集成铜金属压阻层的SU-8胶悬臂梁微力传感器的制作

由于SU-8胶的弹性模量比硅的低,在SU-8胶悬臂梁上集成金属压阻可获得很高的力灵敏度系数,因此本文基于SU-8胶设计并制作了一种集成蛇形结构铜金属压阻层的SU-8胶悬臂梁微力传感器。介绍了制作微力传感器的新型工艺,并进行了传感器性能测试。实验结果表明:设计的SU-8胶微力传感器在0～350μN具有较好的线性度,力灵敏度为0.24mV/μN,测量误差为4.06%。该微力传感器可以满足对微小力的测量,相对于硅材料的微力传感器,其制作工艺更加简单,周期更短。由于SU-8胶的生物兼容性好,该传感器在生物医学研究领域有着很好的应用前景。     

一种组合式温度传感器的研究

本文提出了一种组合式温度传感器的设计方法。将具有良好线性及稳定性的铂电阻和反应快速、灵敏度高的热敏电阻结合起来,用铂电阻作为测温的基准并不断标定热敏电阻,用热敏电阻测量温度的增量并作线性化处理,从而得到一种兼具了铂电阻传感器和热敏电阻传感器优点的组合式温度传感器。     

微制造的生物途径

介绍与论述了微制造工艺的发展方向和微制造的一种新途径-根据分子生物学原则，设计和合成或通过分子克隆制备生物聚合物，借助分子自组装实现微型机械或微系统的制造。     

金属三维微结构加工技术的研究

三维微结构制作技术是MEMS加工的关键技术之一.现有的三维微细加工技术主要有利用SU-8等光刻胶形成的以IC工艺为基础的硅三维微结构制作技术和以同步辐射X射线曝光为基础的LIGA技术.但是,在传统的去胶液中,SU-8光刻胶会膨胀变形,从而可能导致图形的失败.而LIGA技术需要昂贵的同步辐射光源和特制的LIGA掩模板,加工周期长.为此,基于反应离子深刻蚀技术,结合电镀工艺,提出了一种金属微结构的微加工制作方法,并进行了相应的实验.结果表明,该方法不仅可以制造出深宽比为6的微型金属螺旋线圈,还可以为其他非硅三维微结构的加工提供一定的技术支持.     

多通道柔性神经微电极加工工艺研究

目的：设计并制作多通道柔性神经微电极,对微电极的加工工艺进行研究。方法：采用一种新型的柔性聚合物材料——聚对二甲苯（parylene C）作为微电极的基底和绝缘材料,借助微细加工技术,制作柔性神经微电极。结果：利用上述方法制作了36通道（按6×6矩阵排列）的柔性神经微电极,微电极的尺寸分别为150m（圆形）和150m×150m（方形）,电极引线线宽为30m。无论微电极为圆形或方形,表面均平整光滑、轮廓清晰。电学性能测试结果表明：1kHz时微电极的阻抗仅为7k左右,且随着频率的增加,阻抗逐渐降低,呈明显高通特性。结论：微电极加工质量较好,电学性能优良。实现了微电极和柔性基底的集成,有利于高效率批量制作。为视觉假体中柔性神经接口的研制奠定基础。     

微流控分析芯片的加工技术

综述了微流控分析芯片和加工技术和材质性能,光刻和蚀刻技术常用于加工硅,玻璃和石英芯片。有机聚合物由于品种多,易加工,是代替玻璃和石英的芯片材料。本文总结和讨论了各种芯片材料和它们的加工方法,如光刻,湿法刻蚀,干法刻蚀,模塑法,软刻蚀,热压法,激光切蚀法,LIGA技术和键合技术,引用文献36篇。     

Data Format Transferring for FIB Microfabrication

Data format transformation is very important for 2D and 3D nanofabrication of FIB technology because only one map file format with the extension name XBM is available in FIB workstation software. This XBM format has only a few drawing functions which limits the bitmap editor when creating a complicated map file such as a spiral or a gear. Therefore, it is necessary to make use of specialised software which can transfer map files created by other drawing software such as AutoCAD and CorelDRAW into the FIB machine in the required XBM map file format. The method of transferring a map file created by AutoCADR14 into the XBM format file is discussed in detail in this paper. It is available for practical FIB micromanufacturing.     

基于快速成形的MEMS微制造技术

评述了当前主要的MEMS微制造技术方法及特点，综述了基于快速成形的MEMS微制造系统的基本原理和基本结构，目前所能达到的精度与应用典型实例，微型制造技术的优越性与局限性，对最新发展的每一层面一次曝光的高速快速成形MEMS微制造系统原理与研究示例进行了介绍。     

PCR生物芯片微加工技术的研究

聚合酶链式反应（PCR）在生命科学研究及诸多相关领域已经得到了广泛应用。PCR生物芯片是利用微加工技术制作的能够实现PCR扩增反应的微装置。文中给出了基于MEMS技术的PCR生物芯片的微加工技术及加工方法，特别对集成在芯片上的加热器及温度传感器的微加工方法进行了重点介绍，并对它们的特性进行了分析比较。最后预测了PCR生物芯片微加工技术的发展方向及要克服的主要难题。     

柔性微夹钳的拓扑优化设计及制作工艺

根据连续体结构拓扑优化技术,采用基于SIMP插值模型的变密度法,以最大输出位移为目标设计了一种新型柔性微夹钳的结构,这种钳体结构新颖,拓扑构型为钳口常闭型,依靠钳体自身回程反力夹持物体,能量消耗少,而且钳口张开范围大,通用性好.文中具体阐述了拓扑优化的设计过程,并对设计结果进行了几何重构,同时对整体电热驱动微夹钳进行了有限元分析,仿真结果验证了设计结果.根据设计结果,采用UV-LIGA技术制作了电热驱动微夹钳.     

