硅基微机械加工技术

阐明了微机电系统（MEMS）的学科内涵,概述了体微机械加工技术、表面微机械加工技术和复合微机械加工技术的特点,运用具体实例对三种硅基微机械加工技术的基本制作工艺过程进行了讨论。     

微机械加工技术

微机械加工技术是发展微型固态集成传感器,微执行器和微机械构件的一种关键技术,它以硅作为基本材料,集合了精密腐蚀、薄膜生长、硅—绝缘体和硅—硅的键合技术、层间连接技术以及其它集成电路的典型工艺去制造各种三维以硅为基础的微机械和微型器件。本文重点介绍微机械加工的几种关键技术和我们的主要研究结果。     

基于微机械的多孔硅牺牲层技术

多孔硅作为一种牺牲层材料 ,在表面硅微机械加工技术中有着重要的应用。文中综合讨论了三种不同的多孔硅牺牲层技术 ,并用后两种“在低掺杂衬底上的多孔硅牺牲层技术”,制作了良好的悬空微薄膜结构 ,同时对多孔硅表面的薄膜淀积 ,和制备过程中的掩膜材料等进行了分析 ,为利用多孔硅工艺制作各种 MEMS器件奠定了基础。     

多孔硅及其在MEMS中的应用

具有不同孔径尺寸和孔隙率的多孔硅在不同的 MEMS中可作为功能结构层和牺牲层。简要介绍了多孔硅的结构和制备方法 ;与体微机械和表面微机械加工技术相比 ,多孔硅技术的优势被详细阐述 ;针对多孔硅材料的性质 ,讨论了多孔硅在不同领域的应用。     

用微硅层析法制作的微型硅传感器

主要介绍1种用硅的微机械加工技术研制的硅电容式传感器，采用电容层析法(ECT)技术可检测尺寸为50μm左右的微小粒子。其中的主要技术有硅材料的微机械加工技术，特厚光刻胶的匀胶曝光技术，微集成电镀技术。     

硅微机械加工技术

微机械的全称为微电子机械系统，是以微电子技术和微加工技术为基础的一项新技术。目前主要应用的是硅微加工方法。本书着重介绍了硅微加工技术中应用的各种方法，包括各向异性湿法化学腐蚀、硅片键合、表面微机械加工、硅的各向同性湿法化学腐蚀、微机械加工技术中干法等离子刻蚀技术、远程等离子腐蚀、高深宽比沟槽腐蚀、微型结构的铸模等内容。     

微机械加工技术与微传感器

传感技术的一个重要发展方向是传感器的微型化,微机械加工技术同昌硅微传感器的基础工艺技术,也是制作微执行器和微电子机械系统的基础工艺技术。本介绍微机械加工技术的概况以及采用微机械加工技术研制的几种微传感器。     

基于椭圆柱形谐振腔的太赫兹窄带带通滤波器的设计

本文设计了具有类椭圆函数非对称响应的太赫兹窄带带通滤波器。滤波器由两个椭圆柱形谐振腔组成,并采用 侧壁激励的方式,中心频率分别在0.88THz 和1.041THz。鉴于传统机械加工工艺已经无法满足该频段滤波器的加工要求, 硅基微机械加工工艺被用来完成两个滤波器的加工工作。使用商用全波电磁仿真软件Ansoft HFSS 仿真,结果显示滤波 器相对带宽分别为0.77%和0.75%。本文设计的滤波器具有结构简单,紧凑,易于加工等优势。文中还对微机械工艺可能 对滤波器性能带来的影响进行了分析。     

先进封装和MEMS应用的超厚抗蚀剂光刻技术(英文)

微电子机械系统(MEMS)制造和先进的封装技术更需要厚抗蚀剂层。在MEMS应用领域包括体硅微机械加工、表面微机械加工和有源器件结构的实际制作。对先进的封装技术,应用再分布和蚀化层以及金属焊凸微成型。各种用途要求抗蚀剂厚度能达到和超过1000μm。为适当地获得这些厚度,制造商开发了适当的涂层材料。这些材料包括AZP4620.ShipleySPR220\AIPLP100XT、JSRTHB611P和SU-8。最终开发了处理这些材料的设备,制作了专用的涂胶设备和接触?接近式曝光机。     

GaAs基微机械加工技术

为了进一步提高传感器的灵敏度,提出了利用GaAs半导体材料来突破硅的极限,阐明了GaAs材料的优越特性和发展GaAs基MEMS的必要性.概述了GaAs微机械加工的刻蚀技术、体微机械加工技术和表面微机械加工技术的特点,对相应的GaAs微机械加工工艺进行了举例分析,并介绍了国内首次制作的GaAs基MEMS微结构,为GaAs MEMS的进一步发展奠定了基础.     

基于MEMS的一种微机械滤波器的分析

介绍了一种自由梁微机械滤波器的组成及工作原理,采用连续系统的方法来分析该微机械滤波器的谐振器,推导了其弯曲振动模态下的谐振频率公式——Euler-Bernoulli方程。然后根据MEMS材料的特性和微系统表面微加工原理设计了一种共振频率为70 MHz的微机械滤波器工艺,并利用MEMS专业软件Coventor进行仿真分析,仿真结果与计算结果一致,验证了该工艺设计的可行性。     

Integrated micromechanical sensors and actuators in silicon

The integrated silicon microsensor and microactuator field is a rapidly developing branch of the microelectronic technology research. The vast potential of these sensors lies in the compatibility with conventional microelectronic circuits in silicon. Special efforts are often required to maintain this fundamental material compatibility, while enabling the fabrication of versatile sensors and actuators. Sensors in silicon are possible for the measurement of many different non-electrical quantities. This overview is focussed on micromechanical sensors and actuators. The basic technologies used for the fabrication of micromechanical structures in silicon are presented with a special emphasis on their compatibility with integrated electronic readout circuits. The performance and the limitations are outlined using several successfully-fabricated integrated sensor and actuator structures.     

