适于MEMS器件的低应力Ni-W纳米晶薄膜的制备

以高强度、高耐腐蚀性Ni-W合金为研究对象,探讨了柠檬酸胺-HEDP体系中,各种电沉积工艺参数以及热处理条件对Ni-W合金薄膜应力的影响规律及其在微喷嘴模具上的应用.研究结果表明,在优化的工艺条件下,可获得应力为230 MPa、硬度高达988 HV、无裂纹的纳米晶Ni-W薄膜材料,为其在MEMS微器件、微模具制备上的应用提供了有效途径.     

A New Self-assembly Metal CMG Discriminator by Multi-exposure LiGA Like Process and Sacrificial Layer Process

The counter-meshing gears （CMG） discriminator is a mechanically coded lock, which is used to prevent the occurrence of High Consequence Events. This paper advanced a new kind of self-assembly metal CMG discriminator based on multi-exposure LiGA like process and sacrificial layer process. The new CMG discriminator has the following characters except low cost： 1） it has only discrimination teeth sections; 2） the thickness of each gear layer exceeds one hundred micrometers; 3） it is axially driven by a separate dectronic magnetic micromotor directly; 4） its CMG is made of metal and is batch fabricated in the assembled state; 5） it is prevented from rotating in the opposite direction by pawl/ratchet wheel mechanism; 6） it has simpler structure. This device has better strength and reliability in abnormal environment compared to the existing surface micro machining （SMM） discriminator.     

一种新型双稳态微机电系统电磁微继电器的研制

介绍了一种基于微机电系统(MEMS)技术的新型双稳态电磁微继电器的设计及其制作工艺,并对其主要性能进行了测试.利用换向脉冲电流驱动高效的“三明治”式电磁驱动结构,带动电接触刷的运动来控制外电路的通断;辅助设计的永磁稳定结构使器件在脉冲间歇能够保持稳定状态而无需额外功耗.测试结果表明,这种新型电磁微继电器具有体积小,功耗低,响应速度快,接触电阻小等优点.     

MEMS器件用叠层镍间结合强度的研究

针对MEMS器件用叠层镍间结合强度差这一难题,开展了基于盐酸化学刻蚀提高叠层镍间结合强度的工艺研究.主要考查了不同盐酸浓度、处理温度等对镍层层间结合强度的影响规律.借助SEM、Veeco轮廓分析仪等观察断面,分析结合强度改善的原因.结果表明:在45℃的温度下,经过50%HCl、10 min的化学刻蚀,叠层镍间结合强度达到567.7 MPa,比未经化学刻蚀处理的叠层镍间结合强度提高了6倍.通过SEM、Veeco等分析手段,初步解释了结合强度提高的原因.     

基于单轴微拉伸的TSV铜力学性能研究

电子产品的微型化趋势使芯片的三维集成概念应运而生,并通过硅通孔(TSV-through silicon via)技术得以实现.为了测试TSV中互连铜(Cu-TSV)的力学性能,提出了1个简便、易于操作的单轴微拉伸方法.利用有限元分析优化设计Cu-TSV微拉伸试样的支撑框架结构,有效减小试样在制作及操作过程中的损伤;种子层采用溅射Ti膜取代传统的溅射Cr/Cu膜,减小了电镀过程中的应力,避免了对种子层碱性刻蚀时对试样的腐蚀;采用单轴微拉伸系统对优化设计与制备的Cu-TSV微拉伸试样进行测试.经测试得到的Cu-TSV的杨氏模量与抗拉强度为25.4～32.9GPa和574～764MPa.     

有机玻璃的反应离子深刻蚀

以有机玻璃薄片为原料,进行反应离子深刻蚀,探讨了有机玻璃的刻蚀反应机理,着重研究了工作气压和功率密度对刻蚀速率、图形形貌的影响.结果表明,O2反应离子刻蚀有机玻璃是以化学刻蚀为主,同时离子碰撞作用也很重要.刻蚀速率开始随气压增大而加快,刻蚀速率主要受氧活性粒子浓度控制;气压超过一定值时,刻蚀速率反而减小,气压太高不利于各向异性刻蚀.刻蚀速率随功率增加而增大,适当增大功率有利于各向异性刻蚀.通过优化刻蚀工艺,可以获得侧壁较陡直光滑的有机玻璃微结构,扩展了加工微结构的方法.     

铅蓄电池中Pb-Sb合金的正极腐蚀特性

通过稳态恒电位极化曲线测量方法,发现Ｐｂ－Ｓｂ合金与纯Ｐｂ的恒电位腐蚀特性有着至关重要的差别：在ＰｂＯ２／ＰｂＳＯ４电极平衡电位附近区域,纯Ｐｂ表现出为人们所熟知的腐蚀反应活化现象,而Ｐｂ－Ｓｂ合金却仍能保持高度钝化状态,说明合金中的Ｓｂ能够有效地抑制该电位区Ｐｂ腐蚀反应活化的倾向;而在除此之外的宽广电位区间内,两者之间的差别远没有如此明显．该活化电位区两者腐蚀特性如此显著的差异决定了Ｐｂ－Ｓｂ合金在多数情况下耐腐蚀性会优于纯Ｐｂ．不同极化条件下Ｐｂ和Ｐｂ－Ｓｂ合金腐蚀速率的实验测试结果证实了上述观点．     

铅和铅锑合金阳极膜的XPS和AES分析

利用ＸＰＳ技术观测１．３５Ｖ恒电位极化形成的铅和铅锑合金阳极膜，发现锑对阳极膜表面层二氧化铅的生长有明显抑制作用；利用ＡＥＳ结合Ａｒ＋刻蚀技术对其内层主要组成元素作深度分布分析，发现锑能够显著提高阳极膜内部二氧化铅的含量，从而使铅锑合金阳极膜较之纯铅阳极膜具有更为优越的导电性．     

铅晶体蓄电池正极的多孔电极性质研究

由速冷Ｐｂ－Ｃｄ合金循环氧化而形成的Ｐｂ晶体电极具有优异的电化学性能，与纯铅阳极膜相比，其氧化层中活性成分形成速度快、单位面积含量高、β－ＰｂＯ２含量大并具有良好的多孔性结构；与薄型涂膏式ＰｂＯ２电极相比，其氧化层比表面积大并具有突出的快速放电能力．以小三角波电位扫描方法在Ｈ２ＳＯ４体系中测定电极双电层电容，可以用来表征活性物质比表面积．结果表明，Ｐｂ晶电极活性层的比表面　　积是涂膏式电极的十几倍，同时其氧析出过电位也明显高于涂膏式ＰｂＯ２电极．