国家自然科学基金(51035005)
- 作品数：26 被引量：40H指数：3
- 相关作者：李以贵杉山进陈翔刘景全廖哲勋更多>>
- 相关机构：上海应用技术大学上海交通大学上海应用技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科技兴农重点攻关项目更多>>
- 相关领域：机械工程电子电信自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 基于X光移动光刻技术的PMMA微透镜阵列制备被引量：3
- 2016年
- 微透镜阵列的制备已经成为微光学领域的研究热点。利用两次X光移动光刻技术,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为正光刻胶,在PMMA基板上制造了微透镜阵列,并对其制作原理进行了详细说明。设计了制备微透镜阵列用的掩膜图形,并通过掩膜图形模拟仿真,预测了微透镜在两次移动曝光显影后的形状。第一次X光移动光刻后,理论上会得到半圆柱状三维结构;第一次光刻后将掩膜板旋转90°,进行第二次移动曝光光刻,最终在PMMA基板上制备了面积为10 mm×10 mm的30×30个微透镜阵列,阵列中每个微透镜的直径约248μm、厚度约82μm。同时也研究了X光曝光量与PMMA刻蚀深度之间的关系。微透镜阵列形貌测试表明此种制备微透镜阵列的新方法是可行的。
- 李以贵颜平黄远杉山进
- 关键词：微透镜阵列微制造PMMA
- 基于热模压和切削减薄工艺制备聚合物微静电驱动器被引量：1
- 2019年
- 为了满足运输蛋白质、细胞等微纳米级物体的需求,有必要研制聚合物微静电梳齿驱动系统。与硅静电梳齿驱动器相比,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)静电梳齿驱动器具有成本低、成品率高、驱动电压低和能耗少等优点。首先通过微细加工工艺,制备硅静电梳齿驱动器模具。基于硅模具,利用热模压工艺制备PMMA微驱动器,再通过机械切削工艺释放制备好的PMMA微驱动器结构,得到带基底的PMMA微静电梳齿驱动器,最后通过切削减薄工艺,释放静电梳齿微结构,得到可动的PMMA微静电梳齿驱动器。驱动结果表明,PMMA微静电梳齿驱动器制备工艺具有可行性。
- 金敏慧王洁蔡金东吴文渊李以贵
- 关键词：微驱动器
- 基于pn结的微热加速度传感器
- 2021年
- 在密闭腔室,设计加热器和测温元件结构并充入气体后加热,腔室内可以形成稳定的热对流场。由于气体存在惯性,当外界有加速度作用时,指定位置放置的pn结可以检测到温度变化。通过仿真分析优化了腔室的合适直径和pn结放置的具体位置。为有效提高温差,优化了pn结的形状以解决因提高气体工作温度带来的热应力集中问题。利用微细加工技术制备了加热器、pn结及腔室结构。对所制备的pn结的伏安特性进行了测试,封装后的传感器测试结果表明:气体温度为200℃时,传感器的灵敏度为8 mV/g,非线性度为0.23%。制备的基于pn结的微热加速传感器具有应力小、灵敏度高的特点。
- 王佩英邱霁玄张成功王欢李以贵
- 关键词：微细加工技术PN结
- 聚合物四开叉型微针阵列的仿真、制备与测试
- 2020年
- 通过使用MATLAB软件,设计了四开叉型微针阵列的掩模板图形,并利用仿真和掩模板图形补偿方法,改进了四开叉型微针阵列的掩模板图形,使得制备的四开叉型微针阵列的强度得到增加。采用两次移动X光曝光技术制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)四开叉型微针阵列。利用毛细管现象,制备的四开叉型微针可以提取与血液性质类似的苯胺蓝溶液,验证了该微针阵列可以用来采血。通过将微针刺入聚氨酯薄膜上,测试施加的负荷来进行强度测试,验证了所制备的微针阵列有足够的强度,负荷为0. 4 N/针。
- 王洁金敏慧蔡金东吴文渊李以贵
- 用于机器人手指的SOI基板微压阻式力传感器被引量：2
- 2021年
- 压阻式力传感器常被用作工业机器人手指接触力传感器,为准确测量微小力与力矩,设计并测试了一种用于六自由度微力测量的微压阻式力传感器。该传感器由传力支柱、软半球盖、力-力矩传感结构和Wheatstone电桥四部分构成。采用有限元方法分析了各方向上施加力时应力的分布情况,由此确定了压敏电阻的位置分布。采用光刻、掺杂、深反应离子刻蚀和键合等微细加工工艺制备微压阻式力传感器的力-力矩传感结构(2 mm×2 mm×0.5 mm)。测试结果表明:传感器的量程为0~875 mN,z方向上的力Fz灵敏度为0.14 mV/mN,y方向上的力矩My灵敏度为1.76 mV/N·μm,x方向上的力矩Mx灵敏度为1.66 mV/N·μm,力-力矩传感结构相互间的串扰≤5%,并且施加的力与输出电压呈线性关系。该传感器具有体积小、灵敏度高和可靠稳定的特点。
