微加工

摘要： MEMS加速度计作为MEMS应用领域中最早开始研究的传感器之一,是一种微型的机电设备,它可以感知物体在多个轴上的加速度分量。如今,基于微电子机械的加速度计已被广泛应用于太空测量、惯性导航、消费电子、汽车电子和地质勘探等各个领域,其重量往往只有几毫克重,足迹肉眼不可见。本文综述了MEMS加速度计的发展历史,重点介绍了早期油阻尼压阻式微加速度计和空气阻尼电容式微加速度计的结构和原理,并分析了近年MEMS加速度计的发展趋势与应用。

摘要： 陶瓷基复合材料因其优异的散热性能、绝缘性、热膨胀系数和物理硬度等,适用于大功率电力电子模块、航空航天和军工电子等领域,但由于在传统加工过程中易出现崩边、层间撕裂等缺陷,且无法实现微孔加工,限制了其应用。针对氧化铝陶瓷高质量微孔加工的需求,采用红外皮秒激光作为光源对氧化铝陶瓷进行了打孔试验研究,分析了激光功率、离焦量和扫描速度等工艺参数对微孔锥度、热影响区和重铸层的影响,通过微观图像讨论了激光加工氧化铝陶瓷的作用机理。经过工艺优化,在功率18 W、扫描速度500 mm/s、重复频率100 kHz、正离焦量0.5 mm的加工参数下,获得了直径100μm、厚度0.2 mm、锥度<6°、无表面微裂纹的微孔。

摘要： 美国研究人员在最新一期《科学进展》杂志上撰文指出,他们使用定制的打印机,打印出了首块柔性有机发光二极管(OLED)显示屏,这种由3D打印制成的显示屏,无须以往昂贵的微加工设备。OLED显示技术使用有机材料层将电转换为光,其使用范围广泛,既可用作电视屏和显示器等大型设备,也可用作智能手机等手持电子设备,因其重量轻、节能、轻薄柔韧和视角宽,以及对比度高而广受欢迎。

摘要： 阵列式高频热流信号柔性薄膜传感器在流体力学风洞试验中有着十分重要的应用前景。聚酰亚胺具有优良的力学性能、化学稳定性和耐高温特性,是微加工制备薄膜传感器的理想衬底材料之一。但该材料表面有疏水基团,制备的金属镀层极容易被破坏,降低了应用价值。针对阵列式高频热流信号柔性薄膜传感器制备中衬底材料与镀层金属结合力欠佳的情况,使用等离子体表面处理技术改善聚酰亚胺薄膜表面的亲水性,提高了与金属材料的结合力。同时根据光刻胶紫外曝光变性的特点,通过匀胶与光刻工艺相结合的方式,将设计的传感器图案转移到薄膜上。再使用磁控溅射镀膜机对所需金属层进行物理沉积,实现微纳米图案化薄膜传感器的制备,并且对磁控溅射这一关键工艺步骤定性研究确定最佳溅射功率和时间等参数。

摘要： 为充分发挥高速激光微加工的优势,促进二维码打标行业的发展,介绍了激光钻孔技术、激光切割技术、激光焊接技术,指出了高速激光微加工在二维码打标行业中的应用优势,包括光束质量好、光束形状可控、效率高、成本低。分析了高速激光微加工在二维码打标行业高速加工中的具体应用。未来,我国高速激光微加工技术将拥有更广阔的发展前景,二维码打标行业也将发展得越来越好。

摘要： 介绍了以SiO_(2)/Si_(3)N_(4)/SiO_(2)为绝缘层的夹层结构Spindt阴极并探索了两种工艺实验方法。将干法和湿法腐蚀相结合实现了侧壁崎岖的绝缘层空腔。通过精确调节绝缘层干法刻蚀时间,结合N-甲基吡咯烷酮和等离子体去胶的工艺,解决了光刻胶变性难以去除的问题。在扫描电子显微镜下观察到顶层SiO_(2)直径3.8μm、底层SiO_(2)直径2μm、中间层Si_(3)N_(4)和自对准钼栅孔直径1.1μm、尖锥高度1.1μm的冷阴极结构形貌。研究表明,这种崎岖的侧壁能够在测试时阻断沿路放电,在大电压下能够缓解电弧放电现象,降低冷阴极的损坏。

