超聲提高SU-8光刻膠/金屬基底界面結(jié)合強(qiáng)度研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 06:52
隨著MEMS技術(shù)的迅速發(fā)展,金屬微器件的需求量逐漸增加;赟U-8光刻膠的UV-LIGA技術(shù)是制作金屬微器件的有效方法之一。在以SU-8光刻膠UV-LIGA技術(shù)制作金屬微器件的過程中,直接將金屬作為基底制作微器件具有工序少、電鑄時(shí)間短、基底不易損壞等優(yōu)點(diǎn)。然而,在以金屬為基底的SU-8膠光刻過程中,由于SU-8光刻膠與金屬基底結(jié)合性能較差,容易產(chǎn)生膠體與基體結(jié)合失敗,進(jìn)而出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成圖形的徹底損壞,導(dǎo)致制作失敗,因此本文針對(duì)SU-8光刻膠與金屬基底界面結(jié)合強(qiáng)度低的問題開展研究:對(duì)界面結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了定量評(píng)估,并探索了提高界面結(jié)合強(qiáng)度的有效方法,這對(duì)提高微器件制作的成品率和可靠性具有重要的意義。本文建立了定量測量SU-8光刻膠與金屬基底界面結(jié)合強(qiáng)度的方法。探討了幾種測量界面結(jié)合強(qiáng)度方法的可行性,分別采用垂直拉伸法、壓痕法和劃痕法對(duì)SU-8光刻膠與金屬基底的界面結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了測量,并建立了壓痕法和劃痕法的理論模型。研究結(jié)果表明:垂直拉伸法和壓痕法不適合對(duì)SU-8光刻膠與金屬基底界面實(shí)際結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測量,而劃痕法能夠較準(zhǔn)確地測量SU-8光刻膠與金屬基底界面結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí),根據(jù)聚...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:163 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
微齒輪(a)單層微齒輪[14];(b)雙層微齒輪[8]
圖1.2 (a)為ICataoka[6】等人制作的一種由微懸臂梁結(jié)構(gòu)構(gòu)成的MEMS探針卡,該探針卡能夠以較小的力去觸控集成電路的引腳。劉益芳[22]等人采用微電鑄研制了金屬Ni懸臂梁,如圖1.2 (b),該金屬微懸臂梁能夠在微隨道陀螺儀中兼作電極。鍍有金屬薄膜的二氧化娃懸臂梁應(yīng)用于光調(diào)制器陣列和微型機(jī)械幵關(guān)中。(a) (b)圖1.2微懸臂梁(a)探針卡[6]; (b)Ni懸臂梁[22]Fig. 1.2 Micro cantilevers (a) the probe card; (b) N i micro cantilever/" ... ..碑:.... .,::::::...:. <'' : ‘ .. —喊-圖1. 3熱微錄實(shí)物圖及其閥的放大圖[23]Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^圖1.3為YokoyanW23l等人制作的環(huán)形溝道的熱微粟,該栗能夠?yàn)槲⑿蜔彷斔脱b置提供動(dòng)力。他們?cè)贑u基底上刻燭出一個(gè)溝槽,然后旋涂SU-8光刻膠進(jìn)行光刻,并電鑄Cu得到微閥。之后在玻璃基底上沉積氧化銦并刻燭,再在上面沉積上Si02,最后用環(huán)- 2 -
Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^圖1.3為YokoyanW23l等人制作的環(huán)形溝道的熱微粟,該栗能夠?yàn)槲⑿蜔彷斔脱b置提供動(dòng)力。他們?cè)贑u基底上刻燭出一個(gè)溝槽,然后旋涂SU-8光刻膠進(jìn)行光刻,并電鑄Cu得到微閥。之后在玻璃基底上沉積氧化銦并刻燭,再在上面沉積上Si02,最后用環(huán)- 2 -
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分子模擬方法在聚合物性質(zhì)研究中的應(yīng)用[J]. 馬詠梅,楊珊. 廣州化工. 2012(21)
[2]超聲時(shí)效技術(shù)在微注塑模具制作中的應(yīng)用[J]. 杜立群,李成斌,李永輝,于同敏. 光學(xué)精密工程. 2012(06)
[3]Fabrication of Fuze Micro-electro-mechanical System Safety Device[J]. DU Liqun1,*,JIA Shengfang1,NIE Weirong2,and WANG Qijia1 1 Key Laboratory for Precision & Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China 2 School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(05)
[4]Reduction of internal stress in SU-8 photoresist layer by ultrasonic treatment[J]. DU LiQun1,2*, WANG QiJia2 & ZHANG XiaoLei2 1 Key Laboratory for Micro/Nano Technology and System of Liaoning Province, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2 Key Laboratory for Precision & Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China. Science China(Technological Sciences). 2010(11)
[5]交聯(lián)SU-8光刻膠與Ni基底結(jié)合性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 杜立群,郭照沛,張曉蕾. 高分子學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]SU-8光刻膠與Ni基底結(jié)合性的分子模擬[J]. 杜立群,郭照沛,張曉蕾. 高分子材料科學(xué)與工程. 2010(03)
[7]UV-LIGA技術(shù)在微型模具型腔加工中的應(yīng)用研究[J]. 莊儉,于同敏,王敏杰,杜立群. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]納米粉體在聚合物溶液中的超聲分散[J]. 高勇,蘆艾,黃奕剛. 中國粉體技術(shù). 2008(06)
[9]UV-LIGA制作微細(xì)群電極工藝研究[J]. 胡洋洋,朱荻,曾永彬,明平美. 電加工與模具. 2008(01)
