文章-世纪中文出版社

周超李得天周晖张凯锋曹生珠《新材料》 2019年5期

摘要:

MEMS器件是机械电子系统未来的发展趋势。许多MEMS器件需要进行真空封装，从最大程度地减少残余气体，且真空封装水平的高低决定了器件的性能优劣甚至决定器件能否正常工作。常规的MEMS器件封装是在真空腔内放置块体吸气剂，占空间且容易产生微小颗粒污染。在器件的真空腔室内镀上吸气剂薄膜，吸气剂薄膜在器件高温键合的同时被激活，就可在后期维持真空腔内的真空度。非蒸散型吸气剂薄膜激活后在室温下即具有优异的吸气性能，应用于MEMS器件真空封装可以提高器件的寿命和可靠性。目前，提高非蒸散型吸气剂薄膜的吸气性能，降低其激活温度是国内外研究的焦点。本文简要介绍了非蒸散型吸气剂薄膜的吸气原理，从膜系材料和制备技术两方面分析了国内外研究现状。在膜材料方面，目前采用ⅣB族+ⅤB族组合的三元合金作为非蒸散型吸气剂薄膜的膜系材料。另外，在材料中掺入Fe、稀土元素等进行薄膜结构的修饰也是较常用的手段。值得指出的是，TiZrV合金薄膜是兼具较好的吸气性能和最低激活温度的非蒸散型吸气剂(NEG)薄膜。在制备技术方面，MEMS器件用非蒸散型吸气剂薄膜一般采用磁控溅射镀膜，磁控溅射镀膜工艺的关键是制备出柱状的纳米晶结构，该结构存在大量的晶界，可促进原子的扩散，降低激活温度。磁控溅射镀膜工艺的研究围绕靶材选择、基片温度、溅射电压、溅射气氛等。探索综合性能更优的新型材料体系和增大薄膜的比表面积仍然是目前非蒸散型吸气剂薄膜研究的关键。本文最后对非蒸散型吸气剂薄膜的研究趋势进行了展望，指出加入调节层的双层膜的激活性能和吸气性能优于单层膜，但调控机理有待明确，今后可以在TiZrV薄膜研究的基础上进一步进行双层薄膜的研究，也可横向拓展进行新型薄膜体系，如ZrCoRE等新型合金薄膜的研究。

一种MEMS可重构群时延均衡器的设计下载：83 浏览：423

贾世旺赵飞《无线电研究》 2018年11期

摘要:

为了改善相控阵天线系统T/R组件间群时延特性差异,降低群时延对系统合成信噪比的影响,对群时延补偿均衡网络进行了研究。在全通网络理论基础上,根据系统可重构需求,提出了一种新型可重构的网络拓扑结构,利用可调元件解决了群时延调整问题;提出了利用微机电系统(MEMS)工艺技术,在硅基上制造可调高Q值电感、电容的思路。以某S频段相控阵系统为例,统计了组件射频通道群时延特性差异,利用新型拓扑网络结构,设计了群时延均衡单元。软件仿真表明:均衡单元谐振频率调节范围达到450 MHz,群时延大小可调范围可达20 ns以上,指标满足系统对群时延均衡网络的要求。

高过载MEMS环形陀螺制造与测试下载：14 浏览：410

张英杰1,2 康强3 曹慧亮1,2 石云波1,2 刘俊1,2 《传感器研究》 2020年7期

摘要:

提出了一种新型的抗高过载环形振动式陀螺,分析了其工作原理和振动特性。在ANSYS有限元分析软件中建立了该环形陀螺结构的模型,进行了振动特性分析,仿真分析结果显示该环形陀螺工作模态与干扰模态最小频差Δf2=248 Hz,驱动和敏感模态频率Δf1=5 Hz。并且根据冲击动力学原理分析了此结构在半周期正弦加速度冲击载荷作用下的冲击响应,谐振结构最大位移为14.142μm,结构所受的最大的应力为68.396 MPa,可以正常稳定工作。通过基于SOG（Silicon on Glass）的微加工工艺制造了陀螺样机并完成了初步的测试,模态测试与有限元仿真结果中的模态频率最大误差是4.9%。实验室过载测试结果显示陀螺在15 800 g过载下,陀螺工作频率和频差未发生大的变化。

