發(fā)布時(shí)間：2021-01-27 03:52

　　近年來(lái)，伴隨MEMS微制造領(lǐng)域向柔性化、定制化、集成化、智能化發(fā)展的潮流，基于“自由堆積／去除”原理的直寫(xiě)技術(shù)迅速崛起，成為備受關(guān)注和研究的新型微制造技術(shù)。面對(duì)機(jī)遇，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直寫(xiě)微制造技術(shù)與設(shè)備對(duì)提升我國(guó)在MEMS制造領(lǐng)域中的技術(shù)水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力具有十分重要的意義。本文在實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的微筆／微噴直寫(xiě)沉積和激光微熔覆電子漿料工藝基礎(chǔ)上，提出基于激光-微筆／微噴直寫(xiě)技術(shù)集成制造MEMS微結(jié)構(gòu)的工藝路線，對(duì)相關(guān)的多功能直寫(xiě)集成制造工藝設(shè)備、基礎(chǔ)材料體系和關(guān)鍵工藝過(guò)程進(jìn)行了較系統(tǒng)的探索和討論。采用微筆、微噴直寫(xiě)沉積和激光微熔覆工藝中的一種或幾種工藝組合，分別在石英玻璃和Al₂O₃陶瓷基片上制作了MEMS器件單元微結(jié)構(gòu)如信號(hào)電路、基礎(chǔ)薄膜、叉指懸臂、三維薄壁墻及基礎(chǔ)微型橋等，實(shí)證了激光-微筆／微噴直寫(xiě)集成制造MEMS微結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)可行性。主要研究成果總結(jié)如下：基于快速原型工藝集成和多功能快速原型制造系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一臺(tái)多功能直寫(xiě)微制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了激光、微筆和微噴三種直寫(xiě)加工工具，具有柔性化、集成化、多功能、可擴(kuò)展和開(kāi)放性... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：142 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

噴墨沉積直寫(xiě)工藝原理

S.BFulfer等人又將噴墨印刷直寫(xiě)技術(shù)與MEMS技術(shù)中的犧牲層技術(shù)相結(jié)合，采用納米粒子墨水作為結(jié)構(gòu)層、PMMA聚合物作為犧牲層成功制作了熱執(zhí)行器和線性驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等可動(dòng)MEMS器件協(xié)’]，如圖1一3和1一4所示。但是，因?yàn)樗m用墨水的粘度限制(必須小于IPa.S)，單次噴寫(xiě)膜厚僅為納米級(jí)，為了使結(jié)構(gòu)不塌陷必須多次噴墨，對(duì)于厚度要求較大的支撐部件，噴墨次數(shù)需要多達(dá)數(shù)百次，效率較低。刮板PMMA溶液基片l哪一噴頭髦瀚淇翼然撰龔舞麟撰{羹魏葵懸臂梁/麟瓣蘸蒸巍群彝麟瓢圖1一3基于噴射沉積工藝制造懸臂梁結(jié)構(gòu)工藝流程(a)懸臂梁結(jié)構(gòu)熱執(zhí)行器(b)靜電驅(qū)動(dòng)微型旋轉(zhuǎn)馬達(dá)圖1一4基于噴射沉積工藝制造的懸臂梁結(jié)構(gòu)熱執(zhí)行器和線性驅(qū)動(dòng)馬達(dá)顯然，噴墨直寫(xiě)沉積工藝的成功主要在于利用了成熟穩(wěn)定的打印噴嘴制造技術(shù)，但是由于對(duì)電子墨水的粘度范圍要求很高，很多電子材料難以做成與打印噴嘴兼容

S.BFulfer等人又將噴墨印刷直寫(xiě)技術(shù)與MEMS技術(shù)中的犧牲層技術(shù)相結(jié)合，采用納米粒子墨水作為結(jié)構(gòu)層、PMMA聚合物作為犧牲層成功制作了熱執(zhí)行器和線性驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等可動(dòng)MEMS器件協(xié)’]，如圖1一3和1一4所示。但是，因?yàn)樗m用墨水的粘度限制(必須小于IPa.S)，單次噴寫(xiě)膜厚僅為納米級(jí)，為了使結(jié)構(gòu)不塌陷必須多次噴墨，對(duì)于厚度要求較大的支撐部件，噴墨次數(shù)需要多達(dá)數(shù)百次，效率較低。刮板PMMA溶液基片l哪一噴頭髦瀚淇翼然撰龔舞麟撰{羹魏葵懸臂梁/麟瓣蘸蒸巍群彝麟瓢圖1一3基于噴射沉積工藝制造懸臂梁結(jié)構(gòu)工藝流程(a)懸臂梁結(jié)構(gòu)熱執(zhí)行器(b)靜電驅(qū)動(dòng)微型旋轉(zhuǎn)馬達(dá)圖1一4基于噴射沉積工藝制造的懸臂梁結(jié)構(gòu)熱執(zhí)行器和線性驅(qū)動(dòng)馬達(dá)顯然，噴墨直寫(xiě)沉積工藝的成功主要在于利用了成熟穩(wěn)定的打印噴嘴制造技術(shù)，但是由于對(duì)電子墨水的粘度范圍要求很高，很多電子材料難以做成與打印噴嘴兼容


本文編號(hào)：3002372