DMD弹性片同基底之间粘着力计算

随着材料尺寸、加工尺寸的日趋减小,粘着力对微电子机械性能影响越来越大.本文建立了DMD弹性片同基底之间纳米接触的物理模型;根据Hamaker理论和赫兹理论,用连续方法推导出粘着力的力学模型;仿真出粘着力及变形面同接触间距的关系;仿真结果同相关实验一致;从而为DMD设计,加工及纳米碰撞、纳米摩擦的研究提供理论基础.     

MEMS粘着研究

随着材料尺寸、加工尺寸的日趋减小,尺寸效应对系统的影响越来越明显,如何控制微电子机械中的粘着力,已成为微电子机械系统提高性能、批量生产、走向市场的关键因素.本文首先介绍了国内外粘着力的研究理论;根据Hamaker理论,推导出圆锥-平面型、四棱锥-平面型、抛物面-平面型模型之间包含斥力项的粘着力表达式;并仿真得到数值结果,从而对微电子机械设计提供理论基础.     

真空熔烧钴基合金-碳化钨复合涂层的研究

采用真空熔烧法制作与钢基体牢固结合的钴基合金—碳化钨复合涂层 ,利用扫描电子显微镜 (SEM)及 X射线衍射仪对涂层的组织结构和表面形貌进行观察与分析 ;采用法向拉伸法测出复合涂层与母材的界面结合强度 ;应用盘销式摩擦磨损试验机对复合涂层材料和淬火态 45钢进行了磨损对比试验。结果表明 ,采用真空熔烧方法制得的复合涂层结构致密 ,界面结合强度高 (3 70～ 40 0 MPa) ,耐磨性能好。     

原子力显微镜针尖同接触面的纳米压痕粘着力

建立了原子力显微镜(AFM)针尖同接触面的纳米压痕物理模型;根据Hamaker三个假设和Lennard-Jones 势理论,利用连续方法推导出针尖同接触面的纳米压痕粘着力表达式.针对Hamaker常数实验值受环境影响较大,给Hamaker常数的具体应用产生困难的问题,从Lifshitz理论,得出Hamaker常数的近似表达式,并计算了Au、Cu、Al、Ag、Hg的Hamaker常数.计算结果同有关文献的实验结果符合,从而为微机械中广泛存在的纳米接触、"微碰"现象研究提供理论基础.     

基于液滴润湿形态测定接触角的图像处理方法

接触角是表征液体与固体润湿程度的重要度量参数,焊料、焊剂、焊盘及阻焊层的接触角与电子制造焊接工艺密切相关。针对目前基于图像测量接触角的精度还不够高的现状,提出运用Young-Laplace方程的物理原理作为图像处理的方法,基于液滴润湿形态图像处理体积并捕获顶点坐标作为拟合参数,获得良好的接触角测量精度,显著减小了重力、液滴体积和光反射干扰对测量结果的影响。     

一种测试微通道性能参数的循环换热实验系统

提出一种用来测试微通道性能参数的循环换热实验系统,介绍了组成该系统的微通道、热电模块、泵、控制检测等元器件。该系统通过检测温度、压力和流量等参数能够得到微通道的传热、摩阻参数。作为实验装置,该系统不仅有助于验证和建立微通道的传热、微流动理论,也为设计、制造微通道循环换热的应用系统提供了参考。     

计算机芯片的散热研究

论文针对计算机芯片的散热问题进行了研究,提出了一种采用微通道结构的散热系统设计方案,用热分析软件对微通道结构进行了数值仿真,并且指导了实验装置的设计。     

狭长平行板间液桥形态及受力研究

在狭长光滑平行板间形成的体积恒定的液桥,随着两板间距的变化,液固界面宽度受平板长度方向的边界约束保持不变,但液桥会沿着平板长度方向自由地伸长缩短,这必将引起液桥形态参数的变化,进而使液桥的受力发生变化。该文考虑细长液桥轮廓的边缘效应,建立液桥的拟三维受力模型。在液桥体积恒定的条件约束下,根据其细长形态特征利用高效的方法求解液桥形态微分方程。最后,该文研究平行板间距变化引起的接触角、长度、宽度等液桥形态参数的变化与液桥受力变化之间的联系,并将计算结果与Surface Evolver的仿真结果进行对比,证明该文所述方法的正确性和实用性。     

基于自组装成品率的球栅阵列焊点工艺参数分析

为了提高球栅阵列焊点封装器件的自组装成品率,研究了焊点体积偏差率及焊盘直径对器件自组装成品率的影响。考虑封装器件的温度翘曲变形、焊点体积的不可避免的制造误差及焊点位置的随机性,分析了器件自组装过程。通过求解不同体积焊点的形态,得到了不同体积焊点的液桥刚度曲线。基于不同体积焊点的液桥刚度曲线,仿真分析了焊点体积偏差率及焊盘直径对器件自组装成品率的影响。结果表明,焊点体积偏差率及焊盘直径的减小会增大焊点液桥刚度曲线的公共范围,从而提高器件的自组装成品率。     

空间等离子体鞘层的时域特性研究

空间等离子体环境,是计算机及各类电子设备所面临的新型恶劣环境。通过将设备表面简化为平面,给出了一维粒子层模型。根据静电场理论给出了描述鞘层电位的Poisson方程、等离子体理论和Boltzmann方程,给出了粒子数密度守恒方程。通过牛顿运动定律建立了等离子体的动量方程。基于Poisson方程、粒子数密度守恒方程和等离子体动量方程建立了等离子体鞘层动力学模型。该模型可以给出航天器表面附近等离子体鞘层形成过程的时域特性,如电荷通量、充电电位随时间的变化规律,为电子设备抗空间等离子体防护技术的研究提供理论基础。