高保真度五步加载纳米压印光刻的研究

从理论上建立了压印光刻工艺中留膜厚度与压印力的关系，为压印预设曲线的建立提供了理论依据。基于液态光敏抗蚀剂在紫外光照射下发生光固化反应这一特性，对固化过程进行了详细的分析，建立了抗蚀剂的固化深度与紫外光曝光量之间的关系。在分析了现有压印工艺存在的问题后，提出了一个全新的压印工艺：高保真度固化压印，即包括特征转移-抗蚀剂减薄-脱模回弹力释放-保压光固化-脱模等压印过程。实验结果表明，高保真度固化压印过程与加载路线能实现复杂图形特征的复制，从而保证了压印图形的保真度，并可保证图形复制的一致性及适度留膜厚度，压印图形的分辨率可达100nm。     

基于微压印成形的三维微电子机械系统制造新工艺

针对目前微电子机械系统(MEMS)制造中存在的三维加工能力不足的问题,将压印光刻技术和分层制造原理相结合,研究了三维MEMS制造的新工艺.采用视频图像原理构建了多层压印的对正系统,对正精度达到2μm.通过降低黏度和固化收缩率,兼顾弹性和固化速度,开发了适用于微压印工艺的高分辨率抗蚀剂材料,并进行了匀胶、压印和脱模工艺的优化实验.通过原子力显微镜对压印结果进行了分析,分析结果表明,图形从模具到抗蚀剂的转移误差小于8%,具有制作复杂微结构的能力,同时也为MEMS的制作提供了一种高效低成本的新方法.     

纳米压印光刻技术的研究与发展

介绍纳米压印光刻技术的研究现状和发展状况,分析常用的热压印(Hot Embossing Lithography,HEL)、紫外固化压印(Ultra Violet Nanoimprint Lithography,UV-NIL)及微接触压印(Micro Contact Printing,μ-CP)三种光刻的工艺过程。探讨纳米压印光刻方法的优缺点及影响压印图形质量的主要因素,旨在加深对纳米压印光刻工艺过程(模具制作、压印过程及图形转移)深层次的理解和认识,从而解决纳米压印光刻过程中存在的一些关键问题,为新型纳米压印技术的研究和发展提供必要的科学依据。     

软紫外光压印光刻的模具制造研究

在软紫外光压印光刻中,提出以光刻胶为母版材料翻制聚二甲基硅氧烷软模具的工艺方法,并把图型母版材料对软模具制造过程的影响进行了实验研究.研究表明,软模具图型质量仅和浇铸过程的充型压力有关,在0.05 Pa的真空压力下充型,光刻胶母版图型强度足够抵抗充型压力,所翻制的软模具复型精度为(97.24±0.60)%,复型精度方差为0.376%,在翻制软模具50次后,光刻胶母版图型无明显扭曲变形和缺损、污物.因此,采用光刻胶作为母版图型材料,不仅可以满足工艺精度的要求,而且可以提高生产率、降低生产成本.     

肝组织工程支架的微制造工艺

通过模拟自然肝脏的内部微结构，对肝组织工程支架进行仿生设计，构建了有利于人工肝向自然肝转化的肝支架孔洞与管道系统．结合光固化和微压印工艺制造了肝支架的硅橡胶模具，通过微复型工艺成型出生物可降解的壳聚糖／明胶复合肝支架．实验表明，普通光固化和掩膜光固化工艺可以实现最小尺度为200μm的微结构制造，精密光固化工艺不仅可以在同一模具上制造出具有良好复型精度和边缘特征的肝细胞孔洞（200-300μm）和血管管道（100-200μm），而且还可以制造出具有半通透功能的微管道（13．1～30μm）．因此，提出的微制造方法能成型出复杂的肝组织工程支架系统，可保证多种肝脏细胞的有序分布，并且为组织工程肝脏支架材料微观结构的模拟提供了参考．     

微压印中抗蚀剂填充行为研究

为了提高微压印的质量,改进工艺参数优化模具结构,对微压印抗蚀剂的填充行为进行了数值计算和可视化实验研究。实验在三维离焦数字粒子图像测速系统中进行,由此提取了抗蚀剂中的荧光示踪粒子的坐标,通过时间解析算法获得了示踪粒子的三维粒子场,利用粒子跟踪测试技术获得了示踪粒子的速度场。数值模拟中采用了计算流体动力学软件,同时考虑了表面张力和接触角等因素,并根据模具特征划分了不同的压印区域,以分析、预测压印模型中的抗蚀剂填充行为。研究结果显示:数值模拟与实验结果吻合较好,抗蚀剂速度最大值在模具尖角与支撑基板之间,抗蚀剂速度水平方向上的实验最大误差为6.6%,竖直方向上的最大误差为9.6%;模具侧壁下方粒子运动轨迹的演化方向决定着抗蚀剂的体积转移方向和最终的填充形貌。该结果可为深入研究微压印中抗蚀剂流动提供参考。     

