现有非硅MEMS微加工技术的材料主要集中在金属和无机材料的研究上，对于以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为代表的聚合物材料的应用，大多局限在生化检测器件的封装用途，而其作为结构材料时所体现出的高弹性与低介电常数的性能一直未被重视。　　本论文以PDMS作为研究对象，研究了其作为MEMS器件结构材料时的力学与电学性能，然后从目前微电子行业与医学领域迫切需要解决的两个典型应用出发，设计了以PDMS作为弹性基底材料的MEMS探针卡和脑电信号采集干电极。本论文所述的MEMS探针卡探针间距为100μm，可进行阵列式引脚芯片的测试。测试频率为3GHz时，本论文所述的MEMS探针卡插入损耗小于-0.2dB。与传统方式加工的悬臂梁式探针卡相比，具有探针排布密度高，高频性能好等特点；同样，以PDMS作为弹性基底材料制备的脑电信号采集干电极克服了传统湿电极不适合进行长时间脑电信号采集、测试过程耗时且对检测环境要求很高的特点，而且以PDMS作为封装材料可显著改善使用干电极阵列进行脑电信号检测时被试者的不适感。　　本论文将PDMS聚合物引入 MEMS探针卡与脑电极的制备过程，拓展了非硅MEMS技术的应用领域，研究过程中积累的PDMS材料的工艺数据和设计经验可应用于其他非硅MEMS产品的开发。　　本论文主要内容包含如下几个方面：　　（1）本论文首先综述现有非硅MEMS微加工技术的加工工艺和常用的结构材料，并对非硅MEMS微加工技术的典型应用做了概括。接着，综述了芯片测试探针卡与脑电测试干电极的发展趋势。　　（2）力学性能是PDMS弹性基底材料最重要的物理性能。本论文根据PDMS的化学组成，利用统计学的方法定量计算其分子链的末端距和熵，进而对交联状态的PDMS块状材料的弹性做出完整解释。利用纳米压痕仪对PDMS块状材料的弹性进行测试，并与理论弹性进行对比。根据实测值得出PDMS弹性基底的弹性系数，为接下来的器件设计提供理论依据。　　（3）电学性能是PDMS弹性基底材料另一个重要的物理性能。本论文首先通过电磁仿真软件对PDMS弹性基底上的共面波导进行模拟，以此为器件加工提供理论依据。参照模拟值，在PDMS弹性基底上制备共面波导，对所制备的波导结构分别进行低频与高频性能测试，并对其在0-10GHz范围内的高频性能与加工在高阻硅衬底上共面波导的性能进行对比。　　（4）本论文设计了以PDMS作为弹性基底材料可用于高密度引脚芯片以及射频芯片测试的MEMS探针卡。阐述了探针卡加工工艺的优化过程，并对探针卡进行接触测试、低频测试、射频测试，并参照微电子行业测试标准与加工在高阻硅基片上的模拟芯片进行联测。以PDMS作为弹性基底的MEMS探针卡达到或超过了微电子行业对于探针卡电气方面的要求。　　（5）本论文以PDMS作为弹性基底材料，制备了可以用于脑电信号检测的干电极。为确保其满足脑电信号采集的要求，对所制备的脑电采集干电极进行人体测试。通过比较所制备的干电极与湿电极采集到的脑电信号，验证了所制备的脑电采集干电极的性能。接下来，通过光刻与电铸工艺制备了平面阵列式干电极，通过浇铸PDMS弹性基底材料进行封装，极大提高了被测者的舒适度。对PDMS弹性基底封装的平面阵列式干电极进行人体测试，并将测试结果与湿电极进行比较。从测试结果可知，平面阵列式干电极满足快速、无痛感脑电信号提取要求，可促进便携式脑电信号提取设备的发展。　　最后，本论文对全文研究成果和创新点进行总结并对未来工作作出展望。