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静电键合作为MEMS的关键封装技术之一,广泛应用于MEMS器件的制备,同时静电键合设备是静电键合技术实现的基础。然而现有键合设备存在着器件分立、体积大、成本高等问题。本课题针对这一问题,设计并实现了一套嵌入式的静电键合监测与控制系统,本系统能够实现实时监测与控制整个静电键合过程,保证了系统的小型化、低成本、高性能。本课题设计了集成电压控制、温度控制、以及电流采集功能的控制主板。该主板以STM32F103RET6芯片为处理器,通过AD5612输出0～5V的调节电压来控制高压直流电源输出0～2000V电压;通过双向可控硅电路来控制加热电阻丝的导通时间并采用K型热电偶采集温度;通过INA180电路检测放大微安级电流信号并采用16位的AD7980进行模数转换;通过以太网模块与上位机通信。本课题设计了STM32软件和上位机软件。基于STM32F103RET6芯片移植了u COSii操作系统和Lw IP协议栈,并根据系统功能设计了多任务程序。通过Lab VIEW工具设计了上位机软件,能够监测并控制整个键合过程中的电压、温度以及电流,并且提供数据曲线显示、数据保存等功能。此外,由于加热器具有热惯性大、滞后严重等问题,采用PID算法进行温度控制,并对PID算法可行性进行了仿真。最后对系统进行联动调试。通过电压测试结果修正了高压直流电源本身的线性偏差,使得高压直流电源的输出误差在±2V以内。电流测试结果显示,AD7980有效位数达13.99,微弱电流采集的误差在±10μA以内。通过工程试验整定了PID参数,保证了温度控制在设定值的±1℃以内。同时测试了上位机软件的通信、数据显示和保存等功能。此外,利用本系统完成了硅-玻璃的静电键合。测试结果表明,系统能够可靠、稳定地完成静电键合实验,能够满足系统的需求。