微纳米压印工艺对PMMA流动填充及保真度的影响

采用有限元软件ANSYS进行数值分析及试验验证,研究工艺参数对PMMA流动填充和图形保真度的影响.选取3个相邻的高度不同的微透镜作为分析模型,选择四边形单元,采用映射的方式划分网格,选取模具上表面节点,施加工作压力载荷.分析微透镜阵列的整体压印效果,从是否大面积完全压印、透镜是否完全填充、透镜表面质量(粗糙度等)、缺陷(气泡、裂纹等)等指标进行考察,选出部分较优工艺参数;与较优工艺参数进行交叉比较,选出最优工艺参数;再以该组工艺参数为试验组,进行重复试验,检验工艺参数的可重复性.     

压印光刻对准中阻蚀胶层的设计及优化

针对高速旋涂造成标记区阻蚀胶薄膜覆盖不对称和压印曝光造成标记区薄膜聚合的问题，利用压印光刻压印曝光固化脱模的工艺原理，提出了用压印预处理标记表面薄膜来优化阻蚀胶层厚度和形貌的工艺方法．该方法采用下压力约束薄膜，使阻蚀胶在标记区的栅格间重新分布，从而削弱了覆盖膜的不对称性，获得了相应的薄膜厚度．采用旋涂厚度为1．1μm的覆盖膜对压印预处理工艺方法进行了试验，发现下压力大于0．48MPa时，薄膜结构具有较好的对称性，下压力为1．12MPa时，对准信号的对比度达到最大．试验结果表明，压印预处理对于压印光刻系统具有较好的工艺适应性，利用该方法优化标记区的阻蚀胶层不仅能够有效削弱覆盖膜不对称和压印曝光的影响，而且对准精度可满足100nm压印光刻的要求．     

纳米压印光刻技术的研究

研究了一种新型的纳米结构制作方法——纳米压印光刻技术,该工艺通过阻蚀剂的物理变形而不是改变其化学特性来实现图形转移,其分辨率不受光波波长、物镜数值孔径等因素的限制,可突破传统光刻工艺的分辨率极限,论述了热压雕版压印工艺及其设备,实验表明,该工艺同时还具有高效率、低成本、大深宽比等优点。     

制造三维光弹模型模具的新方法

本文叙述的模具浸蜡法是直接用浸蜡木模作模具浇铸环氧树脂模型,省去了翻制蜡模或硅橡胶模的工序.从而缩短了制模周期,它与蜡模和硅橡胶模相比有明显的优点.使用这种模具可获得表面光洁、无气泡、初应力小、尺寸精确的光弹模型.文中叙述了浸蜡模具的工艺特点及其应用实例.     

加工有机晶体管电极的压力选择性剥离方法

提出一种简单有效的图案化有机场效应晶体管中聚乙撑二氧噻吩和聚磺化苯乙烯(PEDOT:PSS)聚合物电极的方法,运用带有凸纹图案的环氧树脂模板选择性的剥离涂敷在基底的PEDOT:PSS 薄膜形成图形.结果表明,环氧树脂模板与聚合物间的高黏附功可使薄膜易于发生选择性剥离,从而使其快速大面积的图案化.     

农用轮胎花纹块模具设计

农用轮胎常在恶劣环境下连续工作,其花纹形状十分复杂。文章介绍了农用轮胎的特点和轮胎模具的生产流程,然后结合轮胎花纹块的铸造、抛光、机械加工等工艺要求,阐述了农用轮胎花纹块模具设计方法并导出计算公式,内容包括:径向断面的工艺尺寸设计、轴向与周向的展开与弯曲设计;提出采用Coons曲面构造出模具内腔壁曲面的方法。     

对企业资本结构评价标准的实证研究

以现代企业资本结构理论为指导，给出了影响资本结构的主要因素。利用综合测试法对某上市公司的资本结构进行了实证分析，为企业的融资决策提供了参考依据。     

硅胶塞和棉塞对霉菌培养的影响研究

棉塞和硅胶塞在微生物实验菌种的保存和培养发挥了很重要的作用。针对实验室中硅胶塞越来越多的取代的传统的棉塞的现象,为比较棉塞和硅胶塞对好氧性微生物培养及培养基制作过程中的差异,本文从棉塞和硅胶塞对培养基灭菌和干燥过程中差异、以霉菌培养为对象,比较了两种塞子的差异。结果表明,两种塞子在灭菌和表面水分干燥方面存在较大差异,对霉菌培养生长差异较大,在棉塞中能更好的生长且孢子形成时间早些。     

