MEMS扫描镜温度可靠性测试

温度是MEMS扫描镜的一个重要失效因素。研究温度对MEMS扫描镜振幅的影响,再通过温度冲击试验和高低温存储试验测试温度对MEMS扫描镜可靠性的影响,分析扫描镜在试验中是否失效和失效的原因。试验结果表明:高温对MEMS扫描镜外框架和镜面振幅无影响,低温对MEMS扫描镜外框架振幅影响较大,增幅达12.3%,对镜面振幅无影响;低温存储由于水汽凝结会导致MEMS扫描镜失效,高温存储对MEMS扫描镜可靠性无影响。     

MEMS器件低成本圆片级低温键合技术的研究进展

MEMS／NEMS较为成熟的封装工艺一键合工艺,多数是在高温条件下进行,但是高温会对MEMS传感器产生不良影响,造成器件不稳定甚至失效。因此,急需开发适用于MEMS传感器的低温键合工艺。尤其是近几年,随着生化传感器和射频器件的快速发展,对低温键合封装的需求日益增强。     

梳齿分布结构对静电驱动二维微扫描镜机械转角的影响

为增大静电驱动二维微扫描镜的机械转角,基于非线性动力学理论研究了不同梳齿结构对其振幅的影响,理论上得到发散型梳齿分布相较于平行型梳齿分布具有更大的机械转角。此外,采用绝缘体上硅(SOI)加工工艺设计并制作了这两种结构的微扫描镜,并对其相关特性进行了测试。测试结果表明:在相同的驱动电压下,发散型结构始终都比平行型结构具有更大的机械转角,与仿真结果基本一致;当加载驱动电压为42 V的方波信号时,发散型结构扫描镜的可动框架和镜面的最大机械转角可以达到12.3°、13.49°,而平行型结构扫描镜的可动框架和镜面的最大机械转角则为10.25°、11.68°。     

基于PSD的微位移传感器

微弱电流的放大与处理是基于位置敏感探测器(PSD)的微位移传感器的关键技术。分析了电流—电压转换原理,指出转换误差主要来源于偏置电流及失调电压。应用屏蔽、Guard、避免自激等技术设计了前放电路,实现了微弱电流信号的提取。传感器工作距离为10 mm,测量范围为±0.5 mm,采用精度为±0.5μm的装置驱动钢板进行微位移测量,实验数据表明:传感器分辨力为±0.5μm,检测精度为±2%。     

激光三角法测量热辐射板厚度时光源的选择

从位置敏感探测器（PSD）的工作原理出发,讨论了信噪比对系统测量精度的影响,在此基础上,研究了采用激光三角法测量热辐射板厚度时光源的选择问题,模拟热辐射板搭建实验装置,实验结果表明：红外干扰对厚度测量有很大的影响,同时,证明了选用红光激光器比选用绿光激光器更有利于提高测量精度。     

基于PSD的静电悬浮位置测量与控制系统设计

建立了基于位置敏感探测器(PSD)的静电悬浮三维位置信息测量与控制系统,分析了PSD的结构与静电悬浮位置测量与控制原理.系统采用单片机STC12C5A60S2处理PSD输出信号,得出悬浮样品位置信息与PSD输出电压的对应关系,实现单片机与上位机的通信,对测量的位置数据进行分析、处理以及悬浮样品位置控制.利用锆材料进行悬浮实验,实验结果表明:建立的测量系统能实现样品位置信息的非接触测量与稳定悬浮,具有测量数据可靠,运行稳定等优点,为材料悬浮加热和深过冷研究奠定了基础.     

一种基于LabVIEW的相位法PSD微位移测量系统设计

基于相位法的位置敏感探测器(PSD)检测技术较之幅值法具有处理电路简单、检测精度高、抗干扰能力强、环境适应性好等优点.利用二维双面分流型PSD和LabVIEW虚拟仪器平台,实现了基于相位法的PSD微位移测量系统的设计.实验表明:PSD输出信号的相位差和光斑位置具有良好的线性关系,非线性误差小于0.1％.     

