发展中的RF MEM5开关技术

射频MEMS开关是用MEMS技术形成的新的电路元件,与传统的半导体开关器件相比具有插入损耗低、隔离度大、线性度好等优点,将对现有雷达和通信中RF结构产生重大的影响.介绍了射频MEMS开关的工作原理、优化设计,分析了可靠性问题,举例说明了射频MEMS开关的应用,指出了其发展所面临的问题.     

微机电系统中的材料和加工

本文主要讨论微机电系统中的常用材料和加工技术。具体分析了Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ、金刚石和石英等材料的性能及其在微机电系统中的应用,并论述了材料的各向同性和各向异性刻蚀加工技术以及材料间的健合工艺。     

O2反应离子深刻蚀PMMA

高深度比结构是提高微器性能的重要环节之一。利用ＲＩＥ深刻技术和工具有高深宽比结构的图形,方法简单：它不像ＬＩＧＡ技术那样,需昂贵的同步辐射光源和特制的掩模板,对光刻胶的要求也不是特别高,利用这种技术深刻蚀ＰＭＭＡ膜,以Ｎｉ作掩模,采用普通的光刻胶曝光技术和湿法刻蚀的方法将Ｎｉ掩模图形化,然后利用Ｏ２ＲＩＥ技术刻蚀ＰＭＭＡ,可以得到深度达１００μｍ,深度比大于１０的微结构,图形表面平整,侧壁光滑垂直     

汽车钢板纳米镀锌的研究

对电镀锌进行纳米改性研究，采用场发射电镜观察镀锌层结晶的形态，X衍射分析镀锌层晶粒的尺寸，结果表明出现纳米晶粒，同时对几种镀锌层进行阳极极化曲线的测量。结果表明，纳米镀锌层的抗腐蚀性能优于其他镀层。     

镍基碳纳米管复合薄膜的电沉积技术

本文选用多壁碳纳米管作为增强相材料,采用超声复合空气搅拌及复合电沉积技术.制备了碳管分散均匀,镀层表面平整的连续镍基碳纳米管复合薄膜.经扫描电子显微镜(SEM)观察,超声复合空气搅拌可以有效改善镀层中碳纳米管的分散性和镀层表面平整性.通过选择合适的电流密度和镀液中碳纳米管含量可以调整镀层中碳纳米管的复合量,并同时保持镀层的平整性和镀层中碳纳米管的分散性.在实验测定的几组数据中,当碳管量为6～8g/L,电流密度为5A/dm2,分散剂加入量为6m1～8ml/L,超声复合空气搅拌时,得到表面平整,碳纳米管分散良好的连续致密镀层.用碳硫分析仪测得碳纳米管复合量可达5.7%(体积百分比).     

基于非硅表面微加工的MEMS惯性开关设计与动力学仿真

基于非硅表面微加工技术,设计了一种新的MEMS微型惯性电学开关.较厚的质量块可动电极和位于其上方悬空的弹性梁固定电极,不但有利于提高开关器件的触发灵敏度和接触效果,而且可避免质量块和弹簧过多偏离对器件造成的损坏.对所设计开关进行了有限元动态接触仿真,结果表明开关在100g加速度作用下的响应时间和接触时间分别约为0.24ms和10μs,表现出较高的触发灵敏度和良好的接触效果,随加速度的增加惯性开关的响应时间减小,两电极的接触时间增加.     

Su-8胶-金属复合材料电热微驱动器

针对以金属嵌入式Su-8光刻胶作为新型弯曲梁式微驱动器结构材料的特点,在仿真分析过程中,考虑了狭小空气间隙中热传导机制的影响。分析结果表明,器件的工作电压随着悬空高度的增加而降低;当悬空高度达到270μm时,可忽略热传导机制。在微加工工艺流程中,引入新的牺牲层材料,显著提升了工艺流程的兼容性和加工效果的稳定性。在此基础上研制的新型电热微驱动器实测位移由11.5μm增大至13.9μm,这一结果与传统多晶硅材料弯曲梁式微驱动器的驱动位移5μm相比有显著提高,而能耗亦从180mW降至21.6mW,器件性能得到改善。     

MEMS微结构电沉积层均匀性的有限元模拟

利用有限元软件ANSYS对MEMS微电铸Ni工艺进行电场模拟,研究了光刻胶厚度、线宽以及片内辅助电极参数对微结构表面电场分布均匀性的影响.根据模拟结果,利用微电铸试验研究了微结构单元尺寸以及辅助极距离和大小对于微结构层厚度均匀性的影响.模拟和试验结果均表明,微结构单元尺寸是影响其均匀性的主要因素之一,合理添加片内辅助极是提高微结构铸层厚度均匀性的有效方法.而且,有限元分析软件ANSYS可以对微结构的电镀过程进行有效的模拟分析.     

一种用于微拉伸系统的MEMS弹簧设计与制作

针对微拉伸测试系统支撑梁因塑性变形带来的误差,采用UV-LIGA技术制备出S型支撑弹簧来代替刚性梁,这样即可测量大变形薄膜的力学性能.实验结果表明,用UV-LIGA工艺制备的Ni金属S形弹簧具有良好的均匀性,在较大的变形范围内有很好的线弹性.     

用SU-8胶制高深宽比微结构的试验研究

SU-8胶是一种负性、环氧树脂型、近紫外线光刻胶，它适于超厚、高深宽比的MEMS微结构制造。但SU-8胶对工艺参数很敏感。采用正交试验设计方法对其工艺进行分析。采用三个因素进行试验，对试验进行了分析。以200μm厚的SU-8为例进行试验研究，得到光刻胶图形侧壁陡直，分辨率高，与基底附着性能，深宽比大于20。