粉末冶金陶瓷模工艺中的快速脱蜡新技术

粉末冶金陶瓷模工艺是一种先进的过净形成形工艺．本文报道该工艺中一种新的脱蜡技术．采用快速加热、管径集中热量和定向导热传热综合方法，在陶瓷模和大部分蜡模材料处于较低温度下，使蜡模材料来不及发生显著的热膨胀而直接蒸发，得到脱蜡干净、外形完整的陶瓷模．     

CSP结晶器内钢液流动及凝固的数值模拟

应用数值模拟方法,建立CSP漏斗型结晶器内钢液流动及凝固传热耦合模型。针对结晶器内铸坯角部受到强冷的特点,对结晶器内热流密度采用修正方程进行计算,分析热流密度修正系数对铸坯凝固坯壳表面温度计算精度的影响。通过比较不同拉坯速率下结晶器内钢液凝固的特点,研究凝固坯壳对结晶器内钢液流动行为的影响。结果表明,采用热流密度修正系数后,铸坯凝固坯壳角部温度的计算值与实际情况更相符;提高拉坯速率可使铸坯凝固坯壳厚度减小;拉坯速率较大时凝固坯壳厚度随铸坯距弯月面距离的增大基本呈线性增长,拉坯速率为3m/min时,凝固坯壳在生长过程中厚度的增长有短暂的停滞现象;凝固坯壳对钢液流动的影响较大,主要是由钢液有效流动区域减少及两相区额外动量阻损造成的。     

Simulation of the continuous casting process in a mold of free-cutting steel 38MnVS based on a MiLE method

A new method called mixed Lagrangian and Eulerian (MiLE) method was used to simulate the continuous casting process in a mold of free-cutting steel 38MnVS. The simulation results are basically in agreement with experimental data in the literature, achieving the three-dimensional visualization of temperature distribution, melt flow, shell thickness, and stress distribution of blooms in a mold. It is shown that the flow velocity of steel melt becomes smaller gradually as the casting proceeds. When the flow reaches a certain depth, two types of flow patterns can be observed in the upper zone of the mold. The first flow pattern is to flow downwards, and the second one is to flow upwards to the meniscus. The corner temperature is higher, and the thickness is thinner than those in the mid-face. The effective stress in the corner area is much bigger than that in the mid-face, indicating that the corner area is the dangerous zone of cracking.     

The branching programme of mouse lung development

Mammalian lungs are branched networks containing thousands to millions of airways arrayed in intricate patterns that are crucial for respiration. How such trees are generated during development, and how the developmental patterning information is encoded, have long fascinated biologists and mathematicians. However, models have been limited by a lack of information on the normal sequence and pattern of branching events. Here we present the complete three-dimensional branching pattern and lineage of the mouse bronchial tree, reconstructed from an analysis of hundreds of developmental intermediates. The branching process is remarkably stereotyped and elegant: the tree is generated by three geometrically simple local modes of branching used in three different orders throughout the lung. We propose that each mode of branching is controlled by a genetically encoded subroutine, a series of local patterning and morphogenesis operations, which are themselves controlled by a more global master routine. We show that this hierarchical and modular programme is genetically tractable, and it is ideally suited to encoding and evolving the complex networks of the lung and other branched organs.     

基于数码图片特征的创新产品模具快速铸造工艺

介绍一种基于数码图片特征的创新产品设计及其模具制造方法,采用Pro/ Engineer软件使二维特征的数码图片生成具有关键设计信息的三维CAD模型,并用快速成型机制造出设计产品的SLA原型,利用SLA原型翻制硅橡胶模具并结合石膏型特种铸造工艺实现设计产品锌基合金模具的快速铸造,为新产品的开发提供一种简便快捷的新途径.     

曲轴箱压铸模温度场分析

该文主要阐述对曲轴箱压铸模进行温度场分析的重要意义，以及采用有限元法模拟压铸型的温度场，时间域内采用有限差分法模拟非稳定温度场的变化的方法。采用这种方法连续画出一系列平行截面的温度场图形，便可得知整个压铸模的温度场分布规律，设计模具时，便可根据温度场的分布规律合理地调整冷却通道的位置和数目，解决冷却系统的设计难题。