一、紫外厚胶光刻技术在3-D MEMS电感中的应用（论文文献综述）
桑涛[1]（2021）在《高频软磁薄膜与集成电路微磁芯片电感整合研究》文中认为随着科技的进步与电子信息产业的发展,集成电路的技术革新面临新的挑战,这就对相应的电子元器件提出了更高的要求。作为三大无源器件之一的电感器在集成电路中有着广泛的应用,特别是在高频电路和无线通信等领域,比如变压器、振荡器和电源电压转换器等,都使用到电感器件。然而传统的平面螺旋电感由于占用芯片面积较大,高频时性能恶化严重,无法满足器件高频化和集成化的发展趋势,软磁材料由于其具有高饱和磁化强度、低矫顽力、高铁磁共振频率和低损耗等特性,很好的满足了电子元器件向高频化、小型化、高集成度、低损耗以及高稳定性等方向发展的要求。在平面螺旋电感中引入磁性薄膜作为磁芯材料,可以在减小器件尺寸的同时提高电感量,并且可以显着改善电感在高频下的性能。微磁芯片电感的应用为集成电路的发展开辟了有效途径,本文旨在将FeCoB三层膜与平面螺旋电感相结合,探究微磁芯片电感在高频下的性能。论文的主要研究内容如下:（1）利用HFSS三维电磁场仿真软件对平面螺旋电感进行了模拟,明确了电感的不同结构参数对电感值L和品质因数Q的影响规律,为电感的结构设计和工艺优化提供了理论依据。（2）采用磁控溅射的方法制备了FeCoB/Ru/FeCoB三层膜磁芯材料,并对三层膜的结构和高频性能进行了表征,对于FeCoB铁磁层厚度为25 nm,Ru非磁层厚度为0.3 nm的样品,其铁磁共振频率超过8.37 GHz,磁导率在19以上,比较适合作为微磁芯片电感的磁芯材料。（3）针对微磁芯片电感制备过程中出现的问题,对光刻、电镀、磁控溅射、PI固化以及刻蚀等工艺进行了合理的改进和优化,最终得到了微磁芯片电感的最佳工艺方案,并成功制备出了两种不同类型的电感。（4）采用矢量网络分析仪和微波探针台对两种不同类型的电感进行了测试,测试结果表明,加入了FeCoB/Ru/FeCoB三层膜磁芯材料的电感,在f=1.36 GHz处,电感值L为1.37 n H,与同结构的空芯电感相比,电感量提升了37%,Q值最大处为4.9,下降了19.7%。
宋冠儒[2]（2021）在《基于MEMS技术的电涡流传感器探头研究》文中认为涡流检测技术是重要的无损检测技术之一,探头是涡流传感器的关键元件,平面螺旋线圈具有一致性好、检测精度高、环境适用性好等优点,已经在涡流传感器探头中得到广泛应用。随着检测需求增加,探测线圈的小型化、精密化、阵列化和柔性化已经成为电涡流传感器探头的发展方向,本文基于MEMS技术,为电涡流探头的设计与制作,提供新的方法。本文的主要研究内容如下:（1）分析涡流检测中探测线圈阻抗变化与耦合系数的关系,研究电参数对传感器性能的直接影响。首先阐述涡流检测的测量原理,对线圈阻抗分析方法进行研究,根据等效涡流环理论,利用等效电感变化反应耦合系数的变化,分析影响探测线圈检测性能的因素。通过有限元分析方法,研究探头的结构参数、电参数和传感器性能之间的关系,发现单位面积内感应线圈的电感越大,传感器的灵敏度、测量范围等性能越好。（2）建立探头物理模型,实现电参数快速提取,研究探头结构参数对电参数的影响。利用电涡流传感器探头的等效电路,研究探头探测线圈的电参数计算方法,采用Matlab软件对探测线圈进行建模设计,实现探头电参数的快速提取,对探头的初步设计起到指导作用。利用Matlab模型得到的电参数计算值与仿真结果相符,利用该模型分析探头结构参数对电感、电阻、品质因数Q值和自谐振频率的影响。在电涡流传感器的设计中,可以按照探头实际性能的需求,根据此模型,实现探头设计中对结构参数的初步确定,提高设计效率,为探头的设计提供新的思路。（3）利用MEMS技术完成刚性探头和柔性探头的制作并进行阻抗测试。对厚胶工艺、电铸工艺和种子层工艺进行分析,提出一种基于MEMS技术的电涡流传感器探头制作方法。对AZ50XT光刻胶的尺寸精度问题进行研究,通过优化匀胶工艺和抛光工艺,提高胶膜均匀性,并采用多次曝光显影工艺,制作出厚度大于50μm的正性胶膜,结构沟道内无残胶,侧壁陡直性好。对微电铸工艺进行研究,优化工艺参数,配置所需电铸液,减少断路现象。基底种子层选择Cr/Cu作为溅射层,厚度分别为20 nm和50 nm,结合力好且方便去除。在制备工艺研究的基础上,设计合理的工艺流程,制作出具有多层结构的刚性探头和柔性探头。使用阻抗分析仪对探头进行测试,电感值达到14μH,电阻值仅为14Ω和17Ω。
刘江辉[3]（2021）在《基于空域能量积分编码调制的微结构数字光刻方法研究》文中提出基于数字微反射镜（Digital Micro-Mirror Device,DMD）的数字光刻方法使用DMD作为动态掩模图案生成装置,有效的避免了使用物理掩模版所引入的加工成本和工艺缺陷,同时也可以结合步进曝光或者扫描曝光等方式获得较好的加工效率和产出率,在二维平面微纳结构加工及三维微纳结构加工方面有着巨大的优势和良好的应用前景。然而,目前对于基于DMD的数字光刻技术的研究主要围绕在系统结构改善与加工原理优化,缺少对数字光刻技术本身潜力的开发运用。为此,本课题针对DMD器件的类三维空间光场调制能力进行了详细的研究分析,并探索了这一特性在数字光刻技术中的具体应用,从而进一步提升了数字光刻技术低成本、高效率、高灵活性的性能优势。首先,基于数字光刻系统的模型分析。本文在起始章节详细的阐述了基于DMD的数字光刻实验系统及子系统模块,并对其中的核心系统进行了拆解分析,包括照明系统方案的选择与设计、光学检焦方案的选择与设计、投影成像系统的参数耦合分析等。随后结合实验室实际工艺环境与本课题的研究需求,搭建了最小分辨率约为1.3um,曝光视场约为1.4mm×1.05mm的数字光刻实验系统。在此实验系统的基础上,开展了如下研究:（1）结合DMD动态生成掩模图案的特性,在分层切片式的类三维光场多步调控方法的基础上,对比分析了基于脉冲宽度编码调制的类三维光场单步调控方法,并以此建立了DMD像素化光场的类三维调控模型。（2）通过理论推导与实际曝光测试,分析了光敏介质与类三维光场的三维相互作用关系,提出了一种基于像素点灰度编码的曝光场均匀性优化技术,在无需成本的同时可以有效改善数字光刻系统的加工能力。（3）校正补偿了DMD类三维光场调控中由于脉冲触发沿等因素引起的非线性效应,从而实现了像素点光场强度的精确控制,在此基础上实现了一种平面微复眼结构的快速制备,并通过后续的表面形貌及光学性能测试验证了本方法加工复杂三维微结构的有效性。（4）在基于部分相干成像理论的基础上,仿真分析了数字光刻技术在小尺度出现的光学邻近效应现象,并结合DMD类三维光场与光敏介质在二维层面上的相互作用模型,提出了一种基于像素点编码优化的光学邻近效应优化方法,通过编码方式精确控制微反射镜在像方的光场能量并改善投影曝光区域的尺寸,通过逐点修正的方式优化理想曝光图案与实际曝光图案之间的不匹配度。本课题研究了目前数字光刻技术中存在的主要缺陷,且围绕DMD的类三维光场调控技术提出了相应的解决方案,并通过理论分析、数值仿真与实验验证的方式,验证了本课题提出方案的有效性,从而进一步拓展数字光刻低成本、高效率、高灵活性的工艺特点,并为数字光刻向更低尺度的发展提供了理论依据和技术支撑。
