微透镜阵列热压印应力与脱模温度研究

为了批量制造微透镜阵列,研究了热压印制造无缝隙六边形微透镜阵列工艺中的压印力和脱模温度。采用有限元方法,计算了无缝隙六边形微透镜阵列聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)压印过程中的应力变化,分析了模具与PMMA之间的黏附力影响因素。研究结果表明:随着脱模温度的降低,PMMA法向应力逐渐降低,并存在最低应力;PMMA与模具间黏附力随PMMA内的法向应力降低而减弱;当脱模温度降低到20℃时,微透镜阵列高度保真度达到了94.7%,大规模消除了压印缺陷。     

基于电流体动力学的电驱动纳米模塑技术

目前,作为集成电路以及纳米加工主流工艺的光学光刻技术．由于其受到光学衍射极限的物理限制．在16nm线宽及其以下节点的结构制造中,其技术复杂性和设备制造成本大大增加。纳米压印作为一种高分辨率、高效率、低成本和操作过程简单的技术,引起了各国研究人员的广泛关注。然而纳米压印中不可避免引入的机械压力又会引发纳米结构几何变形、变尺寸结构填充不均匀等问题。本项目针对常规纳米压印存在的问题,基于介电聚合物的电流体动力学行为研究．提出了利用电场力替代机械力的电驱动模塑技术．在保持纳米压印突出优势的前提下．克服或避免了机械压力引发的技术性难题．成功实现了15nm节点结构的高保真复型以及深宽比8的大深宽比纳米结构成型。     

基于客户/服务器模式的敏捷制造信息系统结构

客户／ 服务器（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ） 采用并发服务器和ｓｏｃｋｅｔ 编程方法,完善地解决了网络通信的同步问题．基于Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ 模式,根据动态联盟的组织原则,提出了开放性的敏捷制造信息系统结构．该系统结构有如下特点：实现了动态联盟中分散的制造资源的共享;维护了联盟单元在解决问题时的自主性;通过联盟单元间的双向委托协议,可以保证信息数据的一致性;保证了联盟单元组织异构性的兼容．解决了在组织动态联盟时的几个关键问题,为进一步开展敏捷制造研究奠定了基础     

光固化快速成型过程中零件变形的数值模拟

在对光固化快速成型过程中零件层间相互作用的力学行为进行分析后,提出了以固态降温收缩来模拟液－固收缩伯思想,据此建立的逐层累加的等效力学模型用作有限元分析,可借助ANSYS软件进行加工零件的应力、变形分析和预测,试验结果表明：以该力学模型计算出的结果与试验结果一致,可以很好地模拟光固化快速成型零件的翘曲变形,并由此改进零件的制作方案,如生长方向的选定,支撑的添加等。     

压印工作台的纳米级自找准定位研究

针对分步压印光刻工艺超高精度的对准要求 ,论述了一套由光栅、驱动器及激光干涉仪构成的闭环超高精度自对准定位系统 ,为了消除外界干扰引起的激光干扰仪误差对整个系统精度的影响 ,系统采用粗精两组光栅和相应两组光强传感器来实现工作台三维位置度的检测 .驱动环节采用宏微两级 ,相对于粗精两组光栅检测进行驱动 ,实现了分步式压印光刻的多点定位找准和多层压印的对准要求 ,为提高在驱动过程中的定位精度和抗干扰能力 ,系统采用了精确模型匹配 (EMM )算法 ,最终实现了在压印光刻工艺中 ,步进精度小于10mm ,多层压印重复对准精度小于 2 …     

测量点群与标准曲面的匹配算法研究

用最小二乘法的曲面匹配算法来处理待比较曲面的局部大变形问题，具有较大误差，为此提出了一种新的贴合评判标准，以此来构造匹配优化的目标函数并进行匹配，不但能达到总体优化，还可减弱局部大变形对匹配结果的影响，因此，使用匹配准则和最小二乘准则分别对某导轨和汽车靠背奇的标准曲面和测量点群进行了匹配，研究结果表明，匹配准则对局部大变形的处理效果优于最小二乘准则。     

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。     

逆向工程中的测量数据精简技术研究

在分析角度-弦高联合准则法和包围盒法的工程适用特点的基础上,提出了同时基于角度-弦高简化法和包围盒法的改进型数据的直接精简方法,即利用包围盒法构造分割面,利用分割面将数据点云处理成按扫描线存储的"结构化"测量数据,再利用角度-弦高联合准则法逐线精简.随后以铸造模板、汽车发动机罩及人头像为典型实例,分别对具有不同表面特征的测量数据点云进行了数据精简验证.结果表明,提出的方法同时具备2种数据精简方法的优点,且克服了该2种方法无法处理曲率变化大、附加特征多的表面测量数据的局限性,能够对测量数据进行直接而有效地简化,因此可以用于处理具有复杂附加特征的散乱测量数据.     

中国应从“制造车间”发展为“世界制造工厂”

由中国国家自然科学基金委员会(NSFC)、吴贤铭基金会(美国)主办，中国机械工程学会(CMES)、美国机械工程师学会(ASME)、美国科学基金会(NSF)协办，西安交通大学承办的第6届海内外青年设计与制造科学会议暨第6届吴贤铭制造科学会议”(ICFDM’04)于2004年6月21～23日在西安召开。会议目的是推动设计与制造科学研究和技术发展，加强设计制造科学领域海内外学者学术交流与合作。     

冷压印光刻中高分辨率抗蚀剂的研究

在集成电路的冷压印光刻中，为了获得高分辨率抗蚀剂，着重对溶剂挥发固化型、化学交联固化型和紫外光照交联固化型材料，从复形分辨率、涂铺均匀性、脱模性、流动性、物理粘度、刻蚀比率、固化速度、固化方式和固化收缩率等方面进行了分析和研究。经过对比，得出低粘度光固化树脂具有薄膜厚度容易控制且均匀(误差为O．3％)、固化速度快(小于O．2min)和固化收缩率小(3％)等特性，其对冷压印光刻工艺的匹配性明显优于溶剂挥发固化型和化学交联固化型材料。因此，最终决定采用低粘度光固化树脂作为冷压印光刻工艺中的抗蚀剂。