封装残余应力对MEMS加速度计输出特性影响下载：15 浏览：421

焦静静1 石云波1 赵永祺1 张婕1 米振国1 康强2 《传感器研究》 2020年5期

摘要:

针对微机械系统(MEMS)加速度计封装过程中引入的残余应力进行测量和分析。采用简支梁模型对有无残余应力下的传感器敏感结构进行挠度计算。最终使用拉曼光谱仪和霍普金森杆进行试验,验证了残余应力会降低加速度计的输出灵敏度,有效的封装能抵消部分芯片制作过程中的残余应力,提高传感器的灵敏度的结论。

抗过载压电式工业装备振动监控MEMS加速度计的仿真分析与设计下载：14 浏览：419

许高斌王超超杨海洋马渊明陈兴《传感器研究》 2020年5期

摘要:

针对工业装备振动监控对测振传感器的实际需要,设计了一种具有全方位抗过载结构的压电式加速度计,通过MATLAB对本征频率与灵敏度进行理论分析并做出结构参数优化设计,同时通过有限元分析软件ANSYS对所设计的传感器结构进行三维建模,添加力-电多物理场耦合等载荷进行静力、模态及动力等仿真分析,验证设计可行性,进一步确定结构参数,得出该结构压电式加速度计的本征频率、灵敏度及线性度仿真结果分别为29.8 kHz、0.2 m V/g和0.11%。

基于MEMS电阻式压力传感器的设计下载：402 浏览：409

杜志1 贺建波2 《传感器研究》 2019年12期

摘要:

设计了一种应用于岩土工程中电阻式压力传感器。借助于微机械工艺(MEMS)在高弹性体聚二甲基硅氧烷(PDMS)内部嵌入微流孔,并填充新型液态金属(eGaIn)作为传感器的核心区域。结果表明:相对于传统压力传感器,采用软光刻技术微流孔尺寸可以达到μm级,精度更高;采用无毒,导电性好的新型材料液态金属,其适用性更广。

基于MEMS电阻式压力传感器的设计下载：402 浏览：409

杜志1 贺建波2 《传感器研究》 2019年12期

摘要:

设计了一种应用于岩土工程中电阻式压力传感器。借助于微机械工艺(MEMS)在高弹性体聚二甲基硅氧烷(PDMS)内部嵌入微流孔,并填充新型液态金属(eGaIn)作为传感器的核心区域。结果表明:相对于传统压力传感器,采用软光刻技术微流孔尺寸可以达到μm级,精度更高;采用无毒,导电性好的新型材料液态金属,其适用性更广。

一种改进型梁-岛-膜压力传感器的研究与设计下载：18 浏览：303

郝建红范宗皓李艺《传感器研究》 2019年9期

摘要:

研究了一种量程为800 kPa的改进型梁-岛-膜结构MEMS压阻式压力传感器,通过与常见的C型和E型结构进行仿真对比,证明这种改进型结构的传感器灵敏度得到了很大提高。采用IntelliSuite仿真分析最大等效应力、挠度和输出电压,得出在中心膜尺寸为2.6 mm×2.6 mm×60μm,梁尺寸为400μm×200μm×60μm,岛尺寸为1.3 mm×1.3 mm×370μm的情况下,该结构具有较高的线性度和灵敏度,同时进行了制版与加工流程定义。为了实现结构的优化,设计了压敏电阻的尺寸和阻值,通过对改进型结构的仿真,确定了获得最大电压输出时压敏电阻的尺寸;并分析比较了同一硅杯尺寸下3种结构不同压力下的最大等效应力、挠度和输出电压分布图,得出改进型结构灵敏度最佳。

高灵敏度MEMS压力传感器的设计与模型仿真下载：71 浏览：450

李阳曹民胡秀娟《数据与科学》 2018年2期

摘要:

针对人工智能领域,研究人员对高灵敏度的的微型压力传感器的迫切需求,设计基于惠斯通电桥的MEMS压力传感器。相比于其他传感器,微机电压力传感器尺寸更小,灵敏度更高。传感器表面的压敏薄膜中制有惠斯通电桥电路,电桥的输出电压与应力大小呈线性关系,输出电压的大小则表示压敏薄膜的灵敏度高低。通过ANSYS软件建模仿真来研究压敏薄膜的尺寸,材料与结构,找出薄膜参数与传感器灵敏度的数据关系,借助数据分析得出最优的设计选择。

MEMS陀螺标度因数非线性误差补偿方法研究下载：12 浏览：418

杜仁杰苏中刘宁李羚《传感器研究》 2019年7期

摘要:

在短时多变转速等高动态测量环境中,针对MEMS陀螺标度因数非线性误差使得载体姿态解算精度不理想问题,提出一种启发式分段回归拟合补偿方法。通过该方法可确定陀螺的线性区与非线性区;针对其数据特点建立连续的回归拟合模型。该方法可使标度因数非线性误差降低2个数量级,由15.71%降低到0.14%,耗时0.247 ms,满足高动态测量实时性要求。

半自动纳米量子点检测仪设计下载：18 浏览：336

杨晓昆张正平张灿《传感器研究》 2019年6期

摘要:

为填补纳米量子点研究领域中自动检测试验样本这一空白,结合现有量子点特征,自主设计出了一套专门检测纳米量子点的半自动化设备仪器。经过对几代产品结构的不断改进,并对检测仪器必须设备光谱仪等二次开发,驱动板卡PCI-6722、图像传感器CCD、光谱仪和MEMS微镜等硬件功能与PC软件高度集成,形成了一套成熟的检测系统。并且,在实际检测期间,针对PC上位机和下位机遇到的精确度问题,设计了专门算法以使该检测仪器能够更加直观、高效、准确地为科研人员提供便利。

基于MEMS加速度传感器的振动加速度测量系统设计下载：12 浏览：404

徐磊1 房立清1 齐子元1 李旭2 《传感器研究》 2019年4期

摘要:

以MEMS加速度传感器为主体器件,设计了一种振动加速度实时测量和存储系统,利用串口显示助手读取显示测量系统的存储测量数据,通过振动试验台试验检验系统测量性能和抗过载能力。试验结果表明:该测量系统可完成振动加速度的实时测量,并可承受至少100g的过载冲击。

基于F-P腔的光纤MEMS压力传感器下载：10 浏览：402

赵琴琴江毅《传感器研究》 2019年3期

摘要:

为了满足航天、工业等领域对微型压力传感器的需求,提出了一种基于非本征型法布里-珀罗腔的光纤MEMS压力传感器。该传感器的传感头由硅片、Pyrex7740玻璃经阳极键合制作而成,传感头与光纤准直器采用紫外胶粘合。法布里-珀罗腔的长度随加载压力的增大呈线性减小趋势,从而引起干涉光谱的变化,采用白光干涉解调方法获得法布里-珀罗腔的长度。实验测试结果表明该传感器在0～1 MPa测量范围内压力-腔长灵敏度为5. 14μm/MPa,线性度达到0. 999;在传感器使用范围0～80℃内,温度灵敏度为2. 6 nm/℃。

用于气体传感器的微热板工艺流程与性能对比下载：10 浏览：411

李中洲余隽周君伟耿万鑫唐祯安《传感器研究》 2018年3期

摘要:

微热板式气体传感器具有功耗低、体积小和灵敏度高等优点,具有良好的产业化前景,而传感器芯片批量制造成品率与单芯片加工成本是其能否产业化的关键。在传感器芯片批量制造中引入成熟标准CMOS工艺,采用四臂支撑悬空结构,以钨为加热丝,多层介质薄膜为机械支撑膜,顶层金属为气敏电极;作为对比,同时设计了MEMS工艺流程,制造了以铂为加热丝,PECVD氧化硅和氮化硅为机械支撑膜,黄金气敏电极的相同结构传感器芯片。对比了工艺成本和器件性能,CMOS微热板芯片的功耗、热响应、热稳定性以及成本等性能均达到甚至优于MEMS微热板水平。由于CMOS工艺线量产能力和加工精度均优于常见MEMS工艺线,因此单芯片成本更低,集成度更高,非常适合微热板式气体传感器阵列芯片的产业化生产制造。