沈林坤[4]（2020）在《基于光波导结构的微驱动器设计研究》文中认为微驱动器作为微机电系统的重要执行机构及动力源,自诞生以来即成为微光机电系统的重要组成部分,是该领域的热点之一。其中,光热微驱动器具有原理和结构简单、选材广泛、输出力和形变量大、可以远距离非接触控制、可以微小化和集成化等优点,具有广泛应用前景。本论文基于现有光热微驱动器结合具有集成化潜力的光波导结构,设计了基于光波导结构的微驱动器,主要研究内容如下:首先研究了光波导及光热驱动器的基本原理,设计了Y形光波导结构,研究了该结构中的光传输特性;然后对驱动臂结构的热应变特性进行建模仿真,重点研究了不同波导结构中的温度场分布,并对热膨胀的作用机制和效果进行研究,设计六种不同的微驱动驱动臂结构（单层平板结构、双层平板结构、U型结构、H型结构、十字型结构、一字型结构）,研究材料、器件尺寸、热源功率等因素对微驱动器性能的影响,同时对驱动器的性能进行优化,以实现微型机构的高效驱动;在此基础上探索驱动器的制备方法,制备了具有一字型结构的光热微驱动器,并通过将激光导入驱动臂对驱动器的性能进行实验测试,验证了仿真结果,为聚合物电光调制器的进一步研究和应用提供了良好的研究基础。
汪郁东,赵广宏,陈青松,金小锋,张姗[5]（2020）在《用于PolyStrata技术的光刻工艺探索研究》文中认为在高集成的射频微机电系统RF MEMS（Radio Frequency Micro Electro Mechanical System）器件的发展趋势下,三维集成工艺的研究越来越多。基于PolyStrata技术的三维多层堆叠同轴器件以其无色散、低损耗、超宽带的优势脱颖而出,PolyStrata技术使用紫外厚胶作为牺牲材料,对光刻胶粘附性、精度、工艺兼容及释放性能要求高,常规厚胶难以满足。探索A、B两种紫外光刻厚胶,对两者工艺参数及图形质量进行对比研究。结果表明,光刻胶A厚度均匀性为98.6%,图形偏差小于10μm;光刻胶B图形偏差小于5μm,但均匀性较差,约80.4%。
刘海[6]（2020）在《铁氧体磁性薄膜及在片上电感中的应用研究》文中进行了进一步梳理针对电子设备高频化、小型化、高集成度及高可靠性的需求,铁氧体薄膜电感具有优越的应用价值和发展潜力。本论文围绕So C用软磁铁氧体薄膜电感的需求出发,开展了高性能铁氧体薄膜制备和薄膜电感半导体工艺制作两部分研究工作,深入研究了磁化动力与阻力间竞争关系、磁化机制与磁畴形态间关系,解决了各向异性调控、铁氧体薄膜的低温晶化及与半导体工艺兼容等关键问题。其中,高性能铁氧体薄膜研究工作又基于磁控溅射和旋转喷涂两种沉积技术展开。首先,基于磁控溅射,进行了靶材主配方、靶材烧结保温时间和磁控溅射磁场诱导的研究。结果表明:（1）增加靶材中的Cu O含量,NiZn铁氧体的磁晶各向异性将不断下降。考虑到烧结致密化和离子占位,Cu O含量为4.0 mol%时,可以得到较高的Ms。由Cu O在NiZn铁氧体中的助熔作用引起的晶粒尺寸的增加也将对提高磁导率做出巨大贡献。（2）通过洛伦兹电镜表征和磁谱拟合分离计算得出,随着靶材烧结保温时间的增加,畴壁位移逐渐成为动态磁化的主要磁化机制。当工作温度从22°C升高到100°C,畴壁位移和磁畴转动两种磁化机制贡献的比值首先增加,随后保持不变。对于平均晶粒尺寸为10.8μm的样品,在80°C时,各向异性的变化对畴壁位移机制的影响更大。（3）在溅射沉积铁氧体薄膜的过程中施加平行诱导磁场时,铁离子倾向于占据八面体位置,从而导致晶格常数减小、（400）择优取向增强、以及饱和磁化强度和磁导率的增大。通过计算离子占位和有效磁晶各向异性常数,用随机各向异性理论解释了的增加和矫顽力的降低。随着诱导磁场引入各向异性,铁磁交换长度逐渐减小,实现了增加NiZn铁氧体各向异性的同时降低其矫顽力。然后,基于旋转喷涂沉积,开展了主配方、氧化剂浓度、衬底类型、磁场诱导四部分研究工作,成功在120°C左右制备了NiZn铁氧体薄膜,解决了软磁薄膜与半导体工艺兼容的低温晶化问题。结果表明:（1）主配方中铁含量增加时,NiZn铁氧体的显微形貌和磁性能发生了明显变化。旋转喷涂NiZn铁氧体薄膜中出现的（222）择优取向是因为薄膜的生长主要为B位铁离子和氧离子在（222）晶面上的密堆积,并且均匀的三角形晶粒形态也证实了（222）择优取向的存在。一阶反转曲线测量显示,存在（222）择优取向时,晶粒尺寸更不均匀,尺寸分布变得更宽。在铁含量增加的过程中主要磁化机制由磁畴转动变成畴壁位移,提高了磁导率。（2）提升氧化剂Na NO2浓度,薄膜样品的平均晶粒尺寸和饱和磁化强度逐渐增加;当氧化剂浓度过高时,薄膜的（222）择优取向生长被破坏,晶粒出现了团聚和不均匀生长,同时由三角形片状晶粒转变为球形晶粒,平均晶粒尺寸的增加使得薄膜的磁化机制以畴壁位移为主。（3）衬底过高的热导率会使铁氧体的晶化反应不再被限制在衬底表面发生,化学反应将在温度过高的液膜中发生,从而导致更高的沉积速率和更大的晶粒尺寸,但饱和磁化强度和磁导率出现下降。（4）增加面内平行诱导磁场,NiZn铁氧体的（222）择优取向逐渐削弱。显微形貌上,伴随（222）择优取向的消失,样品的晶粒从三角形片状晶粒也逐渐转变为均匀的球形晶粒。平均晶粒尺寸的下降以及致密度的降低导致薄膜矫顽力及饱和磁化强度同时降低。磁场诱导的面内各向异性与薄膜本身的（222）择优取向生长发生了冲突,降低了旋转喷涂NiZn铁氧体薄膜的磁导率。最后,采用环形螺线管薄膜电感的设计,进行了薄膜电感的COMSOL仿真,并完成了薄膜电感的制作和测试。结果表明:（1）仿真显示,匝数越多,磁性薄膜对电感值的提升越大,品质因数在低频段时呈现和空心线圈相反的规律,匝数越多品质因数越高,但随着工作频率的提升,匝数越多品质因数反而越低;磁性薄膜宽度和厚度的增加可提升磁性薄膜总磁通量,增加电感的电感值和品质因数。但随着磁性薄膜宽度的提升,寄生损耗逐渐增大,品质因数随厚度增加提升的幅度越来越低。（2）使用探针台对片上薄膜电感实物进行测量,在集成1μm铁氧体磁性薄膜后,电感值L和品质因数Q在100 MHz下分别从空心电感的5.88 n H和1.18提升到7.21 n H和1.7,提升幅度分别为22.6%和44%。
颜士霞[7]（2020）在《压电喷墨打印头SU-8腔室的制作工艺研究》文中研究表明喷墨打印技术具有无接触、无压力和高效快速的特点,随着相关技术的快速发展,应用范围由传统图像打印扩展到工业制造领域,但其核心技术长期被国外垄断,我国在喷墨打印领域缺乏自主知识产权。本文研究的喷墨腔室作为喷墨打印头的压力波传导和储墨部件,对于墨滴的形成以及稳定喷射具有重要作用。本文对SU-8一体化腔室制造工艺进行了研究,主要研究内容有:（1）依据压电喷墨打印头腔室的工作环境和MEMS领域常用材料特性,选取SU-8负性光刻胶作为制备一体化腔室的材料。针对腔室堵塞和锥形喷孔实验重复性差等工艺难点,提出了一种结合热压印和热键合工艺制备SU-8一体化喷墨腔室的工艺方案,并介绍了压电喷墨打印头的整体结构和工作原理。（2）依据强度理论,分析了大孔层结构对单晶硅基底在热键合过程产生的热残余应力的影响,并通过COMSOL有限元模拟仿真优化了大孔层结构。大孔层添加应力释放结构后硅基底最大热应力和最大变形分别降低了56.7%和48.8%,最大热残余应力及最大变形量与大孔层厚度成正线性相关,并设计实验进行验证,仿真结果与实验结果吻合。