一個跨域期末專案(IoT、生醫、機器人皆可)。 教學特色:(1)翻轉課堂:學生先用 AI 搜知識,上課聚焦討論與驗證;(2)跨域專案:不只 MEMS 本身,而是 IoT、AI、生醫應用結合;(3)數位孿生:與模擬結合,培養工程設計思維;(4)批判思考:學生學會判斷 AI 提供的答案是否合理。
評分方式
出席率+報告: 30% 期中考: 30% 期末考: 40%
週次計畫
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 課程綱要說明 |
| 第 2 週 | MEMS 的歷史、應用案例(智慧手機、汽車、醫療、航太) 課堂活動:學生用 ChatGPT 搜尋最新 MEMS 應用並簡短報告 |
| 第 3 週 | 微機電結構物理基礎 課堂活動:比較奈米薄膜 vs 巨觀結構的力學差異 |
| 第 4 週 | 常見 MEMS 材料(Si, SiO2, SiN, 金屬薄膜, 聚合物, 壓電材料) |
| 第 5 週 | 微影、蝕刻、沉積等製程方法 + 封裝與測試技術 |
| 第 6 週 | MEMS micromachining: Surface/Bulk Micro Machining and CMOS-MEMS |
| 第 7 週 | MEMS 壓力感測器、加速度計、陀螺儀 小組討論:如何設計MEMS 加速度計/ 做姿態測試 |
| 第 8 週 | 期中考 |
| 第 9 週 | 生醫 MEMS(微針、微流體、植入式感測器) 小組討論:如何設計一個血壓 MEMS 感測器 |
| 第 10 週 | 熱致動、靜電致動、壓電致動 模擬:COMSOL / Ansys / Python FEM 建立一個簡單懸臂樑模型 |
| 第 11 週 | Optical MEMS 案例:DLP 投影機裡的 MEMS 微鏡 |
| 第 12 週 | MEMS + AI → 智慧穿戴、智慧醫療; MEMS + IoT → 智慧城市、智慧製造; 案例: 整合MEMS 感測器 + AIoT |
| 第 13 週 | AI 輔助 MEMS 設計(參數優化、數據分析) 任務:學生用 ChatGPT 生成設計,然後批判性分析其正確性 |
| 第 14 週 | 數位孿生在 MEMS 系統設計的應用 模擬專案:比較不同結構在應力下的 FEM 結果(Ansys) |
| 第 15 週 | 學生(以小組)為單位,完成一個 MEMS 應用專案 |
| 第 16 週 | 期末考(期末發表) |
教科書
1. Foundations of MEMS, Chang Liu, Pearson Edu. 2007 2. An Introduction to Microelectromechanical Systems Engineering, 2nd Edition, Nadim Maluf, 2004
Office Hours
- 地點
- EE-772
- 時間
- 週三下午1:30到3:30
- 聯絡方式
- chiou@nycu.edu.tw; 03-573-1881; 31881(校內)