摘要： 紫外激光是一种能量比较集中、波长较短、分辨率高,可以被广泛材料充分且有效吸收的激光。它具有不接触物体就可改造物体表面生物、化学和物理性质的特性,最突出的特点是“冷”加工,及较少的产生热,减少热能对材料的损伤,所以特别适用于加工微小脆性的材料。本文简要介绍了紫外激光器的发展,并对常用于激光加工的准分子气体激光器和全固态紫外激光器的原理和技术进行了概述。重点介绍了紫外激光器的应用。在医用生物材料方面:紫外激光对生物材料照射,改其表面的生物、化学特性,但不破坏和改变材料整体性质,如增强生物材料与人体组织的相容性。在刑侦方面,通过紫外激光器可以更加便捷地找到犯罪嫌疑人在现场留下的痕迹。在集成电路板上的应用方面,紫外激光器可以在柔性电路、聚合物和铜的层布式电路还有一些微小的电路材料上进行精确的打孔、打标、切割。在微光学器件和半导体产业中的应用方面,紫外激光器可以对易碎、容易破损、易产生裂纹的微小光学器件和半导体材料进行高效和高质量的加工和研究。

摘要： 微机电系统MEMS(micro-electro-mechanical system)是一种集合了微电子与机械工程技术的新型高科技装置,其制造工艺可以进行最小至纳米尺度的加工以及高度集成化的微型制造.其产品微小体积、高度集成化以及高性能高产热的特性也决定了其需要匹配相应的制冷解决方案,本文重点阐述了基于MEMS制造工艺并同时应用于MEMS产品的微型制冷器的工作原理、性能及发展趋势.分别分析了微型半导体制冷器以及微型节流制冷器各自的优势和不足,对微型制冷器的未来发展提出了建议.

摘要： 聚焦离子束加工作为一种微纳加工手段,可以用来制造纳米元件和微结构元件.研究了在多芯光纤的末端,使用聚焦离子束加工技术设计和制造45°镜面的全过程.该光学镜面由两步加工完成,首先是扫描过程,用来制造粗糙的切割面;然后是抛光过程,用来完成光学表面的光洁处理.加工完成的45°镜面可以准确地与光纤的纤芯对接,避免了外部转向镜组件对接的相关问题.实验测试表明,加工的结构可以通过干涉测量两个垂直轴向的位移值,检测位移测量范围大致为60 μm,X和Y方向的均方根绝对测量误差约为1.75‰和1.97‰.该技术有望用于精密零件内表面、血管内壁等检测领域.

摘要： 非传统加工领域:研发多物理场、多工艺复合的激光、超声、电磁、射流、电子束等非传统加工的高精可控机制、技术与装备,实现新型难加工材料的微加工与复杂结构成形,研究3D打印的新方法等新技术与装备。

摘要： 本论文设计了一套微加工适时监控定位系统。根据微加工过程中遇到的定位问题，采用同轴方式，通过变焦镜头配合物镜将加工面成像在CCD传感器上的方法，实现了对加工面的监控；利用软件设置定位线，实现了对微小器件精确定位。解决准分子激光微细加工的观测定位问题。

摘要： 利用KrF准分子激光器(248nm)进行了微机构加工的研究。准分子激光属于紫外波段激光,具有很高的光子能量,当作用于材料表面时,材料因吸收的光子能量超过自身结合键能而产生化学键的断裂,从而在表面形成刻蚀。基于上述原理的准分子激光微加工方法成本较低,加工速度快,分辨率高,尤其适合各种高聚物材料的加工。利用准分子激光器对所选的多种高聚物材料进行了刻写实验,并对加工重复频率、激光光斑直径等加工参数的选择进行了探讨；在此研究基础上加工制备出了组合臂式微型光热驱动器,并采用650nm,10mW激光器作为驱动源,对所制备的微型光热驱动器进行了驱动实验。研究表明,利用准分子激光微加工方法制得的微结构边缘整洁,具有较高分辨率；微型光热驱动器实例结构简单,性能优越,可应用于光开关等MEMS零件。

摘要： 本文选用聚合材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)代替玻璃,石英等作为毛细管电泳芯片的基片材料.在19 kV,5 Hz及5mm/min的加工参数下,采用新型快速准分子激光微加工方法完成了毛细管电泳芯片的制备.实验结果表明该方法加工过程简单,耗时短,自动化程度高,有效提高了芯片成品率和加工质量.芯片与相同尺寸的盖片在105°C、160 N、恒温20 min条件下通过热压键合在一起,得到密闭性好的整体芯片.最后在芯片上应用激光诱导荧光检测法对Cy5染料完成了分离检测,获得了重复性很好的检测信息.

摘要： 采用波长800nm,脉冲宽度150fs,脉冲重复率1kHz的飞秒激光,研究了在不同物质以及不同加工条件下的微加工特性,在镀金薄膜和镀银薄膜上获得了近衍射极限的刻线加工尺度,在半导体GaAs材料上制备了直径3μm的4×4点阵.在加工速度为400μm/s的条件下,在ZK6玻璃和LaF2玻璃上制备了透射式衍射光栅,光栅常数分别为2.5μm和5μm.

