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.     

玻璃纤维增强SU-8胶技术

SU-8胶是一种能够以低成本制作高深宽比微结构的负性光刻胶,在非硅微电子机械系统(MEMS)领域具有广阔的应用前景。针对SU-8胶作为微结构材料时,其弹性模量和断裂强度较低的特性,采用透明度高的微细玻璃纤维作为增强相材料,制备玻璃纤维/SU-8复合材料。开发出一种既能够增强成型后SU-8微结构机械强度,又不影响SU-8可直接光刻成型能力的改性技术。通过光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对该复合材料的微观结构进行了分析和表征。同时,利用拉伸实验对复合材料的机械性能进行测试。实验结果表明,在不改变紫外光刻电铸(UV-LIGA)的光刻-显影工艺特征的条件下该复合材料的弹性模量(1 613 MPa)、断裂伸长率(1.63%)和断裂强度(26.7 MPa)均比纯SU-8胶材料有较大提升。     

多层复杂结构准LIGA一体化加工工艺的研究

准LIGA加工工艺通常只能加工单层准三维体。本研究采用SU-8胶准LIGA技术，解决了多层套刻、种子层和表面活化等技术难题，加工出了三维五层一体化复杂结构。实践证明，所提出的工艺实际可行，进一步拓展了准LIGA工艺的应用。     

计算机辅助设计在雷达吸波材料中的应用

主要研究了计算机辅助设计在雷达吸波材料研究中的应用。根据电磁波传输理论。利用计算机，对雷达吸波材料的损耗介质进行优化设计。设计结果可以用来指导材料的设计，提高材料的吸波性能。     

用金刚石薄膜制造X射线掩模版

用金刚石薄膜作为支撑层，金作为吸收体；同时，采用Ｎｉ合金过渡层来解决金刚石与金之间结合力小，热匹配性能差等问题。制作的掩模版具有较好的反差效果。同时，还具有工艺简单，成品率高等特点。     

共面波导馈电蝶形开口振子缝隙天线

讨论了共面波导(CPW)馈电蝶形开口振子缝隙天线。在缝隙振子天线两端加入蝶形开口结构,形成振子蝶形组合结构天线。使用有限元仿真软件(Ansoft HFSS)分析了设计的天线,结果表明组合结构天线具有振子天线与蝶形天线的优点:蝶形天线的宽带特性与振子天线的高增益特性,整个天线的性能得到提高。使用了两种馈电方式:感性耦合和容性耦合,感性耦合时组合天线的带宽特性较好,从振子天线5.9%提高到10.32%;容性耦合时增益特性较好,从振子天线的3.19dB提高至6.27dB。分析了衬底厚度对天线的影响,衬底厚度的增加使谐振频率降低,但对天线带宽的影响不大。     

SU-8胶模去除技术

对各种去胶技术的原理、优缺点及其适用场合进行了综述,并结合本实验室的电铸Ni结构去胶试验,对强碱熔盐浴氧化、强酸氧化等经济有效的去胶方法进行了有益发展。最后介绍了SU-8辅助去胶技术,如辅助剥离牺牲层技术、辅助电铸结构抵抗去胶剥落的桩基形成技术。提出了一种与多层互连电路微制造兼容的金属桩基形成技术,并采用强酸氧化去胶方法在制作有互联电路及薄膜电极的基片上成功地集成了200μm厚的Ni结构。     

MEMS微电磁驱动器磨损对光开关性能的影响分析

光开关中运动元件的磨损对光学元件的位置精度有重要影响。介绍了MEMS微电磁驱动器磨损对光开关光学性能影响的理论分析,采用光纤光学理论计算了磨损所引起的光开关的附加插入损耗,结果表明,所采用的微电磁驱动器磨损引起的附加插入损耗小于0.02 dB,其磨损特性可以满足光通信开关的要求,实验结果证明了理论分析的正确性。此方法对光开关和MEMS微驱动器的研究具有指导意义。     

形状记忆合金薄膜驱动微泵的动态特性

一种用形状记忆合金薄膜驱动的新型微泵已经研制成功。为了进一步提高微泵性能，研究了微泵在不同驱动条件下的动态特性。结果表明，随着驱动电流和频率的增加，驱动膜有一个最大的位移植。占空比对最大位移的影响在有无流体情况下是不同的。微泵的流量不仅仅由驱动膜的位移决定，它还与驱动频率有关。在给定的频率下，位移越大，输出流量也越大。动态驱动过程中NiTi电阻的变化表明，形状记忆合金薄膜的马氏体←→奥氏体相转变是不完全的。     

发展中的RF MEM5开关技术

射频MEMS开关是用MEMS技术形成的新的电路元件,与传统的半导体开关器件相比具有插入损耗低、隔离度大、线性度好等优点,将对现有雷达和通信中RF结构产生重大的影响.介绍了射频MEMS开关的工作原理、优化设计,分析了可靠性问题,举例说明了射频MEMS开关的应用,指出了其发展所面临的问题.