采用微机械加工技术的微光学加速度计

表面微机械加工技术是实现单片集成微光学系统的一种新方法。本文介绍一种新型的采用微机械加工技术的微型光学加速度计,包括设计、关键器件的加工和测试,它是基于光线和光闸相互作用引起通光量变化的工作原理。这一微光学加速度计包含一个2μm厚的多晶硅光闸,光闸采用微弹簧支撑在基片上,微弹簧是长度为200／μm的多品硅褶曲梁,硅基片和微结构之间所夹的牺牲层采用氢氟酸湿法刻蚀去除。光闸设计为一个质量弹簧系统,对加速度力产生响应。     

微机械加工技术发展概况（二）

微机械加工技术发展概况（二）鲍敏杭复旦大学电子工程系,传感技术国家实验室上海市２００２３３７表面平整化技术表面平整化技术是为大规模集成电路开发的一种工艺技术。它是利用化学机械抛光方法将因金属化加工而变得起伏的硅片表面变得平整,为进一步加工提供更好的...     

微机械加速度计系统分析与测试

微机械加速度计是近年来才发展起来的一类微机电系统（ＭＥＭＳ）。文中介绍了扭摆式硅微型加速度计的机械结构,工作原理。根据其信号特点,对其测试的关键部分进行了搪塞,并给出了测试结果。在此基础上,对整个加速度计系统的误差来源进行了研讨。     

微机械惯性传感器的技术现状及展望

对微机械惯性传感器—微加速度计和微陀螺的技术现状进行了评述。根据其不同的技术实现,诸如制造过程、工作原理、控制系统、接口技术等对其进行了分类描述。这些微传感器的用途很广,而且相对于其传统器件来说有低成本、小尺寸、低功耗等特点,正在全世界范围内被广泛研究。最后,对微机械传感器领域的一些新的进展进行了讨论,并提出了展望。     

微机械和微机器人研究的最新进展

微机械是一门新兴的技术,微机器人是机器人研究领域里的一个重要方向.本文阐述了微机械和微机器人的发展现状及在一些领域中的应用,介绍了国内外最新研究成果及相关技术的发展.     

仿虾螯式抗冲击微加速度传感器设计

针对外弹道信息测量过程中,低量程微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)加速度传感器在上万g_n过载环境下的损坏问题,提出了一种仿虾螯式抗冲击微加速度传感器,可以实现抗过载30 000g_n、量程50g_n的指标要求。有限元仿真结果表明,在50g_n载荷作用下,加速度计敏感单元位移为0.99μm,灵敏度为0.124 pF/g_n;引入仿虾螯式抗冲击缓冲结构的加速度传感器在30 000g_n过载作用下承受的等效应力的最大值从1 022.5 MPa降低至84.326 MPa,有效地提高了该传感器件的可靠性。     

微机械加工技术的现状及其发展趋势(下)

介绍了微机械加工技术的现状及其发展趋势.     

微机械加工技术的现状及其发展趋势(上)

介绍了微机械加工技术的现状及其发展趋势.     

微机械制造技术及应用

介绍了微机械的制造技术和应用实例，并透视了微机械的市场前景。     

基于柔性铰链机构的谐振式微加速度计设计制作

为设计制作高灵敏度、高稳定性的谐振式微加速度计,基于微制作工艺,采用柔性铰链机构和双端固定音叉谐振器设计了微加速度计结构;分别用解析法和有限元方法分析了加速度计的理论灵敏度,同时进行了谐振器结构优化设计;根据检测原理设计制作了测试用电路板,给出了开环谐振频率测试结果以及闭环时加速度测试结果。测试结果表明所设计的谐振式加速度计工作稳定,灵敏度约为55.03Hz/g,分辨力约为182×10-6g。     

Novel Resonant Accelerometer with Micro Leverage Fabricated by MEMS Technology

For the purpose of improving the precision of the inertial guidance system,it is necessary to enhance the accuracy of the accelerometer.Combining the micro-fabrication processes with resonant sensor technology,a high-resolution inertial-grade novel micro resonant accelerometer is studied.Based on the detecting theory of the resonant sensors,the accelerometer is designed,fabricated,and tested.The accelerometer consists of one proofmass,two micro leverages and two double-ended-tuning-fork (DETF) resonators.The sensing principle of this accelerometer is based on that the natural frequency of the DETF resonator shifts with its axial load which is caused by inertial force.The push-pull configuration of the DETF is for temperature compensation.The two-stage micro leverage mechanisms are employed to amplify the force and increase the sensitivity of the accelerometer.The micro leverage and the resonator are modeled for static analysis and nonlinear modal analysis via theory method and finite element method (FEM),respectively.The geometrical parameters of them are optimized.The amplification factor of the leverage is 102,and the sensitivity of the resonator on theory is about 62 Hz/g.The samples of the accelerometer are fabricated with deep reactive ion etching (DRIE) technology which can get a high-aspect ratio structure for contributing a greater sensing-capacitance.The measuring results of the samples by scanning electron microscopy (SEM) show that the process is feasible,because of the complete structure,the sound combs and micro leverages,and the acceptable errors.The frequency of the resonator and the sensitivity of the accelerometer are tested via printed circuit board (PCB),respectively.The result of the test shows that the frequency of the push-resonator is about 54 530 Hz and the sensitivity of the accelerometer is about 55 Hz/g.The amplification factor of the leverage is calculated more accurately because the coupling of the two stages leverage is considered during derivation of the analysis formula.In addition,the novel differential structure of the accelerometer can greatly improve the sensitivity of the accelerometers.     