依据粘附强度理论、超声波显影原理和SU-8光刻胶交联机理,通过实验优化了大孔层的工艺参数。最终制备了孔径为150μm、单层厚度150-200μm、不完全交联且有应力释放结构的的SU-8大孔层,此参数下制备的大孔层实现了100%通孔率、高强度热键合及单晶硅基底无断裂失效。（3）分析了热塑性聚合物的力学性能理论和聚合物的Maxwell粘弹性模型,为热压成型质量分析提供理论基础。定义了Dc（锥孔偏移量）和Rh（孔深填充率）作为复制精度的评价指标,通过实验分析了压印胶厚度、SU-8母模疏水时间和热压印参数对锥形喷孔成型质量的影响,并优化了工艺参数。最终利用PDMS软模具热压印技术实现了批量制备尺寸均匀稳定的SU-8倒锥孔,其中Rh为97.7%和Dc为0.735μm,大、小孔径及孔高分别为40.01±1.24μm、27.12±1.07μm、50±1.26μm。（4）阐述了SU-8一体化腔室的工艺流程:利用光刻工艺在硅基底上制备SU-8开放腔室;利用两次热键合工艺将厚胶大孔层键合至开放腔室;将喷孔板键合至带有大孔层的腔室,最终形成SU-8一体化喷墨腔室。对压电喷墨打印头进行充墨测试和喷墨测试,测试结果实现了腔室阵列100%充墨率和墨滴喷射。
冯竹[8]（2020）在《基于巨磁阻抗效应的集成微流控生物传感系统研究》文中研究说明巨磁阻抗（giant magnetoimpedance,GMI）效应是一种采用交流电流驱动的磁传感效应,具有灵敏度高、功耗低、尺寸小、响应速度快、无磁滞等优点,目前已经应用于目标检测、航空航天、电子罗盘以及磁异常探测等领域,并且在临床医学的目标生物样本检测中有潜在的应用价值。床旁检测（Point-of-Care Testing,Po CT）是一种能够利用小型化设备对疾病快速和精确的检查和诊断的技术,设计和加工灵敏度高、检测速度快的且便携的Po CT设备是临床医学诊断设备的发展要求。GMI生物传感器具有高检测阈值和高检测灵敏度的优点,目前已经有一些利用GMI生物传感器进行生物标志物检测的报道,但是这些检测方法具有操作步骤较复杂、测试误差大、难以实现重复性等缺点,难以满足Po CT的要求。集成微流控生物传感芯片具有设备体积小、操作简单和检测时间短等特点,因此,需要设计和加工一种基于GMI效应的集成磁敏微流控生物传感芯片完成对目标生物标志物的检测,为利用GMI效应进一步实现Po CT成为可能。本论文的主要研究工作如下:1.基于GMI效应的接触式测量原理和非接触式测量原理,分别建立了接触式曲折结构GMI传感器的理论模型和非接触式GMI传感系统的理论模型。计算了磁芯的磁导率、系统几何参数对非接触式GMI传感系统输出响应的影响,随着磁芯的宽度的增加、磁芯厚度的减小和螺线管匝数的增加,非接触式GMI传感系统的输出响应和灵敏度均有所升高。2.对基于接触式测量的平面曲折结构GMI传感器的加工工艺进行了优化,采用紫外激光切割非晶薄带的方法加工GMI传感器,使得GMI传感器的几何参数和性能更具有均一性,并且减少了器件加工时间。对接触式GMI传感器的性能增强方式进行了研究,讨论了磁场退火方向对GMI效应的影响,纵向磁场退火的钴基薄带制作的GMI传感器具有更好的GMI效应;并且,随着线宽的减小,GMI传感器的磁场灵敏度更高。纵向磁场退火的钴基薄带制作的线宽为200μm的曲折结构GMI传感器在外加磁场强度为7 Oe时,GMI效应达到最佳,最大GMI比率为209.7%。3.对基于非接触式测量的GMI传感系统的性能进行了实验研究,测量了在不同外加磁场强度和不同驱动交流电流频率下GMI传感系统的输出响应,以及磁芯的宽度和螺线管匝数对GMI传感系统输出响应的影响,验证了理论模型的计算结果,确定了非接触式GMI传感系统的加工可行性。利用微机电系统（MEMS,Micro-electromechanical Systems）工艺加工了三维微型螺线管GMI传感系统,讨论了接触式测量和非接触测量的系统输出信号响应的差异,相比于传统的对GMI效应的接触式测量,非接触式GMI传感系统的GMI响应有显着的增强。测量了驱动交流电流频率、外加磁场大小和方向对GMI传感系统输出下响应的影响,当外加磁场方向为纵向时,GMI传感系统具有更高的磁场灵敏度,此时,GMI传感系统的最佳GMI比率为4360%。4.设计和加工了基于平面螺旋微线圈和基于永磁阵列的磁珠操控系统。其中,微线圈可以对磁珠施加大小和方向可以调节的外加磁场,进而能够在微通道中捕获不同流速、不同类型、不同几何尺寸和不同浓度的磁珠;永磁阵列能够施加更大的磁场强度和磁梯度,对微流体中的磁珠产生的捕获力更大。基于平面线圈对磁珠的捕获原理,本文设计和制作了一种集成微流控GMI传感平台用于磁珠的捕获和检测,测量了磁珠溶液流速从2.5μL?min-1至20μL?min-1变化时微流控平台对磁珠的捕获效率并分析了磁珠在捕获区域的位置分布规律,对捕获磁珠前后GMI传感器的输出阻抗、输出电阻和输出电抗比率进行了测试和分析,并对不同浓度的磁珠溶液样品与输出信号响应之间的关系进行了拟合。基于永磁阵列的设计原理,利用MEMS工艺设计和加工了集成磁敏微流控芯片,该芯片具有良好的磁学特性,并且可以完成对不同浓度的磁珠的捕获和检测,为测量磁珠标记的生物标志物样本提供基础。5.针对现有的利用GMI生物传感器对生物标志物的检测方法,本文提出了一种可剥离式生物标志物检测方法,该方法具有可重复利用、目标生物标志物与GMI传感器距离近、操作简单且价格低廉的优点。利用集成磁敏微流控生物传感芯片以前列腺特异性抗原（prostate specific antigen,PSA）作为目标生物标志物完成免疫反应和检测操作,对PSA的检测浓度极限为0.1 ng?m L-1,可检测的浓度范围为0.1 ng?m L-1至20 ng?m L-1。该芯片减少了冗杂的反应步骤、避免了复杂的人工干预、减少了反应时间、提高了免疫反应的有效性、减少了测试实验误差,并且未来具有应用于Po CT诊断中的潜能。
王惟圣[9]（2020）在《玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究》文中指出SU-8胶是一种能够以低成本制作高深宽比微结构的负性光刻胶,在非硅MEMS领域有广泛的应用。其中光刻成型的SU-8胶直接作为微结构材料具有多方面优势,但是与无机材料相比,其弹性模量和断裂强度偏低,采用高强度增强相材料复合是这一类材料最为常见的改良方法之一。但是文献报道的有关机械特性改良的研究结果不多,且增强相材料往往会影响其厚胶直接光刻成型能力,因此,开展SU-8胶复合改性技术创新研究对于拓展其在MEMS领域应用具有重要意义。本文的主要研究内容和取得的主要研究成果如下:1.在系统总结SU-8胶复合改性研究现状的基础上,结合本研究团队在SU-8胶应用技术领域的前期积累,提出了采用微细玻璃纤维作为增强相材料复合改性SU-8胶的研究设想,意在开发一种既能够有效提升SU-8胶微结构机械强度、又不会显着影响其厚膜直接光刻成型能力的改性技术,以使其在拥有更优越机械性能的同时,保持低成本制造的属性,更好地满足非硅MEMS器件设计制造要求。2.针对以微细玻璃纤维作为增强相材料的研究思路,首先通过与国内外研究方案的比较论证其新颖性,然后从微细玻璃纤维的材料属性优势论证其先进性,最后从玻璃材料的微加工属性论证其可行性。