稳定系统中的惯性MEMS的频率响应下载：93 浏览：486

江彤1 钱雪峰2 《电路系统研究》 2018年3期

摘要:

无人飞行器安装的监控设备、海上微波接收机、车辆安装的红外成像系统传感器以及其他仪器系统都需要具有稳定的平台,以达到最佳性能,但它们通常在可能遇到振动和其他类型不良运动的应用中使用。振动和正常车辆运动会导致通信中断、图像模糊以及其他很多行为,从而降低仪器的性能和执行所需功能的能力。通过对稳定系统的分析,研究稳定系统中的惯性MEMS的频率响应。

MEMS光栅光调制器阵列的控制系统设计下载：91 浏览：502

李志张智海付红桥金珠《纳米技术研究》 2023年5期

摘要:

针对光栅光调制器阵列的显示控制,提出了一种控制系统设计方案.设计应用软件,产生显示数据源,由USB数据线发送到FPGA芯片,在FPGA芯片上实现格式转换、乒乓操作、脉宽调制等模块电路.实验结果表明,该控制系统操作灵活方便,为测试光栅光调制器的显示参数提供了有力的技术支持。

基于MEMS的微型药物控释系统释药特性研究下载：85 浏览：494

钱良山王小鹏陈天宁《纳米技术研究》 2021年2期

摘要:

基于微纳米加工技术,设计一种可降解的植入式药物控释微载体,介绍利用紫外光刻(UV-LIGA)技术制备该类微载体的工艺.用聚羟基丙酸乙酸(PLGA)制作该微载体,分别对填充扑热息痛和扑尔敏两种药物的该类控释系统进行了实验研究,对比分析了在结构表面扎微孔和药物的溶解度对释药速率的影响情况,实验表明该类型微载体适用于植入式长期控释给药,而且累积给药量线性度较好。

纵向驱动MEMS永磁双稳态机构下载：84 浏览：504

姜政丁桂甫王艳顾东华王志明冯建智《纳米技术研究》 2020年5期

摘要:

在MEMS继电器中引入双稳态机构可以有效地减少功耗.在进行理论分析证实可行性和模拟仿真优化参数后,利用非硅表面微加工方法中的牺牲层工艺制备了一种扭梁悬臂梁支撑的扭摆式MEMS永磁双稳态机构.该双稳态结构尺寸为1.9mm×1.6mm×0.03mm,通过永磁力实现无功耗姿态保持,对其单侧触点施加纵向驱动力达到15μm的纵向驱动位移可以实现双稳态姿态的切换,控制永磁体磁片、悬臂梁和扭梁的尺寸来灵活调控稳态切换所需的驱动力矩.此双稳态机构可与电磁驱动、电热驱动和静电驱动等类型的微驱动器联用构成永磁双稳态MEMS微继电器。

微加速度传感器的新进展下载：87 浏览：515

袁哲俊胡忠辉谢大纲《纳米技术研究》 2018年6期

摘要:

本文介绍了微加速度传感器的最新发展,单向微硅加速度传感器,三维集成微加速度传感器系统,微型集成惯性测量平台系统等.还介绍了最新的微加速度传感器和集成微加速度传感器的制造工艺技术。

基于MEMS惯导的动中通天线系统设计下载：110 浏览：556

夏体智1 于清波2 《天线研究》 2025年4期

摘要:

“动中通天线系统”是在运动载体上实现卫星宽带通信的系统。随着动中通应用的越来越广泛，动中通的小型化、低成本化显得越来越重要。因此，研究基于MEMS惯导动中通系统对于降低动中通的重量和成本具有重要意义。

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