[10]微機(jī)電系統(tǒng)中SU-8厚光刻膠的內(nèi)應(yīng)力研究[J]. 杜立群,朱神渺. 光學(xué)精密工程. 2007(09)
博士論文
[1]微細(xì)電解銑削加工技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D]. 劉勇.南京航空航天大學(xué) 2010
[2]界面斷裂韌性與膜基結(jié)合性能關(guān)系的研究[D]. 聶璞林.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]電鑄銅、鎳金屬微器件的工藝研究[D]. 李成斌.大連理工大學(xué) 2013
[2]微電鑄層內(nèi)應(yīng)力與微模具型芯制作的研究[D]. 宋磊.大連理工大學(xué) 2009
[3]UV-LIGA工藝中SU-8膠內(nèi)應(yīng)力和熱溶脹性研究[D]. 朱神渺.大連理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3099245
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:163 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
微齒輪(a)單層微齒輪[14];(b)雙層微齒輪[8]
圖1.2 (a)為ICataoka[6】等人制作的一種由微懸臂梁結(jié)構(gòu)構(gòu)成的MEMS探針卡,該探針卡能夠以較小的力去觸控集成電路的引腳。劉益芳[22]等人采用微電鑄研制了金屬Ni懸臂梁,如圖1.2 (b),該金屬微懸臂梁能夠在微隨道陀螺儀中兼作電極。鍍有金屬薄膜的二氧化娃懸臂梁應(yīng)用于光調(diào)制器陣列和微型機(jī)械幵關(guān)中。(a) (b)圖1.2微懸臂梁(a)探針卡[6]; (b)Ni懸臂梁[22]Fig. 1.2 Micro cantilevers (a) the probe card; (b) N i micro cantilever/" ... ..碑:.... .,::::::...:. <'' : ‘ .. —喊-圖1. 3熱微錄實(shí)物圖及其閥的放大圖[23]Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^圖1.3為YokoyanW23l等人制作的環(huán)形溝道的熱微粟,該栗能夠?yàn)槲⑿蜔彷斔脱b置提供動(dòng)力。他們?cè)贑u基底上刻燭出一個(gè)溝槽,然后旋涂SU-8光刻膠進(jìn)行光刻,并電鑄Cu得到微閥。之后在玻璃基底上沉積氧化銦并刻燭,再在上面沉積上Si02,最后用環(huán)- 2 -
Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^圖1.3為YokoyanW23l等人制作的環(huán)形溝道的熱微粟,該栗能夠?yàn)槲⑿蜔彷斔脱b置提供動(dòng)力。他們?cè)贑u基底上刻燭出一個(gè)溝槽,然后旋涂SU-8光刻膠進(jìn)行光刻,并電鑄Cu得到微閥。之后在玻璃基底上沉積氧化銦并刻燭,再在上面沉積上Si02,最后用環(huán)- 2 -
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分子模擬方法在聚合物性質(zhì)研究中的應(yīng)用[J]. 馬詠梅,楊珊. 廣州化工. 2012(21)
[2]超聲時(shí)效技術(shù)在微注塑模具制作中的應(yīng)用[J]. 杜立群,李成斌,李永輝,于同敏. 光學(xué)精密工程. 2012(06)
[3]Fabrication of Fuze Micro-electro-mechanical System Safety Device[J]. DU Liqun1,*,JIA Shengfang1,NIE Weirong2,and WANG Qijia1 1 Key Laboratory for Precision & Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China 2 School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(05)
[4]Reduction of internal stress in SU-8 photoresist layer by ultrasonic treatment[J]. DU LiQun1,2*, WANG QiJia2 & ZHANG XiaoLei2 1 Key Laboratory for Micro/Nano Technology and System of Liaoning Province, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2 Key Laboratory for Precision & Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China. Science China(Technological Sciences). 2010(11)
[5]交聯(lián)SU-8光刻膠與Ni基底結(jié)合性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 杜立群,郭照沛,張曉蕾. 高分子學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]SU-8光刻膠與Ni基底結(jié)合性的分子模擬[J]. 杜立群,郭照沛,張曉蕾. 高分子材料科學(xué)與工程. 2010(03)
[7]UV-LIGA技術(shù)在微型模具型腔加工中的應(yīng)用研究[J]. 莊儉,于同敏,王敏杰,杜立群. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]納米粉體在聚合物溶液中的超聲分散[J]. 高勇,蘆艾,黃奕剛. 中國粉體技術(shù). 2008(06)
[9]UV-LIGA制作微細(xì)群電極工藝研究[J]. 胡洋洋,朱荻,曾永彬,明平美. 電加工與模具. 2008(01)
[10]微機(jī)電系統(tǒng)中SU-8厚光刻膠的內(nèi)應(yīng)力研究[J]. 杜立群,朱神渺. 光學(xué)精密工程. 2007(09)
博士論文
[1]微細(xì)電解銑削加工技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D]. 劉勇.南京航空航天大學(xué) 2010
[2]界面斷裂韌性與膜基結(jié)合性能關(guān)系的研究[D]. 聶璞林.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]電鑄銅、鎳金屬微器件的工藝研究[D]. 李成斌.大連理工大學(xué) 2013
[2]微電鑄層內(nèi)應(yīng)力與微模具型芯制作的研究[D]. 宋磊.大連理工大學(xué) 2009
[3]UV-LIGA工藝中SU-8膠內(nèi)應(yīng)力和熱溶脹性研究[D]. 朱神渺.大連理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3099245
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