3.针对微细玻璃纤维增强SU-8胶研究方案,基于有限元分析方法,建立了简化的近似模型,采用ANSYS软件,考虑有限元分析的单胞选择、边界条件和载荷施加方式等因素,完成了玻璃纤维编织网对SU-8胶厚膜材料机械性能强化效果的仿真分析。计算结果显示,玻璃纤维复合能够显着提升SU-8复合材料的机械强度,增强材料比例越高,强化效果越显着,抗拉强度随玻纤含量近乎线性增加,模型分析验证了玻璃纤维复合原理的合理性。此外,还分析了复合材料弹性模量计算结果的误差来源。4.开发建立了旋涂SU-8胶-玻纤网敷贴-前烘-再旋涂SU-8胶的复合前驱体制备操作规程,通过对曝光/显影工艺的反复试验,掌握了玻纤/SU-8复合前驱体光刻成型的工艺参数。提出并开发了裸露玻纤氢氟酸控制刻蚀方法,成功实现了光刻后暴露部分玻璃纤维的选择性刻蚀。两者结合,实现了玻纤/SU-8复合微结构的整体成型,相当于玻纤/SU-8复合材料的直接光刻成型。5.采用玻纤/SU-8复合材料直接光刻成型技术,研制玻纤/SU-8复合材料微拉伸样件。显微观察表明,玻纤网复合SU-8厚胶微结构成型效果良好。利用动态微拉伸测试方法（DMA）对其力学性质进行测试,并与纯SU-8胶样品对比。结果显示,对于SU-8胶厚120μm的单层复合样品,抗拉强度增加约35%,断裂强度增加199%,验证了创新研究设想的合理性和可行性。综上所述,本项研究通过对玻纤/SU-8复合微结构光刻成型技术的系统研究,掌握了复合前驱体制备、厚膜光刻和玻纤网选择性刻蚀等关键技术,实现了通过玻纤复合提升SU-8胶微结构机械强度、同时保持直接成型优势的目标,为SU-8胶微结构改性开辟了新的技术路线。
王粟[10]（2019）在《MEMS垂直探针的设计和加工技术研究》文中研究说明晶圆测试作为半导体制造工业中很重要的一个环节,其不仅可以检查晶圆厂的制造缺陷和良品率,还能避免后续封装浪费。晶圆测试中所用的探针是测试机与晶圆上被测芯片之间进行通信的重要功能部件。面向目前晶圆级芯片测试的小间距和高密度测试的需求,研究MEMS垂直探针具有重要的实用意义。本文设计并制作了一种基于MEMS工艺制作的复合材料的垂直探针,主要研究内容和成果包括:面对三维封装这类先进封装情况下的晶圆测试需求,针对芯片上焊垫或凸块的细间距、高密度和小尺寸等测试情况,通过分析垂直探针测试原理和对比不同的MEMS探针结构,设计了一种具有稳定针痕的MEMS垂直探针结构,其能在垂直方向上灵活地进行测试。面对晶圆测试探针的高使用寿命和低维护成本的需求,提出了一种具有高导电特性、高硬度和容易清洁特性的金属复合材料。通过后续的探针制作和材料性能测试,得到该金属复合材料的杨氏模量为64.54GPa,泊松比为0.44,抗拉强度为1132MPa,电阻率为3.13×10-9?·m,电导率为3.19×108 S/m。通过有限元法分析并优化设计了探针的几何结构。最终设计的MEMS垂直探针结构经有限元分析软件仿真了其机械特性和电气特性。该结构在0127?m超程下,表面最大等效应力为846.1MPa,最大接触力为4.76gf。在保守估计下,最终结构的疲劳寿命为13.5万次。在理想条件下对结构进行电气特性分析,该结构平均电阻约5.33m?的,具有极佳的电气特性。利用UV-LIGA技术制作了所设计的MEMS垂直探针,并针对结构中与设计尺寸存在差距的问题和电铸层质量问题进行了工艺优化。探针制作完成后,测试了复合材料的特性。搭建了力学测试平台,对制作的MEMS垂直探针结构进行了接触测试和循环寿命测试。验证了设计制作的MEMS垂直探针在76.2?m超程内能够正常工作,并且在该工作超程内可达到20万次的循环寿命。本文所设计制作的MEMS垂直探针截面边长小于50?m。力学实验的结果表明:此探针的工作超程为76.2?m,探针在76.2?m超程时接触力为5.14gf,工作超程内的使用寿命约20万次。
二、紫外厚胶光刻技术在3-D MEMS电感中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、紫外厚胶光刻技术在3-D MEMS电感中的应用（论文提纲范文）
（1）高频软磁薄膜与集成电路微磁芯片电感整合研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电感的性能参数 |
| 1.2.1 电感量 |
| 1.2.2 品质因数 |
| 1.2.3 自谐振频率 |
| 1.3 电感的损耗机制 |
| 1.3.1 欧姆损耗 |
| 1.3.2 衬底损耗 |
| 1.3.3 铁磁损耗 |
| 1.4 电感器的主要分类 |
| 1.4.1 平面栅型结构 |
| 1.4.2 曲折缠绕型结构 |
| 1.4.3 螺线管型结构 |
| 1.4.4 平面螺旋型结构 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第二章 HFSS电感的仿真与分析 |
| 2.1 Ansoft HFSS三维电磁场仿真软件 |
| 2.2 电感仿真流程 |
| 2.3 电感的模拟结果及分析 |
| 2.3.1 线圈尺寸对电感性能的影响 |
| 2.3.2 线宽对电感性能的影响 |
| 2.3.3 线间距对电感性能的影响 |
| 2.3.4 匝数对电感性能的影响 |
| 2.3.5 线圈厚度对电感性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微磁芯片电感的关键工艺研究 |
| 3.1 磁芯材料的制备与分析 |
| 3.1.1 磁控溅射原理 |
| 3.1.2 磁芯材料的测试与分析 |
| 3.2 微磁芯片电感的版图设计 |
| 3.3 光刻工艺 |
| 3.4 电镀铜工艺 |
| 3.4.1 电镀铜工艺原理 |
| 3.4.2 电镀铜工艺流程 |
| 3.5 聚酰亚胺工艺研究 |
| 3.5.1 聚酰亚胺概述 |
| 3.5.2 聚酰亚胺固化研究 |
| 3.5.3 聚酰亚胺刻蚀工艺研究 |
| 3.6 电感的整体工艺流程 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微磁芯片电感性能的测试与分析 |
| 4.1 电感性能的测试方法 |
| 4.2 电感性能的测试结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于MEMS技术的电涡流传感器探头研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景及意义 |
| 1.2 电涡流传感器的发展和研究现状 |
| 1.2.1 涡流检测技术的发展 |
| 1.2.2 涡流检测技术的研究现状 |
| 1.2.3 电涡流传感器探头的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 涡流检测的基本理论和仿真分析 |
| 2.1 电涡流传感器检测理论 |
| 2.1.1 涡流检测基本原理 |
| 2.1.2 涡流检测的等效电路 |
| 2.1.3 等效涡流环理论分析 |
| 2.1.4 趋肤效应与穿透深度 |