- 邱霁玄王佩英王欢张成功李以贵
- 关键词：压阻式传感器微细加工
- X光光刻工艺微针阵列的制备、测试和仿真被引量：4
- 2018年
- 为了提高透皮给药的效率,降低传统注射对人体的疼痛感,需要制备微针阵列结构。本文介绍了一种新的微针阵列结构的制造技术。利用日本立命馆大学的同步辐射光源AURORA进行两次X光移动光刻和一次固定X光光刻技术,在PMMA光刻胶上得到微针阵列。通过采用不同的掩膜版图形以及对不同位置的空心孔进行X光光刻,获得了不同规格的空心微针阵列,针对固定X光光刻时对准的问题,自行研制了X光光刻对准装置,实验结果证明,该装置能实现空心微针阵列的制备。并且进行了微针刺穿测试,结果证明微针有足够的强度。为了达到低成本批量复制微针阵列的目的,还进行了微针模具的倒模和复制实验,成功得到金属镍实心微针阵列。最后,针对光刻过程中微针阵列结构的侧面形状发生畸变的情况,对移动X光光刻建立了仿真预测,将仿真预测结果与实验结果进行了比较,结果表明显影深度的误差为5%。
- 李以贵吴文渊王欢蔡金东吕曈
- 关键词：透皮给药
- 微针加工技术的最新研究进展被引量：1
- 2020年
- 微针作为一种新型经皮给药器具,在生物医学领域中有广泛的应用需求。结合UV-LIGA加工技术、湿法刻蚀技术、干法刻蚀技术和表面微加工技术等传统微电子机械系统(MEMS)加工技术,以及最近出现的3D打印技术、激光加工技术、拉延光刻技术和热压法等微针的特种加工技术,分析了国内外的微针制备的研究现状,简述了不同类型的微针在经皮给药应用中的优缺点,指出了微针在经皮给药中存在的技术瓶颈和解决方案,最后提出了微针在药物治疗系统、医学检测系统、智能药物的输送系统和传感器系统等方面的应用。
- 王洁王欢吴文渊李以贵
- 关键词：激光加工技术经皮给药
- MEMS压电能量采集器的研究进展被引量：5
- 2021年
- 压电材料可以将机械能转化为电能的特殊性质引起了基于压电材料的能量采集器的研究。概述了压电能量采集器收集能量的原理,分别介绍了压电能量采集器的悬臂梁型、隔膜型和桥型这三种常用结构以及其他结构,介绍了一种利用块状压电陶瓷制作压电悬臂梁的新型工艺。简述了线性拓频和非线性振动拓频两种悬臂梁型能量采集器的带宽优化方法。举例说明了压电能量采集器在基于可穿戴设备的人体运动领域及医学领域中采集能量的实际应用,最后,总结了压电能量采集器的优缺点,对压电型能量采集器未来发展进行了展望。
- 董璇王保志张成功王欢李以贵
- 关键词：压电材料
- 基于准分子激光的X光掩膜板与压电陶瓷加工被引量：2
- 2015年
- 随着元器件的微型化、精密化发展,对快速微细加工提出了巨大需求。基于准分子激光微细加工技术,以串行加工方式加工了X光掩膜板图形结构和压电陶瓷(PZT)微结构。研究了波长为248 nm KrF准分子激光微细加工技术的最优加工条件,获得了高质量的X光光刻用的掩膜板和PZT微结构。基于X光掩膜板,采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为光刻胶进行X光光刻,获得了高深宽比的六角形蜂窝微结构。通过输入不同的加工参数来激光加工PZT基板,获得了加工参数与PZT基板加工深度的关系。通过对加工好的PZT微结构和六角形蜂窝微结构的测试,结果表明利用准分子激光器可实现快速微细加工的目的。
- 李以贵颜平黄远杉山进
- 关键词：微细加工准分子激光
- 基于MEMS工艺的压电驱动的可变形反射微镜
- 2022年
- 可变形反射镜作为自适应光学系统的核心部件,通过与微电子机械系统(MEMS)技术的结合向微型化、集成化的方向发展。基于压电材料的逆压电效应,设计并制备了一种压电驱动的可变形反射微镜,可通过电信号的控制实现微镜的驱动控制。设计的可变形反射微镜由硅镜片、锆钛酸铅(PZT)驱动器和玻璃基板三部分结构组成。利用有限元仿真软件对硅镜片的结构进行了优化。采用物理气相沉积、紫外光刻、共晶键合、机械切割和深反应离子刻蚀(DRIE)等工艺制备了微镜。在制备硅镜片的每一个工艺步骤结束后,使用激光干涉仪对硅镜面表面形变进行了检测。检测结果显示,制备的微镜在加载±1.5 kV电压时可以实现正向最大0.6μm、负向最大1.7μm的变形。着重讨论了硅镜片产生不均匀形变的原因,并提出了一些解决办法。
- 王一王欢李以贵
- 关键词：自适应光学系统压电材料
