纳米压入法微机械材料力学性能测量不确定度的影响因素分类及评价

在介绍纳米压入法微机械力学性能测量原理的基础上,提出了纳米压入法微机械材料力学性能测量不确定度的I,II类影响因素的观点,并将I类影响因素分为直接和间接影响因素,将II类影响因素分为主要影响因素和次要影响因素。在阐述由这些因素产生的测量不确定度的评价方法基础上,对单晶硅(111)体材的硬度和弹性模量进行了测量与评定,其硬度和弹性模量的评定结果分别为13.57GPa±0.85GPa和156.33GPa±7.85GPa。     

原子力显微镜(AFM)在光盘检测及其质量控制中的应用

综述了原子力显微镜(AFM)在光盘质量检测中的应用.AFM能够在nm尺度上直接对光盘及其模板上的信息位几何结构的特征尺寸及其误差进行三维测量,从而可以建立生产工艺参数和信息位几何结构之间、信息位几何结构和盘片电气性能之间的关系,进而找出影响光盘质量的直接原因.用AFM进行光盘质量检测主要有三方面：盘片和模板表面的定性观测;信息位几何结构的半定量分析;信息位特征尺寸的统计分析.定性观测和半定量分析可以对盘片播放的高误差率、凹坑形态和块出错率、凸台形态及其表面粗糙度等参数进行有针对性的检测;而信息位特征尺寸的统计分析则可以对信息位几何结构的关键参数进行面向生产过程的统计分析.所得结论表明AFM在光盘质量检测过程中具有独特的优势.     

压入测试仪柔度标定方法研究

仪器柔度标定和位移校准是压入法测试的一项重要工作,通过对各种标定方法特点的综合比较认为Doerner-Nix法是一种理想的折中方法,结果相对可靠并易于操作。利用该法对微压入测试仪进行了标定,获得的柔度值为0．61×10-6m/N。仪器校准后得到的Si(100)弹性模量和硬度值与文献值符合较好,而未校准直接获得的2个测试值比校准后分别低21．5％和2．4％。     

一种新型微装配系统的设计与研制

研究了微小器件装配的特点和计算机视觉反馈引入微装配作业的优势，在此基础上提出了一种新型的微装配系统设计方案，并研制出了样机。整个系统由显微图像采集子系统和微操作子系统两大部分构成，通过计算机将其整合在一起。设计分析和实验表明：该样机可用于尺寸小于1mm的典型微小器件的计算机视觉反馈装配作业研究。     

一种压阻式三轴加速度传感器的设计

介绍了一种基于SOI的硅压阻式三轴加速度传感器的设计和制备.该三轴加速度传感器采用四个相互垂直的悬臂梁支撑中间质量块的结构.加速度传感器通过利用合理布置的压敏电阻构成的惠斯通电桥测量三个方向的加速度.对加速度传感器结构进行了理论分析和有限元仿真优化,确定加速度传感器的结构尺寸,并详细论述了三轴加速度传感器的制备工艺步骤和测试结果.     

负载刚度对电热微执行器输出性能的影响分析

针对微机电系统中电热微执行器和位移放大机构都具有柔性的事实,从理论上分析了作为负载系统的柔性位移放大机构对微执行器输出位移的影响,并用有限元方法对二者的工作性能进行了仿真.结果表明,电热微执行器外接负载的刚度和执行器本身刚度的比值是影响整个组合器件性能的重要因素.最后用深层反应离子刻蚀技术(DRIE)在硅隔离衬底(SOI)上加工了电热微执行器和柔性位移放大机构,并对其进行了测试,测试结果与有限元分析结果符合得很好.     

用原子力显微镜测量光盘的凹坑形貌

本文首先介绍了原子力显微镜 (AFM )的特点和影响光盘播放质量的主要参数 ,其次用AFM对光盘上记录信息用的凹坑深度、凹坑长度和侧壁角度等关键参数进行了测量 ,并对测量结果进行了分析     

原子力显微镜探针原位有效参数对线宽测量的修正

针对原子力显微镜（AFM）的线宽和轮廓的精确测量，对AFM探针的原位有效参数进行了定义和表征，提出使用AFM探针的原位有效参数对AFM的线宽测量结果进行修正的模型。采用有效半径和半内角表征AFM探针的复合形状，悬臂轴倾角表征探针的安装状态，设计了具有不同梯形截面的两个表征样板，通过对表征样板进行AFM和扫描电子显微镜（SEM）的比对测量获得了探针的原位有效参数。提出了在线宽测量中，当AFM的扫描轮廓线具有不同的斜度时分别采用的不同的修正公式。采用此公式和探针的原位参数对掩膜板的AFM线宽测量结果进行了修正。     

基于压力传感器封装的波纹膜片的结构研究

针对隔离型压力传感器封装的特点,介绍了波纹膜片的设计过程并利用有限元分析方法对影响波纹膜片性能的主要因素-膜片厚度和波纹深度进行了分析研究,对波纹膜片的结构进行优化,改善了封装有波纹膜片的压力传感器的线性度和灵敏度。     

新型非硅薄膜网格压力传感器的研究

针对偏瘫病患者身体接触面间的压力分布检测,提出并研发了一种基于压阻效应的新型非硅薄膜网格压力传感器。它利用实心柱式压力传感器检测原理,通过丝网印刷工艺制作而成,具有准确、快速、高效、直观、超薄、耐用、可重复使用等特点;总测量厚度为0.32mm。制品测试分析表明该传感器能够快速直观地检测出接触面间的压力分布。同时,新型非硅薄膜网格压力传感器也为生物医疗、康复和汽车等领域提供了新的研究手段。