| 2.2 平面螺旋线圈耦合电磁场的有限元仿真 |
| 2.2.1 涡流检测有限元仿真的理论基础 |
| 2.2.2 ANSYS Maxwell有限元模型 |
| 2.2.3 提离效应产生的涡流分布和阻抗变化 |
| 2.2.4 电参数对传感器性能的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 电涡流传感器多层螺旋探头的物理模型和参数分析 |
| 3.1 电涡流传感器探头的结构确定 |
| 3.2 电涡流传感器多层螺旋探头的物理模型 |
| 3.3 多层螺旋结构探头电参数的提取方法 |
| 3.3.1 多层螺旋探测线圈电感计算 |
| 3.3.2 自谐振频率计算 |
| 3.3.3 品质因数Q值计算 |
| 3.4 螺旋探头结构参数对电参数的影响 |
| 3.4.1 线圈内径对电参数的影响 |
| 3.4.2 线圈厚度对电参数的影响 |
| 3.4.3 线圈线宽、线间距对电参数的影响 |
| 3.4.4 线圈层数对电参数的影响 |
| 3.4.5 线圈层间距对电参数的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 MEMS电涡流传感器探头的制作与测试 |
| 4.1 电涡流传感器探头MEMS关键工艺技术 |
| 4.1.1 正性厚胶多次曝光工艺 |
| 4.1.2 微电铸工艺 |
| 4.1.3 种子层工艺 |
| 4.2 MEMS电涡流传感器探头制作流程 |
| 4.2.1 刚性探头制作流程 |
| 4.2.2 柔性探头制作流程 |
| 4.3 MEMS电涡流传感器探头的性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A Maltab电参数计算程序 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）基于空域能量积分编码调制的微结构数字光刻方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复制型微纳加工技术 |
| 1.2.1 光学投影光刻 |
| 1.2.2 纳米压印技术 |
| 1.3 生成型加工技术 |
| 1.3.1 电子束直写式曝光 |
| 1.3.2 微球超分辨光刻 |
| 1.4 数字光刻技术 |
| 1.4.1 空间光调制器简介 |
| 1.4.2 基于DMD的数字光刻技术基本工作原理 |
| 1.4.3 基于DMD的数字光刻技术研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 基于DMD的数字光刻系统设计及搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于DMD的数字光刻系统框架 |
| 2.2.1 照明系统 |
| 2.2.2 掩模生成器件:数字微镜(DMD) |
| 2.2.3 光学投影系统 |
| 2.2.4 光学检焦方案 |
| 2.3 系统集成及调试 |
| 2.3.1 光刻系统整体光路原理图 |
| 2.3.2 数字光刻系统零部件选购与加工 |
| 2.3.3 数字光刻系统调试 |
| 2.4 本章内容小结 |
| 第3章 基于DMD的类三维空间光场编码调制技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光敏介质的感光模型 |
| 3.2.1 正性/负性光刻胶 |
| 3.2.2 光刻胶的感光模型 |
| 3.3 基于聚合叠加方式的类三维光场多步调控方法 |
| 3.4 DMD类三维光场单步调控方法 |
| 3.4.1 基于空间编码调制的等效灰度调控方法 |
| 3.4.2 基于脉冲宽度编码调制原理的单步调控方法 |
| 3.4.3 基于脉冲宽度编码调制的类三维光场光刻理论 |
| 3.5 基于类三维光场编码技术的曝光场均匀性优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 类三维光场调控实现微复眼结构的快速制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿生微复眼的研究现状 |
| 4.3 微复眼设计及成型工艺 |
| 4.3.1 微复眼结构设计 |
| 4.3.2 灰度编码掩模设计 |
| 4.3.3 微复眼的快速制备 |
| 4.4 仿生微复眼制备结果与分析 |
| 4.4.1 微复眼制备结果 |
| 4.4.2 微复眼器件形貌分析 |
| 4.4.3 微复眼光学性能分析 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 基于DMD的数字光刻中邻近效应编码校正技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数字光刻相关成像理论 |
| 5.2.1 Huygens-Fresnel原理 |
| 5.2.2 Fraunhofer衍射理论 |
| 5.2.3 部分相干成像理论 |
| 5.3 光学投影光刻中的邻近效应及其优化技术 |
| 5.3.1 光学邻近效应引论 |
| 5.3.2 常见的光学邻近效应优化技术 |
| 5.4 数字光刻中的邻近效应及其编码优化技术 |
| 5.4.1 数字光刻中的邻近效应 |
| 5.4.2 常规光学邻近效应优化技术的局限性 |
| 5.4.3 数字光刻中的邻近效应优化理论 |
| 5.4.4 优化结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作内容总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于光波导结构的微驱动器设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 MEMS驱动器 |
| 1.1.1 MEMS微驱动器概述 |
| 1.1.2 MEMS微驱动器的驱动方式 |
| 1.1.3 光热微驱动器 |
| 1.2 光波导简介 |
| 1.3 本论文的创新点以及章节安排 |
| 第二章 光波导理论及光束传输法 |
| 2.1 光波导概述 |
| 2.1.1 平板光波导的结构 |
| 2.1.2 光在介质中传播的波动方程 |
| 2.2 光波导的数值分析方法 |
| 2.3 Y分支结构仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光热驱动器结构设计及仿真研究 |
| 3.1 光热膨胀机制 |
| 3.2 光热驱动器结构设计 |
| 3.2.1 单层平板结构 |
| 3.2.2 双层平板结构 |
| 3.2.3 U型结构 |
| 3.2.4 H型结构 |
| 3.2.5 十字型结构 |
| 3.2.6 一字型结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 光热微驱动器的制备及分析 |
| 4.1 光热微驱动器的制备 |
| 4.2 热微驱动器支撑结构的制备 |
| 4.3 光热微驱动器的驱动臂制备 |
