MEMS器件的计算机辅助设计与模拟

概要论述了微电子机械系统的计算机辅助设计和模拟过程,分析了MEMSCAD系统所应具有的主要内容和系统模拟中的关键问题,讨论了目前采用的各种模拟系统的模拟形式和应用范围。并结合静电微马达与微米／纳米镊子实例,分析了模块化的CAD软件结构形式以及所用MEMS材料的数据库建立和应用连接,所提出并采用的开发方式适用于微传感器及微执行器等微系统器件的设计与模拟。     

关于各种弹性地基模型上的结构分析

地基模型一般可分为:(1)Winkler 模型,(2)Boussinesq 半无限体模型,(3)成层模型,(4)双参数模型,(5)各种非弹性(如粘性、塑性)模型等。(1)～(4)属于弹性地基模型.本文首先分析了各种弹性地基模型,然后综述了近年来国内外发表的有关置于各种弹性地基模型上的结构分析方面的成果,文中也包括作者自己尚未发表的部分成果。     

C60自组装单分子膜的制备及其磨擦特性

利用胺基与C60分子的加成反应,在3-胺基丙基-三乙氧基硅烷(APS)的自组装单分子膜(SAMs)表面上成功的制备了与基底化学键结合的C60-SAMs.其表面水接触角约为76°,膜厚约为1.15 nm,AFM形貌像显示其表面光滑、均匀,基本不含缺陷.摩擦学结果表明,APS自组装单分子膜由于其分子链短,膜的有序性差,表面颗粒聚集物及"针孔"等缺陷多,而不具有润滑作用.当在其上形成C60单分子层膜后,表现出优异的摩擦学性能,摩擦系数约为0.09～0.13,在给定实验条件下抗磨损寿命大于10 000次,有望作为微型机械的边界润滑材料使用.     

微电子机械系统中的残余应力问题

残余应力一直是微系统技术（MST）发展中一个令人关注的问题,它影响着MEMS器件设计、加工和封装的全过程。文中考虑薄膜中残余应力的起源,介绍测量残余应力的主要方法,并就计算薄膜中残余应力的Stoney公式及其推广形式作了详细的讨论,针对微尺度下残余应力对MEMS结构力学行为的影响,例如屈曲和粘附等进行了初步的分析。     

碳纳米管的力学行为

着重对纳米材料中很重要和亟待研究与应用的材料之一－－碳纳米管的力学行为以及与之相关的实验和性质进行了综述。从碳纳米管的结构、实验、应用等几个方面,通过对以往的各类实验进行总结,着重评述了纳米管的一些奇异的力学行为。总结了一些实验结果以及相关的碳纳米管的力学性能;根据对碳纳米管结构的分析,阐述了奇异性能产生的原因;通过分子动力学模拟,对碳纳米管的一些力学和电学性质进行分析;简要的总结了碳纳米管的一些力学方面的应用以及前景。     

冲击动力学进展系列讲座在北京大学举行

为推动我国冲击动力学领域的科研和教学工作的开展,并祝贺著名力学家、教育家和科技活动家朱兆祥教授七十寿辰,中国力学学会爆炸力学专业委员会冲击动力学专业组于1991年12月26日至27日在北京大学举办了“冲击动力学进展系列讲座”,讲座内容和主讲人为:     

低维纳米结构材料的弹性性能研究进展

文章从实验研究、理论分析和数值模拟三个方面分别介绍了目前国内外关于低维纳米结构弹性性能尺寸效应的研究现状,总结了现有的一些研究方法和结论。     

新型可控坍塌芯片连接技术(C4)及芯下材料力学性能研究进展

可控坍塌芯片连接(C4)技术可以实现高速、高密度、小外形的封装，因此日渐得到关注和发展。然而，随着C4技术的普及，C4封装内由于芯片和基板间热膨胀系数(CTE)的不匹配而引起的可靠性问题将日益突出，为此研究者在C4封装中引入芯下材料来提高C4封装的可靠性。文中侧重于制造工艺、可靠性以及最新进展对C4技术进行介绍，并且对C4技术中所用的芯下材料的力学性能及其对C4封装可靠性影响的研究现状进行评述。     

微型材料的拉伸测试方法研究

微电子机械系统技术的迅速崛起,推动了微型材料拉伸测试方法的发展。文中列举几种典型的微型材料拉伸实验方法,具体说明其驱动方式、力和位移测试原理,并介绍实验中的难点,如试样加工、夹持和对中等方法。并进一步分析能满足未来发展需求的拉伸测试原理。