微加速度开关力电接触仿真分析

讨论了微加速度开关触点形貌,建立了触点吸附物理模型;根据微观连续介质理论和微观电接触理论,推导出触点间包含斥力项的吸附力和接触电阻数学模型;经仿真分析,得到质量块同基座间的吸附力可以满足质量块同基座间的稳定电接触要求的结论.     

电场驱动喷射微3D打印的高性能纸基电路制造工艺研究

提出了一种基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造高分辨率纸基电子的新方法。阐述了该方法的基本原理与工艺流程,通过实验揭示了主要工艺参数（电压、气压、打印速度）对三种纸质基材上打印银线的质量和精度影响及其规律。利用自主研发的电场驱动喷射微3D打印机,使用含银量75%和动力黏度35 Pa·s（25 ℃）的低温纳米银浆,并结合优化工艺窗口,在纸质基材上通过多层堆叠打印实现了高分辨率、大高宽比微纳结构,其中在RC相纸上堆积15层后,其线宽可保持在10 μm、高宽比增至6.33,电阻下降了94.8%。最后,在不同纸质基材表面制作了柔性电磁驱动器、复杂导电图案等样件来证明其打印能力。结果表明,采用电场驱动射流沉积微尺度3D打印技术新方法,并结合高黏度低温烧结纳米银浆,可为高性能纸基电子制造提供有效途径。     

电沉积纳米镍薄板的超塑微拉深性能

采用脉冲电沉积工艺制备了厚度为0．1mm的纳米镍薄板，在不同的温度和应变速率下对该薄板进行单向拉伸试验，确定了其超塑性变形的最佳工艺条件，在此基础上进行了纳米镍薄板的微拉深性能实验。实验结果表明：纳米镍薄板的微拉深性能随成形温度的升高而提高；在温度为723K、半球形拉深凸模直径为1mm、拉深速度为1～5mm／min的条件下，均可成功拉深出半球件。采用透射电镜和扫描电镜对拉深变形前的沉积态组织和拉深变形后的微观组织进行了观察比较，结果表明，微拉深后大部分镍晶粒长大到微米量级。根据实验结果，初步探讨了超塑微拉深的主要变形机制。     

Fabrication of Ordered Micro/Nanostructures Using Probe-Based Force-Controlled Micromachining System

This paper presents a probe-based force-controlled nanoindentation method to fabricate ordered micro/nanostructures. Both the experimental and finite element simulation approaches are employed to investigate the influence of the interval between the adjacent indentations and the rotation angle of the probe on the formed micro/nanostructures. The non-contacting part between indenter and the sample material and the height of the material pile-up are two competing factors to determine the depth rel...     

R电容式硅微加速度传感器静态误差的标定

静态误差广泛存在于各种加速度传感器的应用中,对于误差的标定非常重要。本文介绍了电容式加速度传感器的结构,并分析其工作原理。对于加速度传感器的量程,采用精密离心机来标定静态误差,具体介绍了离心机实验过程,成功地实现了对加速度传感器静态误差的标定,并给出了电容式加速度传感器的标定数据和结果,标定结果使加速度传感器测量的线性度得到了很大的提高。标定方法也适用于其他类型加速度传感器。     

微结构气敏传感器制造工艺的研究

本文主要介绍了微结构气敏传感器制造工艺中的关键技术,例如双面光刻、反应等离子刻蚀、硅的各向异性腐蚀、采用溶胶—凝胶镀膜技术制备ＷＯ３敏感薄膜。文中还给出ＷＯ３薄膜的ＸＲＤ和ＳＥＭ表面分析图。对结构和表面形貌进行了分析,并给出传感器的气敏特性曲线。最后对存在的问题进行了简单的讨论。     

微型光机电系统

微型电子机械系统（ＭＥＭＳ）与光器件融合于一体的微型光机电系统（ＭＯＥＭＳ）成为ＭＥＭＳ研究的一个重要方向,它将会给光器件的发展带来新的飞跃,而光系统因无需力的输出,正是ＭＥＭＳ的一个理想的应用领域。本文主要介绍几种有突破性的、具有可动部件的微型光机电系统,最后提出一种新型的微光学开关。