| 4.3.1 PDMS前体主液和交联剂的组分 |
| 4.3.2 PDMS薄膜的机械性能 |
| 4.3.3 PDMS薄膜的制备 |
| 4.4 光热微驱动器的位移输出测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文专利 |
| 致谢 |
（5）用于PolyStrata技术的光刻工艺探索研究（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 紫外厚胶光刻的工艺过程 |
| 1.1 实验准备 |
| 1.2 光刻胶A光刻实验 |
| 1.3 光刻胶B光刻实验 |
| 2 实验结果讨论 |
| 3 结束语 |
（6）铁氧体磁性薄膜及在片上电感中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 片上电感结构 |
| 1.2.2 磁性薄膜及其集成 |
| 1.2.3 总结 |
| 1.3 论文的结构安排 |
| 第二章 制备技术与测试方法 |
| 2.1 铁氧体材料制备技术 |
| 2.1.1 固相烧结法 |
| 2.1.2 射频磁控溅射法 |
| 2.1.3 旋转喷涂沉积 |
| 2.2 NiZn铁氧体薄膜的测试表征 |
| 2.2.1 场发射扫描电镜 |
| 2.2.2 X射线衍射 |
| 2.2.3 振动样品磁强计 |
| 2.2.4 拉曼光谱测试 |
| 2.2.5 原子力显微镜 |
| 2.2.6 矢量网络分析仪 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 磁控溅射制备NiZn铁氧体薄膜研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 靶材主配方 |
| 3.2.1 主配方对靶材晶体结构与显微形貌的影响 |
| 3.2.2 主配方对靶材磁性能的影响 |
| 3.3 靶材烧结工艺 |
| 3.3.1 烧结保温时间对靶材晶体结构与显微形貌的影响 |
| 3.3.2 烧结保温时间对靶材磁性能的影响 |
| 3.4 磁场诱导 |
| 3.4.1 磁场诱导对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
| 3.4.2 磁场诱导对薄膜磁性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 旋转喷涂低温制备NiZn铁氧体薄膜研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主配方 |
| 4.2.1 主配方对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
| 4.2.2 主配方对薄膜磁性能的影响 |
| 4.3 氧化剂浓度 |
| 4.3.1 氧化剂浓度对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
| 4.3.2 氧化剂浓度对薄膜磁性能的影响 |
| 4.4 衬底 |
| 4.4.1 不同衬底对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
| 4.4.2 不同衬底对薄膜磁性能的影响 |
| 4.5 磁场诱导 |
| 4.5.1 磁场诱导对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
| 4.5.2 磁场诱导对薄膜磁性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 薄膜电感仿真、制作与测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄膜电感仿真 |
| 5.2.1 相关性能参数 |
| 5.2.2 结构设计 |
| 5.2.3 仿真流程 |
| 5.2.4 薄膜电感仿真结果及优化 |
| 5.3 薄膜电感制作 |
| 5.3.1 关键工艺 |
| 5.3.2 版图绘制及整体工艺流程 |
| 5.3.3 电感器制作实物 |
| 5.4 性能测试 |
| 5.4.1 测试原理 |
| 5.4.2 性能参数提取 |
| 5.4.3 测试结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（7）压电喷墨打印头SU-8腔室的制作工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 喷墨打印技术概述 |
| 1.2 喷墨打印技术国内外研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 喷墨腔室制作工艺研究综述 |
| 1.3.1 牺牲层工艺 |
| 1.3.2 湿法刻蚀工艺 |
| 1.3.3 微电铸工艺 |
| 1.3.4 干膜层压工艺 |
| 1.3.5 激光烧蚀工艺 |
| 1.4 课题研究意义及研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 喷墨腔室的工艺方案设计 |
| 2.1 喷墨腔室材料选择 |
| 2.2 喷墨腔室的制作工艺方案 |
| 2.2.1 结合光刻和热键合工艺制作无大孔层腔室工艺方案 |
| 2.2.2 结合热压印和热键合工艺制作有大孔层腔室工艺方案 |
| 2.3 压电喷墨打印头整体结构及工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SU-8大孔层结构设计与工艺优化 |
| 3.1 断裂失效机理 |
| 3.2 残余热应力分析 |
| 3.3 大孔层的制作工艺步骤 |
| 3.4 大孔层结构设计与优化 |
| 3.4.1 仿真模型的建立 |
| 3.4.2 应力释放槽对硅基底热应力的影响 |
| 3.4.3 大孔层厚度对硅基底热应力的影响 |
| 3.4.4 实验验证 |
| 3.5 大孔层胶层与PDMS基底的粘附强度 |
| 3.5.1 氧等离子体表面亲水改性 |
| 3.5.2 PDMS表面疏水复原 |
| 3.5.3 优化前烘温度 |
| 3.6 大孔层光刻工艺参数优化 |
| 3.6.1 超声辅助显影 |
| 3.6.2 SU-8光刻胶交联理论 |
| 3.6.3 优化大孔层曝光和后烘参数 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于PDMS模具热压印制备SU-8喷孔板 |
| 4.1 聚合物粘弹性理论 |
| 4.1.1 聚合物力学性能 |
| 4.1.2 聚合物粘弹性力学模型 |
| 4.2 SU-8喷孔的制作工艺步骤 |
| 4.2.1 制备PDMS锥形微柱模具 |
| 4.2.2 热压印制备SU-8喷孔 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 PDMS模具复制精度分析 |
| 4.3.2 SU-8母模的疏水处理 |
| 4.3.3 优化压印胶厚度 |
