四电极电化学腐蚀在微压传感器制造中的应用

在研究四电极电化学腐蚀工艺过程中,考虑了与扩散硅压力传感器芯片平面工艺的兼容性,使得该工艺用于微压传器器的制造。微压传感器采用梁膜结构设计,膜区厚度为１０μｍ,制造出的微压传感器灵敏度为５０ｍＶ／３ｋＰａ．１ｍＡ。端点法非线性为０．５％。     

具有微流量检测功能的集成微流量泵驱动结构

根据我们研制成功的铝硅双金属驱动微流量泵驱动结构的特点,本文介绍了一种实现微流量泵驱动结构与微流量传感器系统集成的方法。该方法在原微流量泵双金属驱动结构的单晶硅膜上集成制作了微流量传感器。这种一体化的集成驱动结构单元同时具有驱动功能和流量检测功能,并且制作工艺简单,为进一步实现与控制电路集成的集成微流量泵系统奠定了基础。     

光纤微型传感器研制及其系统的设计

本文介绍一种新型的微型化学传感器及其系统的设计。这种传感器具有很多优点并有良好的线性，线性范围为１０－６～１０－３ＭＫ＋，５×１０－６～５×１０－３ＭＡＣＨ。响应时间（ｔ９０）为１～３分钟。     

用于光气动探测的微流量传感器

针对气体红外吸收的气动探测应用,设计了基于MEMS技术的Sandwich结构硅基微流量传感器.在1 mm2面积内制备了阻值约1.6 kΩ的蛇形Pt薄膜作为加热及测温电阻,其电阻-温度系数(TCR)约2.2×10-3/℃.Pt薄膜采用4 μm厚氮化硅悬梁作支撑,在125℃工作温度下功耗约44 mW.研究了Pt薄膜电阻对的间距以及工作温度对微流量传感器性能的影响,并将其用于CO2气体检测.在0～1 mL/min的测试范围内,该微流量传感器输出信号与气体流量成线性关系,理论检测下限约8.5 μL/min,可用于气体红外吸收的气动探测.     

基于微流控技术的新型PDMS平面微阀

针对常规微阀结构较为复杂,存在着制作成本较高、难于加工和不易系统集成等问题,提出了一种设计简单的柔性阀片-阀塞结构的PDMS平面微阀的研究.微阀的制作采用了标准PDMS模塑法微细加工工艺.测试结果表明微阀工作性能良好,反向泄漏量可以减少到0.1 mL/min,而微阀的正/反向流量比可以达到41:1,满足了微流体控制系统对流量调节的要求,可广泛应用于各种微流控系统中.     

适用于恶劣环境的MEMS压阻式压力传感器

为了消除潮湿、酸碱、静电颗粒等恶劣环境对压力传感器压敏电阻的影响,提出了一种新型结构的压阻式压力传感器.该传感器将压敏电阻置于应力薄膜的下表面并通过阳极键合技术密封在真空压力腔中,从而减少了外界环境对压敏电阻的影响.介绍了此种压力传感器的工作原理,使用ANSYS软件并结合有限元方法模拟了压敏薄膜在压力作用下的应力分布情况.最后,利用微机电系统(MEMS)技术成功制作出了尺寸为1.5 mm×1.5 mm×500 μm的压阻式压力传感器.用压力检测平台对该压力传感器进行了测试,结果表明,在25～125℃,其线性度小于2.73％,灵敏度约为20mV/V-MPa,满足现代工业使用要求.     

微双桥结构氢气传感技术研究

基于催化燃烧式气体传感原理,提出了利用MEMS技术将电化学生长的Al_2O_3膜加工成微双桥结构载体,采用平面薄膜工艺制做铂薄膜热敏电阻,涂敷Al_2O_3-ZrO-Th0-Pd和Al_2O_3-ZrO-Th0形成催化敏感桥臂和温湿度补偿桥臂,实现在微双桥上催化桥臂和补偿桥臂的单片集成,制作出氢气传感器.测试结果表明:传感器可实现体积分数0～40 000×10-6氢气检测,具有线性输出特性,温度为5～45 ℃的传感器的最大零点输出优于±1.0%.     

微机械染膜结构1kPa量程压力传感器

采用微机械加工技术可以制作出管芯尺寸小而灵敏度很高的压力传感器。目前微压压力传感产品的量程已达５－１０ｋＰａ。本文介绍了采用微机械梁膜结构的压力传感器设计（ＰＴ－２４），结合适当的工艺可以制成量程为１ｋＰａ的器件。     

双端固定音叉式硅微机械谐振器的研究与应用

提出了一种使用双端固定音叉的新型结构的谐振式硅微机械加速度计。它用硅梁侧壁形成的静电电容进行激振，并通过在音叉臂上制作的压敏电阻检测振动。该加速度计输出的是频率信号，具有精度高、抗干扰能力强的优点。探讨了传感器的工作原理，并用有限元方法进行了仿真模拟，结果显示传感器的灵敏度约为2Hz/g。     

中国传感器之精品

中国传感器之精品世界先进的低雷诺数旋涡流量计旋涡流量计无活动部件，不堵塞、压力损失低，而且与介质粘度、导电性、密度压力皆无关，是新型流量计首选产品。但是其它厂家的旋涡流量计皆不能测雷诺数Ｒｅ＜５０００的流量，即不能测１～５ｍ３（液体）或１０～５０ｍ３...     

