摘要：流量测控在生物医疗、农业监测、汽车电子等方面具有举足轻重的作用。针对现有热堆式气体流量传感器普遍存在着器件尺寸大、灵敏度低、成本高等不足,基于(111)硅片的单面微机械加工工艺设计了一款p^(+)Si/Au热电堆式气体流量传感器。采用高塞贝克系数的p^(+)Si/Au材料制作热电偶,结合“鱼骨状”隔热薄膜和嵌入式隔热腔体结构,最大程度增大了器件的热阻,降低了热损耗,提升了器件的灵敏度。同时,热电偶冷端与单晶硅衬底之间采用高导热的复合金属相连,不仅增大了热电偶冷热端之间的温度差,而且简化了工艺的复杂度。得益于单面微机械加工工艺,传感器尺寸仅有0.65 mm×0.65 mm。在此基础上,基于气体流道封装以及信号处理电路,设计了集传感器芯片,气流流道以及处理电路于一体的气体流量检测模块。测试结果表明,在320倍电压放大及1.0 V的电压偏置下,该器件的归一化灵敏度约为5.4 mV/sccm/mW,响应时间为1.44 ms。

摘要：为了提高MEMS执行器件对面内运动位移(或力学信号)检测的灵敏度并改善侧壁检测电阻制作工艺与其他工艺及其不同器件结构之间的兼容性问题,提出一种基于离子注入工艺和深度反应离子刻蚀(DRIE)工艺相结合制作检测梁侧壁压阻的方法。在此基础上,详细分析了影响位移检测灵敏度和分辨率的各种因素,并对侧壁压阻的结构尺寸及其工艺参数进行优化。最后,给出了侧壁表面压阻在几种不同类型典型MEMS执行器件中的应用,取得了很好的应用效果。

摘要：纳米操作技术是能精确地改变、控制原子、分子及纳米尺度器件的技术。在总结纳米操作系统的概念、组成结构的基础上,分析了国内外的最新动态及其关键技术,为纳米操作系统的进一步设计与开发提供了翔实的信息和参考依据,并对纳米操作系统未来的发展趋势进行了展望。

摘要：介绍了一种新颖的微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术,该技术充分利用(111)硅片的晶向分布和各向异性湿法腐蚀的特性。通过在单晶硅片表面制作一系列微型释放窗口来定义结构的轮廓及尺寸,实现在单晶硅片内部选择性可自停止腐蚀技术,制作出不同结构尺寸的腔体。同时,结合不同器件结构设计的需求,缝合微型释放窗口并进行后续工艺制作及最终可动结构释放。该技术采用微创手术式单硅片单面体硅工艺替代传统的表面微机械工艺,制作工艺简单,既具有单硅片单面加工的优势又便于与IC工艺兼容。文章详细讲述了微创手术式三维微机械结构的成型机理和工艺流程,并针对其关键技术进行了系统的分析,取得了令人满意的结果。

摘要：介绍了一种新型单片集成电容式三轴微加速度计的加工方法,该方法采用非绝缘体上硅(SOI)的单硅片单面加工技术,易于与IC工艺兼容,而且成本低廉,成品率高,适用于批量生产,可替代传统的SOI工艺。该方法主要利用硅深度反应离子刻蚀(DRIE)技术结合普通(111)单晶硅片内部可选择性横向自停止腐蚀技术制作并释放得到悬浮可动的敏感结构。此外,创新的锚点设计不仅使检测电极之间相互电学隔离,而且便于引线键合与封装。最后基于开环接口电路对加工制造的三轴加速度计进行了测试,验证了该工艺的可行性。

摘要：为了解决纳米级定位平台小型化、低能耗、定位精度高的问题,基于结构、驱动和检测一体化的设计理念,研制出了一种硅基片上集成式微型平面纳米级XY定位平台,在建立定位平台数学模型基础上,利用Matlab分析软件对定位平台开环和闭环控制特性进行了比较和仿真分析。在实际控制中,针对硅微机械加工的MEMS器件难以获取精确数学模型的不足,将单神经元算法和传统PID控制算法相结合,设计了具有自动识别被控过程参数并对控制参数进行实时自校正的单神经元自适应PID控制器,依靠平台自身集成的位移传感器实现了定位平台的位置闭环控制,实验结果表明:单神经元自适应PID控制器不仅具有结构简单、鲁棒性好等特点而且能够有效地弥补硅基定位平台由于微机械加工限制造成的机构方面不足,定位平台的动态和稳态性能良好,最大工作行程±10μm,稳定时间小于2.5 ms,重复定位精度优于24.9 nm.

摘要：为满足加工生产高压玻璃钢管道外螺纹的要求,以PMAC运动控制技术为基础,提出了一种以PMAC为控制系统核心、工业控制计算机(IPC)为系统支撑单元的双CPU开放式数控系统,给出了该系统功能、硬件结构和软件设计方法.实践证明,该数控系统不仅可以实现人机接口的定制和实时控制部件的参数化,而且轨迹行程精确、响应速度快、定位准确度高等优良性能.