硅基PCR生物芯片微型加热器及温度传感器的研究

采用化学腐蚀及干法刻蚀相结合的技术制作PCR生物芯片的微反应腔，并在微反应腔上制作金属薄膜微型加热器和温度传感器，分析了微型加热器和温度传感器的特性，并给出扫描电子显微镜照片。实验证明Ni比较适合做温度传感器，NiCr是较好的微型加热器材料，能够满足PCR生物芯片温度特性的要求。     

从北京之路看莫斯科都市囤发展规划

俄罗斯前总统梅德韦杰夫2011年6月17日在圣彼得堡国际经济论坛上提出了莫斯科市行政区划调整、将联邦行政机关从莫斯科市中心迁往新区的建议,随后莫斯科市政府即制定莫斯科新版图发展构想组织国际招标,并邀请北京市组织技术力量,针对参赛的十家方案,结合中国改革开放三十年来城市规划与新城建设（特别是北京）的经验教训,对“莫斯科都市圈发展规划”提出思考与建议。     

SU-8胶紫外光刻的尺寸精度研究

研究了衍射效应对SU-8胶紫外光刻尺寸精度的影响。根据菲涅耳衍射理论建立了紫外曝光改进模型,预测微结构的尺寸,分析了光刻参数变化对尺寸的影响。为了更好地与数值模拟结果进行比较,以硅为基底,进行了SU-8胶紫外光刻的实验研究。实验分四组,实验中掩模的特征宽度分别取50 μm、100 μm、200 μm和400 μm,SU-8胶表面的曝光剂量取400 mJ/cm²。用扫描电镜测量了微结构的顶部线宽、底部线宽和SU-8胶的厚度,用MATLAB软件对紫外曝光过程中SU-8胶层内曝光剂量的分布情况进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果基本吻合。数值模拟结果为进一步的实验研究提供了光刻参数的参考值。     

应用Proteus和Keil联调的纳秒脉冲电源的仿真设计

微细加工技术是MEMS器件加工工艺的关键环节,基于阴极生长成型的电沉积技术由于精度高,可控性强被广泛应用。微电铸是MEMS器件成型过程中的关键工艺步骤,脉冲电源是微电铸步骤中所使用的重要实验设备之一。传统的脉冲电源利用开关管斩波的方式,控制复杂且成本高,利用DDS芯片制作脉冲电源需要复杂的滤波环节。设计了一款脉冲波形为矩形,脉冲宽度在百纳秒级别的脉冲电源。选择ICL8038芯片作为高频脉冲发生器,利用AT89C51单片机控制数字电位器MAX5413来调节ICL8038芯片所产生的矩形脉冲波频率和占空比等参数,采用液晶显示屏来显示矩形脉冲波的频率和占空比参数的信息。并采用Proteus和Keil软件联调的方式,对电源电路进行了仿真设计。结果表明:波形纯净,脉冲陡峭,控制电路简单,无需复杂的滤波环节,成本较低,适用于微电铸加工。     

用拓扑特性矩阵辨识运动链的同构体及机架变换研究

基于运动链的基本环路及环路中构件、运动副的互相连接关系，建立了描述平面和空间运动链及机构的拓扑特性矩阵，对平面、空间运动链及机构的同构体辨识问题进行了研究。由于拓扑特性矩阵较常用于同构体辨识的邻接矩阵、关联矩阵等矩阵的元素少，而且可以通过比较拓扑特性矩阵的对应行列的元素直接进行同构体的辨识，因此，应用拓扑特性矩阵辨识同构体是更简便和高效的。给出了应用拓扑特性矩阵辨识同构体的方法、步骤及流程图，并给出了较典型的辨识例子（包括空间运动链），证明了该方法的正确性和高效性。同时还应用拓扑特性矩阵对运动链的机架变换问题进行了研究。     

UV-LIGA技术在微型模具型腔加工中的应用研究

为了实现微小注射模具型腔的精密加工,针对微小尺度模具型腔的加工难点,通过改良常规UV-LIGA工艺技术,选用合适的基底材料5CrNiMo,采用在基底表面上直接进行电铸生长的无背板生长方法,加工出具有50μm和100μm特征尺寸的哑铃型塑件微型腔.研究结果表明,无背板方法可实现在钢基底表面上直接通过电铸工艺获得微型模具型腔,省去了电铸背板步骤,既简化了工艺过程、缩短了整个工艺的制造周期,又增强了铸层与基底的结合力,可大大提高模具的形状精度.     

微电铸中电流-流体耦合的数值分析及实验

研究了LIGA/UV-LIGA的核心技术微电铸的内在规律,对影响铸层生长的阴极电流密度和流体流场进行了数值分析.以微流控芯片微模具上的十字电铸层为研究对象,建立了微电铸的数学模型.给出了描述微电铸体系电流密度和流体流场的偏微分方程,运用有限元法对微电铸体系进行三维数值仿真,得到了电流密度分布和流体流场分布的数值结果.选择十字铸层上的测量点,由该点处电流密度和流体流速仿真数据计算出微电铸4 h的铸层生长高度仿真值,并与相同工艺条件下的微电铸实验铸层生长高度进行对比.结果显示,对应各测量点微电铸生长高度仿真值和实验值的变化趋势接近,绝对偏差小,最大绝对偏差为4.437 μm,最小绝对偏差为0.264 μm.实验表明这种数值仿真方法适用于微电铸工艺设计的辅助分析,可缩短微电铸工艺的开发周期.     

基于微电铸工艺的镍微型惯性开关的研制

为满足安全气囊辅助系统对信号识别的可靠性要求,采用UV-LIGA叠层光刻和精密微电铸工艺在不锈钢基底上制作了一款轴向触发的镍微型惯性开关,其利用阿基米德螺旋梁结构来支撑悬空质量块,中心止挡柱作为螺旋梁过载保护结构,开关敏感方向垂直于衬底的方向。在制作过程中,引入了掩膜版线宽误差补偿的方法,降低了因胶膜溶胀与无机酸去胶等工艺带来的尺寸误差,通过煮沸的无机酸去除胶膜得到了结构完整的开关。最终制作出了整体尺寸为3850μm×3850μm×240μm、最小线宽尺寸为40μm的开关,并通过落锤试验对开关进行动态特性测试。     

道路与桥梁工程专业驻地生产实习初探

我国高等院校培养道路与桥梁工程专业人数的增加,出现了学生就业观念不明确、用人单位需求与高校人才培养脱节的现象.以驻地方式的专业生产实习对改变这一现象具有积极意义.分析就驻地实习特色与效果、存在问题及今后的展望,进行讨论,以推动驻地实习教学的健康发展.     

兆声功率密度对同轴兆声辅助喷射电沉积镍的影响

[目的]金属微器件在电沉积过程中往往会产生较大的残余应力,对微器件的尺寸精度、力学性能和良率产生不利影响。[方法]为降低镀层的残余应力,在喷射电沉积镍过程中施加同轴兆声辅助。研究了兆声功率密度对Ni镀层形貌、表面粗糙度、显微硬度和残余应力的影响。[结果]施加同轴兆声辅助后,所得Ni镀层的宏观和微观形貌都有所变差,表面粗糙度略微增大,显微硬度变化不大,但残余应力显著降低。当兆声功率密度为10 W/cm²时,Ni镀层的残余应力最低,比无兆声辅助时所得Ni镀层低了37.75%。[结论]在电沉积过程中施加兆声辅助能够有效降低镀层的残余应力。