摘要： 硅是微机电系统中(MEMS)应用最为广泛也是最为重要的材料,硅的微加工已经成为MEMS中的核心技术之一.光刻技术是目前硅微加工的主流技术,近来许多新技术不断涌现,意图寻找更为简单可控、经济且可以实现三维结构加工的微加工方法.电化学微加工技术作为一种很有潜力的加工途径,在硅的微加工领域中发挥了越来越重要的作用,具有代表性的技术包括超短脉冲微电解技术;基于扫描电化学显微镜(SECM)的电化学加工技术;电化学阳极溶解技术以及近年来兴起的扫描探针光刻技术(SPL)等.

摘要： 本文的主要内容包括:(1)简要介绍了硅微型陀螺仪的分类及其基本工作原理,包括硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪、振动轮式微机械陀螺仪、硅微型框架驱动式陀螺仪.(2)详细介绍了以微陀螺为核心的微型惯性测量系统的组成,在应用中的关键技术,主要问题及解决途径,并展望了微型惯性测量系统的发展前景.(3)提出了利用MEMS综合微加工方法实现的非全硅微陀螺技术.

摘要： 本文首先介绍了飞秒激光微加工透明材料的特点，指出了飞秒激光诱导功能性晶体和颗粒，时空整形飞秒脉冲直写三维纳米光栅。提出了一个模型，基于空间啁啾引起的PFT导致入射电场分出了一个沿着激光传播方向的新矢量，它导致了纳米光栅在玻印亭矢量和波矢组成的平面内发生旋转。

摘要： 采用准分子激光微加工技术加工ITO透明电极，分析了准分了激光对玻璃和ITO薄膜的不同刻蚀阈值。借助高倍显微镜和三维形貌仪，讨论了准分子激光能量密度和工作台移动速度对电极加工质最的影响，最后指出在准分子激光对玻璃和ITO薄膜的两种刻蚀闽值区间内，选择较低激光能量密度和适当的工作台移动速度，有利于得到边缘较整齐侧壁倾斜度微小的透明电极。

摘要： 将普通光刻技术和电化学技术相结合,在微芯片上制备得到了机械可控断裂结法(MCBJ)所需的悬空纳米间隔金属电极对,并分别用热氧化二氧化硅和聚酰亚胺(PI)作为牺牲层使得电极对悬空,明显提高了可控断裂的实验成功率,并延长了微芯片使用寿命.利用分子自组装和MCBJ方法成功构筑了金属/分子/金属结,并实施了对巯基苯胺(BDT)单分子的电学性质测量,得到了BDF的电导值和I-V特性曲线.

摘要： 将普通光刻技术和电化学技术相结合,在微芯片上制备得到了机械可控断裂结法(MCBJ)所需的悬空纳米间隔金属电极对,并分别用热氧化二氧化硅和聚酰亚胺(PI)作为牺牲层使得电极对悬空,明显提高了可控断裂的实验成功率,并延长了微芯片使用寿命.利用分子自组装和MCBJ方法成功构筑了金属/分子/金属结,并实施了对巯基苯胺(BDT)单分子的电学性质测量,得到了BDF的电导值和I-V特性曲线.

摘要： 本发明公开一种微电解放电加工工作液，其中包括有纳米颗粒；所述纳米颗粒的粒径为5‑100nm；所述纳米颗粒占工作液总质量10‑30％。一种微电解放电加工方法将设置掩膜的工件置于所述微电解放电加工工作液中，将工件与工具电极与电源连接，电源外加电场100‑1000V。本发明的有益效果是：使得电火花加工间隙增大，从而加大了电火花加工的尺寸范围，可在大间隙情况下进行放电加工；提高加工精度，降低损耗。

摘要： 本发明提供一种微槽阵列加工机床及微槽阵列加工方法，通过移动安装刀具的刀架及所述刀具的旋转，在工件表面上加工形成阵列的微纳结构，使得在所述微槽阵列加工机床不需要增加Y轴方向的平移运动轴，仅通过X轴方向及Z轴方向的移动及旋转轴的转动即能加工阵列的微纳结构，从而拓展了该加工机床的应用以及降低了工件表面微纳结构的加工成本。

摘要： 本发明提供一种微纳结构加工机床，包括：可沿机床X轴方向移动的刀座，刀座上设有轴线垂直机床X轴方向的转动轴，转动轴端部装设有刀具；与刀座相对设置且可沿机床Z轴方向移动的工件架；固定于工件架上的振动装置，振动装置包括基台、第一柔性振动体、第二柔性振动体、工件平台和驱动第一柔性振动体和第二柔性振动体振动的振动部，第一柔性振动体连接基台和工件平台且振动传感方向为机床X轴方向，第二柔性振动体连接基台和工件平台且振动传感方向为机床Z轴方向，第一柔性振动体和第二柔性振动体分别位于工件平台相邻两侧，工件平台未连接有第一柔性振动体和第二柔性振动体的一侧与刀具相对设置。本发明还提供两种微纳结构加工方法。