微流控分析芯片的加工技术

综述了微流控分析芯片的加工技术和材质性能.光刻和蚀刻技术常用于加工硅、玻璃和石英芯片.有机聚合物由于品种多、易加工,是代替玻璃和石英的芯片材料.本文总结和讨论了各种芯片材料和它们的加工方法,如光刻、湿法刻蚀、干法刻蚀、模塑法、软刻蚀、热压法、激光切蚀法、LIGA技术和键合技术.引用文献36篇.     

微机械的激光三维微成型技术

提出用纳米粉与激光三维快速成型相结合,进行激光三维微成型的新思想,将激光直接粉末沉积技术(DLPD)扩展到纳米粉进行微成型.指出将激光技术、纳米技术与快速成型技术相结合,是今后激光三维微成型的重要发展方向.     

特种微细加工的现状及应用

本文论述了主要特种微细加工的原理、特点、现状及其应用。     

基于组合模型的悬浮间隙传感器齿槽效应补偿

齿槽效应是影响高速磁浮列车悬浮控制系统稳定性的重要因素,分析了悬浮间隙传感器齿槽效应产生机理,提出采用组合预测的方法建立传感器齿槽特性逆模型进行齿槽误差补偿,根据传感器齿槽特性分别建立RBF神经网络和LS-SVM齿槽补偿系统模型,通过齿槽位置检测线圈提供的补偿参考信号对传感器进行齿槽误差补偿。仿真结果表明组合模型能够较好地拟合齿槽逆特性,组合补偿模型的输出不受齿槽位置的影响,全量程最大误差为0.09 mm,在工作间隙范围内误差小于0.06 mm,且组合模型的补偿误差优于单一RBF或LS-SVM补偿效果,该方法可以有效地消除齿槽效应并提高传感器的检测精度,补偿后的传感器能够满足高速磁浮车悬浮控制系统运行要求。     

与软测量建模相结合的过失误差侦破新方法

软测量模型建立前对建模数据进行过失误差侦破与剔除,是确保数据质量、成功建立软测量模型的先决条件.针对软测量建模过程中建模数据过失误差侦破的特殊性,提出了一种适用于软测量数据的中心欧氏距离聚类算法(CED),这种新方法依据各数据点到数据中心的欧氏距离来判定过失误差,脱离了传统过失误差侦破方法依赖于机理模型的束缚,更好地适应了软测量的特点.针对单纯使用聚类算法实现过失误差侦破的不足,将其与软测量建模过程相结合,将建模误差作为过失误差侦破过程的指导,使其克服了由于单纯基于数据而存在的缺陷,并且在完成过失误差侦破的同时建立了软测量模型.实验表明这种与软测量建模相结合的基于聚类分析的过失误差侦破方法具有很好的效果.     

一种基于Kalman滤波算法的组合式温度传感器的研究

该文研究了一种基于Kalman滤波算法的组合式温度传感器。根据铂电阻和半导体热敏电阻在温度测量中的不同特性,设计了一种组合式温度传感器,并利用Kalman滤波算法进行综合数据处理。提出了基于Kalman滤波算法的组合式温度传感器模型,给出了静态测量和动态测量两种情况下的kalman滤波算法步骤,分析了Kalman滤波算法的参数设置。实验结果表明,该组合式温度传感器可有效提高测量结果的准确性和灵敏度。     

原子力显微镜传感器的微机械加工技术的研究

分析了现有的AFM力传感器的工艺特点及问题。在此基础上研究用KOH溶液两步法P+自停止腐蚀制作厚度精确可控的单晶硅悬臂梁;以SiO2为掩模,SF6刻蚀硅,用RIE与各向同性湿法化学腐蚀相结合使悬臂梁探针一次成形和用湿法腐蚀锐化探针,针尖半径约50nm.制定了适于批量生产的AFM力传感器加工工艺。     

芯片级原子器件MEMS碱金属蒸气腔室制作

提出了基于两步低温阳极键合工艺的碱金属蒸气腔室制作方法,用于实现原子钟、原子磁力计及原子陀螺仪等器件的芯片级集成.由微机电系统(MEMS)体硅工艺制备了腔室结构.首先采用标准工艺将刻蚀有腔室的硅圆片与Pyrex玻璃阳极键合成预成型腔室,然后引入氮缓冲气体和由惰性石蜡包覆的微量碱金属铷或铯.通过两步阳极键合来密封腔室,键合温度低于石蜡燃点198℃.第一步键合预封装腔室,键合电压小于缓冲气体的击穿电压.第二步键合在大气氛围中进行,电压增至1 200 V来增强封装质量.通过高功率激光器局部加热释放碱金属,同时在腔壁上形成均匀的石蜡镀层以延长极化原子寿命.本文实现了160℃的低温阳极键合封装,键合率达到95％以上.封装的碱金属铷释放后仍具有金属光泽,实现的最小双腔室体积为6.5 mm×4.5 mm×2 mm.铷的吸收光谱表明铷有效地封装在腔室中,证明两步低温阳极键合工艺制作碱金属蒸气腔室是可行的.     

微加工技术在新型给药系统中的应用综述

由于微加工技术有着精度高,柔性大,制造尺寸小,能实现大批量制造等特点,使用微加工技术制造的新型给药装置,在药物的缓释控释,靶向释放等方面,有着优于传统给药系统的特点.本文重点论述了几种典型的新型给药系统,通过查阅大量相关文献,综述了几种典型的新型给药系统,重点论述了微加工技术在这几种给药装置中的应用情况.