MEMS器件真空封装内部真空度测试的研究

为了解决MEMS器件真空封装内部真空度测试难题,提出采用晶振作为传感器来对内部真空度进行测量,设计并研制了一套基于晶振传感的真空度测量系统。通过实验得到:不同晶振的标定曲线不同;晶振在不同温度下所测得的标定曲线也不同;采用晶振的老化实验来筛选晶振;晶振的回标实验证明采用晶振作为传感器来对内部真空度进行测量的方法是可行的。     

新型空气质量流量传感器的建模与设计

热式质量流量传感器是在层流的条件下,通过加热电阻周围温度分布的变化来反映气体流量.本文通过在流道中设计内部小流道,把流速测试段的流态变为层流,并模拟了整个流场的的速度分布,在流速测试段得到比较理想的雷诺数Re≈12～110.在小流道测试段的流速与内燃机进气管的平均流速成一固定比例系数,因此,通过测试小流道内的流速可以获得内燃机的进气量.通过模拟分析得到了在恒温加热的条件下,不同流速下的温度分布,从而获得不同流速下,测试点的距离与温度差的关系曲线,并找出了相应测试点的测试范围,最终获得了温差最大值对应的测试距离为140～210 m.通过在加热电阻两端设计了两对测温电阻,得到叠加信号对应最大流速精度为0.02 m/s.     

基于感应加热的MEMS键合工艺研究

对感应局部加热实现MEMS封装键合进行了初步研究.试验中选用功率为1kW、频率为400kHz的高频电源,通过对感应线圈优化设计,实现了硅片上的焊料图形键合.为实现局部加热,感应加热图形(键合区)应设计为封闭环结构(同时也易于形成气密封装结构),而芯片上其他部分(包括电路、连线、焊点等),由于为非封闭结构和图形,无涡流产生或产生的涡流很小,仍处于较低温度,从而避免了高温对芯片上温度敏感结构的破坏.此外,还对影响键合效果的感应层材料和结构设计进行了探讨.     

基于碳纳米管模板的氮化镓纳米线束合成

通过金属有机物化学气相沉积方法在碳纳米管模板上生长氮化镓纳米线束.对所生长的纳米结构进行了扫描电镜和X射线能谱分析,结果显示氮化镓纳米晶体可以与碳纳米管形成纳米线束状复合物.纳米线束状复合物直径为100～200 nm,长度为1.5～2.5μm,纳米线的两端呈现尖角状.由于氨气很容易吸附在碳纳米管表面,可知所获得的纳米结构的初始生长机制为碳纳米管的表面氮化.该研究也证明金属有机物化学气相沉积将是用于制造化合物纳米结构材料的一项有效的技术.     

基于正交试验分析的阳极键合强度研究

采用抗拉强度作为键合质量评价的指标,对硅-玻璃阳极键合的键合温度、冷却速度、退火温度和时间等四个参数的三个位级下的键合效果进行了分析。通过采用正交试验分析法,将81组试验减少为9组并进行了试验。采用自制的抗拉强度测试机对强度进行了测试,结果发现,阳极键合后的冷却速度对强度的影响最为显著,冷却速度越低,强度越高。最后对断裂面进行了SEM分析并对试验结果进行了讨论。     

领结型和椭圆型保偏光纤的应力和模式分析

应用有限元方法对领结型和椭圆型保偏光纤的热应力双折射特性和模式双折射进行了分析,给出了这两种保偏光纤的应力和双折射分布规律.对领结型保偏光纤,研究了纤芯的双折射和模式双折射随着应力区离纤芯距离的变化规律;对椭圆型保偏光纤,研究了纤芯的应力双折射和模式双折射随包层椭圆度的变化规律;分析了光纤应力区结构对纤芯双折射大小和均匀性的影响,并将应力诱导双折射与模式理论计算结果进行了比较.     

基于熔焊的MEMS真空封装

利用传统的电阻焊技术实现了MEMS真空封装,制定了基于熔焊的工艺路线,进行了成品率实验,研究了影响真空封装器件内部真空度的各种因素,并对真空封装器件封装强度进行了检测。     

基于红外测温法的MOCVD工艺温度分析

为了得到MOCVD工艺生长过程中石墨盘的温度分布,提出了基于红外测温法的非接触无损测量方法,使用自主研发的双波长红外测量仪,能够得到石墨盘的径向和圆周温度分布情况,对MOCVD的加热炉结构改进和工艺过程控制有很大的指导意义。     

用于药物释放系统的柔性微针研制

提出了一种基于MEMS技术在柔性基底上制造微针的工艺技术,这是一种高效、安全和无痛的全新给药方式-微针阵列.该微针阵列能够适用于平面或非平面物体表面,对大分子药剂、蛋白质或者疫苗合成药剂也能够使用.