摘要： 本发明提供一种金属微穿孔板的加工方法，加工模具包括公辊轮和母辊轮，其特征在于，其包括以下步骤：（1）将金属板置于公辊轮和母辊轮之间；（2）驱动公辊轮或母辊轮转动，金属板被带入公辊轮或母辊轮之间，冲压成型。其加工方法简单，加工效率高，加工出的产品质量稳定；本发明提供的金属微穿孔板的加工模具，其结构简单，制造容易，加工效率高，加工出的产品质量稳定；本发明提供的利用上述方法加工的金属微穿孔板，其开孔率在2‑10%之间，微孔直径在0.1‑0.8mm之间，完全满足微孔板吸声的规格标准。

摘要： 本发明涉及一种微织构的激光加工辅助装置，包括基座、第一滑台和第二滑台；所述第一滑台固定在基座上且可沿着基座的长度方向平移，所述第二滑台固定在第一滑台上且可沿着第一滑台的长度方向平移，所述基座的长度方向和第一滑台的长度方向相垂直；一超声波清洗装置固定设置在第二滑台上，其包括清洗槽和超声波换能器，所述清洗槽的外壁上固定设置有所述超声波换能器，所述超声波换能器与超声波电源电连接。本发明能够使所加工出织构表面形貌质量较好且多样可控，并且在激光加工微织构过程中能够将产生的融化物及时清除，减小热影响区，改善微织构刀具表面质量。

摘要： 将材料从第一微加工装置转移到第二微加工装置的方法。在其中培养多个细胞的第一微加工装置的至少一个微孔中加载至少一个磁珠。放置第二微加工装置，使得第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微孔阵列的至少一个微孔对齐。施加磁场以将第一微加工装置的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微加工装置的至少一个微孔中。以这种方式，来自第一微加工装置的至少一个微孔中的多个细胞的至少一个细胞被转移到第二微加工装置的至少一个微孔中。

摘要： 一种医用聚合物材料微加工用超低温微磨料气射流加工装置，其特征在于它包括：液氮调节系统、空气微磨料两相流发生装置、液氮微磨料混合装置与加工系统。所述的液氮调节系统包括自增压液氮罐（1）、减压阀（2）、液氮流量计（3）、第一超低温保温管（4）组成；空气微磨料两相流发生装置由空气压缩机（12）与微磨料‑空气两相混合器（10）组成；液氮微磨料混合装置（8）由液氮微磨料混合器（18）组成；加工系统由四坐标移动平台（17）和微细喷嘴（14）组成。本发明可对聚合物材料进行脆性域加工，具有结构简单、自动化程度高、加工效率高，实现了聚合物材料的绿色高质高效精密微细加工。

摘要： [问题]为了提供一种可以以高速和高精确度在工件的表面上执行微加工的微加工方法、模具制造方法和微加工设备。[解决方案]使用下述微加工设备100：该微加工设备100包括切削刃110和用于使切削刃110沿第一方向K1摆动的摆动单元120。使得切削刃110的平均切削方向J1与第一方向K1之间形成的角度在20°至120°的范围。使得由于切削刃110沿第一方向K1振动而将凹入部和突出部机加工在工件WP1的表面中。

摘要： 一种医用聚合物材料微加工用超低温微磨料气射流加工装置，其特征在于它包括：液氮调节系统、空气微磨料两相流发生装置、液氮微磨料混合装置与加工系统。所述的液氮调节系统包括自增压液氮罐（1）、减压阀（2）、液氮流量计（3）、第一超低温保温管（4）组成；空气微磨料两相流发生装置由空气压缩机（12）与微磨料‑空气两相混合器（10）组成；液氮微磨料混合装置（8）由液氮微磨料混合器（18）组成；加工系统由四坐标移动平台（17）和微细喷嘴（14）组成。本发明可对聚合物材料进行脆性域加工，具有结构简单、自动化程度高、加工效率高，实现了聚合物材料的绿色高质高效精密微细加工。

摘要： 为了提供一种可以以高速和高精确度在工件的表面上执行微加工的微加工方法、模具制造方法和微加工设备。本发明使用下述微加工设备100：该微加工设备100包括切削刃110和用于使切削刃110沿第一方向K1摆动的摆动单元120。使得切削刃110的平均切削方向J1与第一方向K1之间形成的角度在20°至120°的范围。使得由于切削刃110沿第一方向K1振动而将凹入部和突出部机加工在工件WP1的表面中。