| 4.3.4 热压印参数对复制精度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SU-8喷墨腔室键合一体化及测试 |
| 5.1 开放腔室键合一体化 |
| 5.2 充墨测试 |
| 5.3 喷墨测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）基于巨磁阻抗效应的集成微流控生物传感系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 GMI效应简介 |
| 1.2.1 GMI效应的基本原理 |
| 1.2.2 GMI效应的接触式测量 |
| 1.2.3 GMI效应的非接触式测量 |
| 1.2.4 GMI效应的应用领域 |
| 1.3 GMI效应的增强 |
| 1.3.1 GMI薄带的畴壁结构 |
| 1.3.2 退火对GMI效应的增强作用 |
| 1.3.3 几何结构对GMI效应的影响 |
| 1.4 基于GMI效应的生物传感器 |
| 1.4.1 磁生物传感器 |
| 1.4.2 GMI生物传感器 |
| 1.4.3 GMI生物传感器的前景展望 |
| 1.5 微流控生物平台简介 |
| 1.5.1 微流控技术简介 |
| 1.5.2 微流控器件的基本功能部件 |
| 1.5.3 微流控平台的磁操控方法 |
| 1.5.4 在临床医学样本检测中的应用 |
| 1.6 本论文设计思想与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 钴基薄带GMI效应的理论模型与计算 |
| 2.1 接触式曲折结构GMI传感器的理论模型 |
| 2.2 非接触式GMI传感系统的理论模型 |
| 2.2.1 电感模型 |
| 2.2.2 外加磁场下非接触式GMI传感系统的模型 |
| 2.3 非接触式GMI传感系统的输出响应 |
| 2.3.1 外加磁场对磁芯磁导率的影响 |
| 2.3.2 驱动交流电流频率对系统输出响应的影响 |
| 2.3.3 GMI传感系统的输出总电感和总交流电阻 |
| 2.3.4 磁芯磁导率对系统输出响应的影响 |
| 2.4 磁芯几何结构对非接触式GMI传感系统输出响应的影响 |
| 2.4.1 磁芯宽度对系统输出响应的影响 |
| 2.4.2 磁芯厚度对系统输出响应的影响 |
| 2.5 螺线管匝数对非接触式GMI传感系统输出响应的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 接触式钴基薄带GMI传感器的性能增强研究 |
| 3.1 钴基薄带及其磁场退火方法 |
| 3.1.1 钴基软磁薄带的特征 |
| 3.1.2 利用退火炉进行磁场退火 |
| 3.2 平面曲折结构钴基薄带GMI传感器的制作 |
| 3.2.1 利用MEMS工艺制作GMI传感器 |
| 3.2.2 利用激光切割法制作GMI传感器 |
| 3.3 GMI传感器的接触式测量方法 |
| 3.4 接触式钴基薄带GMI传感器的性能增强研究 |
| 3.4.1 未退火钴基薄带GMI传感器的性能测量 |
| 3.4.2 磁场退火对GMI效应增强作用 |
| 3.4.3 线宽对曲折结构钴基薄带GMI传感器的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 非接触式钴基薄带GMI传感系统研究 |
| 4.1 非接触式GMI传感系统的几何参数与输出响应 |
| 4.1.1 钴基薄带GMI传感系统的加工与测试 |
| 4.1.2 非接触式钴基薄带GMI传感系统的输出响应 |
| 4.1.3 结构参数对GMI效应的影响 |
| 4.2 利用MEMS工艺设计和加工集成三维微型螺线管GMI传感系统 |
| 4.2.1 集成GMI传感系统的仿真计算 |
| 4.2.2 集成GMI传感系统的微加工与测试 |
| 4.3 集成三维微型螺线管GMI传感系统的输出响应 |
| 4.3.1 外加磁场方向对系统性能的影响 |
| 4.3.2 驱动频率对系统性能的影响 |
| 4.3.3 外加磁场强度对系统性能的影响 |
| 4.3.4 软磁薄带GMI效应的接触式测量分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于GMI效应进行磁珠操控和检测的微流控系统 |
| 5.1 研究背景和意义 |
| 5.2 实验材料和仪器 |
| 5.3 利用接触式和非接触式GMI效应进行磁珠检测的比较 |
| 5.4 磁珠操控系统的设计 |
| 5.4.1 微流控系统的优势 |
| 5.4.2 磁珠在微流体中的力学分析 |
| 5.4.3 基于平面线圈的磁珠操控系统 |
| 5.4.4 基于永磁阵列的磁珠操控系统 |
| 5.5 基于平面线圈的集成微流控GMI传感平台 |
| 5.5.1 集成微流控平台的制作工艺 |
| 5.5.2 磁珠的操控和检测系统 |
| 5.5.3 集成微流控平台对磁珠的操控效果 |
| 5.5.4 免疫磁珠的捕获和检测 |
| 5.5.5 基于平面线圈的微流控磁珠操控平台的优势 |
| 5.6 基于永磁阵列的集成磁敏微流控芯片 |
| 5.6.1 集成磁敏微流控芯片的制作工艺 |
| 5.6.2 集成磁敏微流控芯片的磁学特性 |
| 5.6.3 在磁敏微流控芯片中进行磁珠的检测 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 集成磁敏微流控芯片在生物标志物检测中的应用 |
| 6.1 研究背景和意义 |
| 6.2 利用GMI传感器对生物标志物进行检测 |
| 6.2.1 GMI生物传感器的检测原理 |
| 6.2.2 GMI生物传感器对生物标志物的检测方法 |
| 6.3 生物标志物的免疫和检测方法 |
| 6.3.1 实验材料与试剂 |
| 6.3.2 微流控三明治免疫流程 |
| 6.3.3 生物标志物的检测原理 |
| 6.4 集成磁敏微流控生物传感芯片的应用 |
| 6.4.1 微流控芯片的设计参数 |
| 6.4.2 利用集成微流控芯片对PSA进行检测 |
| 6.4.3 集成磁敏微流控芯片的特异性研究 |
| 6.4.4 在血清中对生物样本进行检测 |
| 6.5 集成磁敏微流控生物传感芯片的优势 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（9）玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 MEMS系统和SU-8 胶简介 |
| 1.2 SU-8 胶复合材料的研究进展 |
| 1.2.1 国外的主要研究 |
| 1.2.2 国内的研究: |
| 1.3 SU-8 胶机械性能增强的意义 |
| 1.4 本文研究的内容和章节安排 |
| 第二章 玻纤/SU-8 复合材料的设计方案和有限元分析理论基础 |
| 2.1 选择玻璃纤维作为增强体材料的设计方案分析论证 |
| 2.2 玻璃纤维选型 |
| 2.3 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料弹性模量的有限元分析方法 |
