RF磁控溅射制备钛酸锶钡BST纳米薄膜

钛酸锶钡(BST)薄膜作为一种高K介质材料在微电子和微机电系统等领域具有广阔的应用前景,人们已对BST薄膜的制备工艺技术和介电性能进行了大量的研究。BST纳米薄膜的制备工艺直接影响和决定着薄膜的介电性能(介电常数、漏电流密度、介电强度等)。对RF磁控反应溅射制备BST纳米薄膜的工艺技术进行了综述。从溅射靶的制备、溅射工艺参数的优化、热处理、薄膜组分的控制,及制备工艺对介电性能的影响等方面,对现有研究成果进行了较全面的总结。     

一种基于MEMS的主动式光纤连接器

介绍一种基于MEMS技术的主动式光纤连接器,上层为双层结构电热驱动器,下层为硅V型槽。双层结构在常温下作为压制光纤的盖板,通电后作为单稳态电热驱动器,盖板翘曲,放入或取出光纤。利用Ansys有限元分析软件并结合工艺条件,对热驱动器部件的性能进行了分析与仿真。利用表面硅工艺和体硅工艺制备出核心驱动部分,检测盖板翘曲情况下性能。     

电化学选择性刻蚀Cu/Ni牺牲层技术的研究

牺牲层腐蚀技术结合MEMS技术是制作三维可动微机构的一个重要加工手段。采用电位控制的电化学释放牺牲层技术,对2种不同刻蚀液下的Cu/Ni叠层结构分别进行了电化学腐蚀,并测量了其伏安特性,结果表明:电位控制的电化学腐蚀能很好地进行有选择性刻蚀Cu/Ni牺牲层。     

一种新型三维多方向敏感的非硅微机械惯性开关

基于非硅表面微加工技术,设计并制造一种新型三维多方向敏感的微惯性开关。选用弹簧-质量块-阻尼的典型碰撞结构,主要由可动电极悬臂梁弹簧—质量块系统、水平固定电极、垂直复合柔性固定电极三部分组成。利用ANSYS有限元软件对器件进行模态和动力学碰撞仿真分析,并对该微机械惯性开关进行落锤冲击试验,结果表明,在水平和竖直方向的阈值均为 50~60g,接触时间可稳定在40 s以上。     

基于非硅微加工技术的超疏水表面的设计和制造

利用非硅微加工技术,在金属基底表面构建了由圆柱状金属镍组成的规则的微阵列结构,研究了微阵列的疏水性.利用正己烷溶解十八烷基三氯硅烷(OTS)配制成涂覆液,对微阵列进行低表面能物质涂覆.通过对比涂覆前后的静态超疏水性,研究了低表面能物质涂覆的作用.实验发现圆柱高度为5～30μm、直径为30～50μm、间距为15～50μm的微结构阵列在不涂覆OTS的前提下表现出了稳定的超疏水性.涂覆OTS虽然没有增加阵列结构的接触角,但是改善了微阵列在水流冲击下的疏水性.     

通过可动触点延长接触时间的新型微冲击开关

摘 要：基于非硅表面微加工技术,设计并制造了一种用于振动监测的新型微机电系统(MEMS)冲击开关。开关主要由三部分构成：作为可动电极的质量块,作为固定电极的十字梁,和位于质量块中心的具有延时作用的可动触点。通过ANSYS有限元仿真对器件进行模态分析,考察了器件的横向抗干扰能力;并提取了器件的物理参数（如弹簧弹性系数和系统有效质量）,以用于Simulink动态仿真。通过动态仿真验证了器件的工作原理,并与传统微冲击开关进行了比较。使用落锤实验对所制造出的微冲击开关进行测试,加载波形为脉宽1ms的半正弦冲击加速度,测得其阈值约为145g,并且接触时间可稳定在50μs以上。测试结果与仿真符合较好,证明了新型设计可以有效地增强接触效果,所建模型可以较准确地描述器件的动态响应。     

一种新型MEMS电磁继电器的研究

介绍了一种MEMS电磁驱动微继电器,这种继电器体积小、易于集成.它采用双层1 mm×1 mm平面线圈和吸合式坡莫合金悬臂梁结构,层间用聚酰亚胺作绝缘材料.文中介绍了器件的工作原理,建立了磁路的仿真模型,据此计算确定了气隙宽度和悬臂梁厚度.采用表面微加工和微电铸工艺制作了器件.     

一种新型MEMS双稳态微电磁驱动器的研究

介绍了一种新型MEMS双稳态微电磁驱动器,通过理论分析和有限元分析工具Ansys对器件的结构参数进行了优化设计,并证明了设计的可行性。利用金属基表面微加工技术与体硅微加工技术成功制作出这种驱动器,并对其弹性平台的弹性系数进行了标定,对驱动器的双稳态进行了调试。结果表明：此驱动器具有良好的双稳特性,响应时间短（约10ms）的特点。     

毫米波缝隙天线的三维非硅微加工制造技术

讨论了面向毫米波缝隙天线集成制造应用的三维非硅微加工技术方案,重点解决多种材料兼容、多层复杂微结构集成和大悬空高度等独特难题。针对天线器件中金属和介质材料的结合,提出了加法工艺、减法工艺以及一种通用型图形化微加工工艺,其中通用型图形化工艺为各种非硅薄膜材料在MEMS体系中的灵活运用创造了条件;为了实现多层复杂微结构的加工,提出工艺整合和工艺兼容性设计,针对天线器件中的悬空结构对牺牲层工艺进行了研究;最后以一种单向宽带毫米波平面缝隙天线为例,阐述其具体工艺流程,验证了上述工艺的可行性。     

MEMS原位集成传感器振动冲击试验研究

智能航空发动机及其他机械系统的智能化需要抗高振动和大冲力的原位集成传感器,要满足高温、高振动、高冲击的苛刻工作环境。为此制作了发动机涡轮叶片原位集成高温温度传感器,并且进行了一系列的高温试验和振动冲击试验。该原位集成传感器利用微机电系统(micro-electro-mechanical-system,简称MEMS)制造技术制作在涡轮叶片表面,不仅可以原位测量高达800℃的环境温度,并且具有很高的机械强度,可以承受高达40g的振动和100g的冲力。