基于虚拟仪器的MEMS陀螺仪静态性能测试系统设计

介绍基于虚拟仪器的MEMS陀螺仪静态性能测试系统的设计.系统利用虚拟仪器、STC89C52单片机、nRF24L01无线通信芯片和转台实现MEMS陀螺仪数据的自动采集,并通过软件滤波和数学算法进行数据处理,得出陀螺仪标度因数、非线性度、零偏稳定性等静态性能参数,实现陀螺仪静态性能参数的自动测量.     

MOEMS 2 D扫描镜的研究进展

微光电子机械系统（ MOEMS）扫描镜凭借其在成本、功耗和封装上的优势,在军民用多领域都有广泛的应用前景。在分析MOEMS扫描镜的分类方式的基础上,针对静电驱动中的微机械集成方式,展开框架式和无框架式两种MOEMS扫描镜的工作原理的探讨,并给出了典型产品及系统应用,总结了目前在MOEMS扫描镜的系统应用方面存在的难点问题。介绍了国内MOEMS扫描镜的研究现状,并分析了与国外产品的差距。     

基于PSD的高精度太阳敏感器电子学系统设计

针对目前国内太阳观测成像仪器稳像系统的需要,提出了一种基于位置敏感探测器(PSD)的高精度太阳敏感器电子学系统的设计,有针对性地提出了提高灵敏度的设计方案和降低系统噪声的具体措施.该系统噪声水平低于4 nA,在工作范围中心区域具备了0.3"的高分辨能力,可以配合偏摆镜结构组成稳像系统,服务于夸父和SPORT计划等具有高分辨率成像需求的太阳成像仪器.     

基于光学杠杆法的微纳位移测量系统

采用自行设计搭建的光学杠杆光路系统,使用位置敏感度探测元件(PSD)对悬臂梁的微小挠度变化进行测量.介绍了实验原理及系统搭建.实验测量与分析表明:系统分辨力可达0.06μm.对自制的悬臂梁挠度变形进行测量,并与微动平台的实际位移量对比,结果基本一致,验证了系统的可靠性.     

MEMS晶圆级测试系统现状及未来展望

微机电系统（ MEMS）产品的广泛应用使得晶圆级测试技术必要性日益凸显。分析了国内和国际MEMS晶圆级测试系统硬件和MEMS晶圆级测试技术的现状。参照国际上利用RM8096/8097标准物质（ RM）对MEMS产品进行计量测试的方法,给出了针对我国现有MEMS晶圆级测试系统校准问题的初步解决方案。并指出了该类测试系统今后向着标准化模块化方向发展的趋势。     

小型相机自动对焦用光电位置传感器

采用新颍的PIN结构研制的光电位置传感器,主要用于小型相机的自动对焦系统。文中阐述了PSD器件的工作原理以及为获得高反向击穿电压、高极间表面电阻和好的红外灵敏度在结构上和工艺上所作的改进。并对PSD器件进行了测试,得到符合设计要求的结果。     

一种基于PSD红外线位置传感器的设计

在介绍位置敏感器件(PSD)基本原理的基础上,提出一种以PSD为核心器件,应用于纠偏系统的红外线位置传感器的设计方法。介绍了该传感器的结构和测位原理,给出了硬件和软件的相关设计,分析了影响该传感器检测位置精度的因素,并提出了相应的解决办法。该位移传感器可检测的物体的最大运动位移为±18.5mm,检测精度优于0.1mm,采样频率可达1.5kHz。     

太阳跟踪器的设计及其在环境监测中的应用

针对传统傅里叶变换红外光谱遥测方法在环境监测中的不足,提出了利用太阳作为光源的太阳掩星法傅里叶变换红外光谱(SOF-FTIR)技术,详细介绍了太阳跟踪器的原理、实现方法以及光电位置敏感探测器(PSD)在其中的应用,并给出装置相关技术参数.实际外场实验表明:太阳跟踪器性能稳定,操作简单,具有良好的应用前景.