| 2.4 复合材料弹性力学 |
| 2.4.1 复合材料的细观力学的均质化方法 |
| 2.4.2 复合材料结构分析 |
| 2.4.3 弹性力学基本方程 |
| 2.4.3.1 平衡微分方程 |
| 2.4.3.2 变形和应变分析 |
| 2.4.3.3 应变协调方程 |
| 2.4.3.4 广义胡克定律 |
| 2.4.3.5 边界应力条件 |
| 2.4.3.6 弹性力学的基本方程 |
| 2.5 有限元分析方法原理 |
| 2.5.1 有限元方法的形成背景 |
| 2.5.2 有限元法原理 |
| 2.6 通过软件进行有限元求解 |
| 2.7 本研究的软件环境 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料的有限元计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 编织复合材料力学研究 |
| 3.2.1 编织复合材料的空间几何模型 |
| 3.2.2 单胞分析 |
| 3.2.3 玻璃纤维布结构分析 |
| 3.3 模型建立 |
| 3.3.1 编织材料空间模型的建立 |
| 3.3.2 单胞的选取 |
| 3.3.3 各相材料的弹性参数 |
| 3.4 有限元计算预处理 |
| 3.4.1 网格划分 |
| 3.4.2 单胞中点、面、方向的定义 |
| 3.4.3 纤维束体和基体的接触定义 |
| 3.4.4 对单胞施加的边界面约束条件 |
| 3.4.5 对单胞施加的拉伸载荷 |
| 3.5 沿纤维方向的弹性模量的求解 |
| 3.5.1 复合材料的弹性模量增强效果 |
| 3.5.2 沿纤维方向拉伸时复合材料的应力分析 |
| 3.5.3 不同边界面限定条件的对比 |
| 3.5.4 玻璃纤维布复合位置对弹性模量的而影响 |
| 3.5.5 玻璃纤维束体观察值对弹性模量的影响 |
| 3.5.6 单层玻璃纤维布复合材料厚度对弹性模量的影响 |
| 3.5.7 载荷施加面附加的约束条件对计算值的影响 |
| 3.5.8 沿编织方向拉伸的弹性模量 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料的制备和性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工艺流程设计方案 |
| 4.3 实验过程 |
| 4.3.1 试剂与仪器 |
| 4.3.2 工艺开发与试样制备 |
| 4.3.3 样品性能表征测试 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 试样形貌 |
| 4.4.2 拉伸试验 |
| 4.5 实验值与计算值的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 完成的主要工作与取得的研究成果 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（10）MEMS垂直探针的设计和加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 MEMS探针中的制作工艺 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.2.3 3D封装带来的测试挑战 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 MEMS垂直探针设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 探针屈曲探测原理 |
| 2.2.1 临界应力 |
| 2.2.2 结构的最大应力 |
| 2.2.3 结构的弹簧系数 |
| 2.2.4 探针的接触力 |
| 2.3 MEMS垂直探针的几何结构 |
| 2.3.1 结构与性能的关系 |
| 2.3.2 设计方案 |
| 2.4 MEMS垂直探针的材料 |
| 2.4.1 探针材料的选择 |
| 2.4.2 复合材料的材料参数 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基于有限元分析的探针结构优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构分析和优化 |
| 3.2.1 机械特性分析 |
| 3.2.2 改善应力集中 |
| 3.3 最终结构的有限元分析 |
| 3.3.1 机械特性分析 |
| 3.3.2 电气特性分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于UV-LIGA技术制作MEMS垂直探针 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MEMS垂直探针的制作 |
| 4.2.1 光刻 |
| 4.2.2 微电铸 |
| 4.2.3 释放微结构 |
| 4.3 制作工艺的优化 |
| 4.3.1 光刻工艺的优化 |
| 4.3.2 微电铸工艺的优化 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 MEMS垂直探针的测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 力学测试 |
| 5.3 循环测试 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、紫外厚胶光刻技术在3-D MEMS电感中的应用（论文参考文献）
- [1]高频软磁薄膜与集成电路微磁芯片电感整合研究[D]. 桑涛. 青岛大学, 2021
- [2]基于MEMS技术的电涡流传感器探头研究[D]. 宋冠儒. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于空域能量积分编码调制的微结构数字光刻方法研究[D]. 刘江辉. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [4]基于光波导结构的微驱动器设计研究[D]. 沈林坤. 南京邮电大学, 2020(03)
- [5]用于PolyStrata技术的光刻工艺探索研究[J]. 汪郁东,赵广宏,陈青松,金小锋,张姗. 遥测遥控, 2020(06)
- [6]铁氧体磁性薄膜及在片上电感中的应用研究[D]. 刘海. 电子科技大学, 2020(03)
- [7]压电喷墨打印头SU-8腔室的制作工艺研究[D]. 颜士霞. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]基于巨磁阻抗效应的集成微流控生物传感系统研究[D]. 冯竹. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究[D]. 王惟圣. 上海交通大学, 2020(01)
- [10]MEMS垂直探针的设计和加工技术研究[D]. 王粟. 哈尔滨工业大学, 2019(02)