多级低压电渗流微泵的设计、加工及测试

设计了一种多级低压电渗流微泵。该微泵系统主要由直流电源和蚀刻微通道的芯片等部分组成。芯片是在一块硅基片上蚀刻6组尺寸不同的微通道,从而达到提供不同大小的流量和承受不同背压的目的。对芯片的加工工艺流程进行了说明,同时对微泵进行了试验研究。实验结果表明：在低压下,该泵能够驱动通道中的液体。     

三维交叉导流式微型静态混合器的研究

从微尺度流动的特征出发,设计了一种新型静态微型混合器,通过在微通道内设置导流块的方式诱发横向的速度分量,减少混合长度,从而增强分子扩散作用,达到分子级混合;运用流场仿真技术分析了微型混合器内流场的运动规律,阐述了发生混合的机理;罗丹明染料的混合试验可以直观地检测微型混合器的混合效果,同时采用计算图像灰度值标准差的方法定量分析了微型混合器的性能与结构参数、流量的关系。     

微细通道内液氮流动沸腾的流型特性

采用高速摄像,得到内径为1.931 mm、1.042 mm、0.531 mm的竖直上升圆管内液氮流动沸腾的主要流型为泡状流、弹状流、搅拌流和环状流;并且在1.042 mm、0.531 mm管内发现受限气泡流。并绘制流型图,分析表面张力,压力和管径对流型转变的影响。表面张力是影响流型转变的重要物性参数,相对于空气—水的流型图,对应的弹状流/搅拌流,搅拌流/环状流流型转变线向较低的气体表观速度方向移动;而泡状流/弹状流的转变线向较高的气体表观速度方向移动。压力越高,相应的流型转变曲线向较低的气体表观速度方向移动。管径对流型转变有重要影响,随着管径的减小,相应的流型转变线向较低的气体表观速度方向移动。试验结果与通用的流型转变理论模型作比较,发现理论模型的预测结果与试验结果相差较大。     

微流体实验技术研究

微流体实验技术的研究是微流体器件发展的迫切需要，它不仅可以提供测量微流体器件性能必备的工具，而且对于探索微观尺度流体的传输机制具有极为重要的意义。文章对微流体实验技术的难点进行了概括，并对几种主要的微流体实验技术进行了讨论，指出流动显示技术由于对流动本身的干扰非常小，而且在一些研究人员的努力下精度得到不断提高，已经成为一种最有潜力的微流体实验技术。     

用于微量化学分析芯片的微型无阀泵流动特性分析与测试

从理论计算、流场仿真和试验三方面研究了用于微流控化学分析芯片的微型无阀泵流动特性 ,初步建立了微型无阀泵流道结构的数学模型 ,重点讨论了结构参数的选取原则及相应的流动阻尼系数的计算方法 ,采用 Matlab针对该数学模型进行了数值计算 ,并进行了 CFD仿真对计算结果进行对比及修正 ,最后通过试验验证了数值计算与仿真的可靠性 ,为微型无阀泵参数化设计及优化提供了理论依据及经验曲线。     

微磨料水射流切割头装置设计与研究

传统磨料水射流切割头的磨料靠负压吸入,可靠性差、吸入不均匀、流量不能精确控制。采用螺杆泵输送原理,设计了一种新型微磨料水射流切割头装置及控制系统。该装置采用螺杆泵主动送料,螺杆由步进电机驱动,单片机发出的控制脉冲控制步进电机的转速,步进电机的转速与磨料流量一一对应,从而将磨料定量、连续地送到切割头混合腔,实现磨料流量的精确控制。在混合腔的排出通道上设置单向阀门,解决了喷嘴堵塞后高压水直接进入磨料罐引起磨料输送系统失效问题。     

微机械研究新进展

介绍了近三五年内国际上微机械研究的新进展,阐述新的微加工技术,趋向于探讨高纵横比的真三维立体结构;适用于聚合物和金属材料的制造方法;报道了压电型和电磁型微小电机的研制水平以及一些初见成效的微机械作品。认为国外正在进行多途径的研究,并为努力攻克微机械固有的特殊技术难点而在不懈奋斗之中。     

纳米技术及其在微型机械中的应用

纳米技术及微型机械被认为是２１世纪的核心技术。文中介绍了纳米技术及微型机械的基本概念及纳米加工技术、纳米材料技术、纳米摩擦学等纳米技术在微型机械中的应用。     

RESEARCH OF MICRO ELECTRO DISCHARGE MACHINING EQUIPMENT AND PROCESS TECHNIQUES

Micro electro discharge machining (micro EDM) is a feasible way to manufacture micro structures and has potential application in advanced industrial fields. For the realization of micro EDM, it is necessary to pay careful attention to its equipment design and the development of process techniques. The present status of research and development of micro EDM equipment and process techniques is overviewed. A micro electro discharge machine incorporated with an inchworm type of micro feed mechanism is introduced, and a micro electro discharge machine for drilling micro holes suitable to industrial use is also introduced. Some of the machining experiments carried out on the micro EDM prototypes are shown and the feasibility of the micro EDM technology to practical use is discussed.     

微机械及微细加工技术

介绍了微机械的概念，微机械的研究内容以及目前微机械产品的发展现状，特别着重介绍了目前微机械微细加工的方法。