基于SVG电力监测信息发布的应用研究

SVG是基于XML的文本化方式的矢量图形描述语言。电力在线监测系统是保证电力系统正常、运行安全的重要手段之一。文中将SVG与Web数据发布技术相结合,提出了一个基于SVG的电力实时监测数据动态发布技术,对其中的关键技术及解决方案进行了详细剖析。实例证实,该技术优于各种传统技术,扩展了SVG的应用领域,同时也为数据发布提供了一个先进的图形化解决方案。     

基于xDSL技术群与远程监控传输方式的研究

对现行、主要的二种远程通讯方式进行了比较,指出了光纤传输方式的缺点和采用视频电缆传输方式的不足。重点介绍了基于普通双绞线的xDSL技术群的特点,并结合视频监控系统和移动通讯系统的实际情况,给出了笔者初步研发成功的系统级模型。实践表明:在现行条件下,基于普通铜质双绞线的xDSL技术群是远程监控更为现实、可行的传输方式。     

电热激励微谐振器及谐振式传感器

硅微谐振式传感器具有灵敏度和分辨率高、准数字信号输出、抗干扰能力强的优点,在精确测量领域具有独特的优势。其中,电热激励/压敏电阻拾振的微谐振器与工业IC技术兼容,可将敏感元件与信号调理电路集成在一块芯片上构成功能强大的智能传感器。着重论述了电热激励/压敏电阻拾振的硅微谐振器的几种典型结构及其制造技术,并在此基础上阐述了以该谐振器为敏感元件开发的质量流量、气体、压力、温度和接近传感器等多种谐振式传感器。     

电阻阵列动态红外景像产生器

基于微机械加工技术发展起来的电阻阵列是动态红外景像产生器的一种。它可在半实物（HWIL）仿真系统中用来对红外摄像机、导弹寻的器以及各种红外探测系统的实时性能进行测试和评估。电阻阵列是以电阻元件为微辐射元,当电流流过时,电阻元产生热量,从而产生红外辐射。通过控制流过每个电阻元的电流就可以控制每个电阻的温度,从而达到显示红外图像的目的。电阻阵列具有其他红外景像产生器所不具有的特点,低功耗、大温度范围、高分辨率、高占空比等,适合于各种红外目标的模拟。文另介绍了其基本原理、发展现状、关键技术及发展动态等,给出了一些器件的典型参数。     

Micromachining for optical and optoelectronic systems

Micromachining technology opens up many new opportunities for optical and optoelectronic systems. It offers unprecedented capabilities in extending the functionality of optical devices and the miniaturization of optical systems. Movable structures, microactuators, and microoptical elements can be monolithically integrated on the same substrate using batch processing technologies. In this paper, we review the recent advances in this fast-emerging field. The basic bulk- and surface-micromachining technologies applicable to optical systems are reviewed. The free-space microoptical bench and the concept of optical prealignment are introduced. Examples of micromachined optical devices are described, including optical switches with low loss and high contract ratio, low-cost modulators, micromechanical scanners, and the XYZ micropositioners with large travel distance and fine positioning accuracy. Monolithically integrated systems such as single-chip optical disk pickup heads and a femtosecond autocorrelator have also been demonstrated     

基于智能网关的数字家庭网络系统架构设计

基于智能网关的数字家庭网络系统,主要应用于智能网关的管理,能实现内部网络协议转换和QoS（网络服务质量）动态配置。该系统以PLC及UWB技术原理为基础,基于RC32434的MIPS＋Linux系统平台,多SSID和VLAN技术,增强型X-10的总线技术及VPN技术的应用,实现了家庭网关的多业务和多种端口技术、三网合一的内部网络协议转换技术、智能路由技术及网络数据包过滤技术。     

Design and simulation of micromechanical thermal converter for RF power sensor microsystem

This paper discusses the thermo-mechanical simulations performed with the aim to optimize the temperature distribution of the microwave power sensor (MPS) microsystem keeping the thermal stress as low as possible. The concept of the absorbed power measurement is based on a thermal conversion, where the dissipated or absorbed RF power is converted into the thermal power, inside a thermally isolated system, so-called the micromechanical thermal converter (MTC) device. A new MTC approach uses a GaAs with an active high electron mobility transistor (HEMT) heater. New technology of low stress polyimide has been used for MTC thermal isolation.By means of thermo-mechanical simulations, we propose a GaAs micromechanical thermal converter design and a layout of the active sensor elements (HEMT heater and a temperature sensor TS) placed on the MTC structure. Spatial temperature distribution, thermal time constant, thermal stress and displacement and the power to temperature characteristics are calculated from the heat distribution. These findings are compared with results of thermo-mechanical measurement of real micromachined MTC devices. The 3-D thermal and thermo-mechanical simulations were performed, using the CoventorWare simulator.     

射频微机械CPW开关的研究

本文采用聚酰亚胺牺牲层技术和二氧化硅介质隔离技术,成功地在绝缘多晶硅衬底上研制出一种射频微机械CPW开关.初步测试结果如下:开态电容为0.21pF,关态电容为6.1pF,致动电压为22V,关态下的隔离度为35dB,开态下插入损耗为3dB.该工艺完全与硅基IC工艺兼容,这为射频微机械CPW开关与IC实现单片集成化,降低体积提高可靠性打下了基础.