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《微安全機(jī)構(gòu)引信的制備-XXX譯》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、TheFabricationofMEMSFuzeSafetyDevice微安全機(jī)構(gòu)引信的制備Jiashengfang1,aDuLiqun1,bNieWeirong2LiQilei2（1微機(jī)械中心，大連技術(shù)學(xué)院，大連，遼寧，中國(guó)；1,2機(jī)械電子學(xué)院，南京科技大學(xué)，南京，江蘇，中國(guó)；ajeffrey2008aoyun@163.com;bduliqun@dlut.edu.cn）8摘要：本文介紹了一種微安全機(jī)構(gòu)引信的新微加工方法，該方法包含了厚的SU-8光刻紫外光刻過(guò)程，微電鑄過(guò)程，無(wú)支撐板生長(zhǎng)過(guò)程和SU-8犧牲
2、層工序。與其他微機(jī)械加工方法不同，具有垂直側(cè)壁的微安全機(jī)構(gòu)引信采取了在鎳基體上直接電鑄鍍鎳的方法。在本文中，介紹了在金屬基體上直接制備兩種雙層置換設(shè)計(jì)的情況。另外，對(duì)制備中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：微安全機(jī)構(gòu)引信，紫外LIGA技術(shù)，雙層置換設(shè)計(jì)，微電鑄Abstract:ThispaperpresentsanewmicrofabricationmethodofMEMSfuzesafetydevice,whichiscombinedwithSU-8thickphotoresistUVlithography
3、process,micro-electroformingprocess,nobackplategrowingprocessandtheprocessofSU-8assacrificelayer.Differentfromothermicrofabricationmethods,theMEMSfuzesafetydevicewithverticalsidewallswasfabricatedbymicronickelelectroformingdirectlyonNickelsubstrate.Inthis
4、paper,twokindsofdouble-layerlarge-displacementdeviceshadbeenfabricatedonmetalsubstratesdirectly.Besides,someproblemsinthefabricationprocesshadbeendiscussed.Keywords:MEMSFuzesafetydevice,UV-LIGAtechnology,double-layerlarge-displacementdevice,micro-electrof
5、orming1引言隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，微安全機(jī)構(gòu)引信作為一種新穎的方案得到了快速發(fā)展和越來(lái)越多的關(guān)注。為了得到高性能的引信，控制其體積大小顯得非常重要。而微安全機(jī)構(gòu)引信能很好的滿(mǎn)足這點(diǎn)，它比傳統(tǒng)引信小得多，能夠?yàn)槠渌綔y(cè)設(shè)備提供空間，從而引信的安全度和破壞力得到了大幅度提升。另外，微安全機(jī)構(gòu)引信展示出了一系列引人注意的優(yōu)點(diǎn)，低成本，重量輕，高強(qiáng)度和高可靠性。引信中可動(dòng)部件一般在很惡劣的環(huán)境下工作，有的需要承受幾千g的加速度。目前有幾種可加工微安全機(jī)構(gòu)引信微結(jié)構(gòu)的技術(shù)，例如深度反應(yīng)離子刻蝕，LIG
6、A技術(shù)，噴射模鑄法，熱壓制，紫外LIGA，粉末金屬燒結(jié)，粉末金屬微結(jié)構(gòu)拉模鑄造。在這些技術(shù)中，紫外LIGA技術(shù)非常重要，其權(quán)重占到了7.2。紫外LIGA技術(shù)不僅繼承了LIGA的優(yōu)點(diǎn)，更得益于使用紫外光源替代了X射線發(fā)生器帶來(lái)的低成本經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。通過(guò)控制參數(shù)，可以得到具有高品質(zhì)、低成本的垂直側(cè)壁結(jié)構(gòu)樣品。在本文中，結(jié)合了紫外LIGA技術(shù)和無(wú)支撐板生長(zhǎng)方法，使用在金屬基體上電鑄鎳的工藝方案制備了微安全機(jī)構(gòu)引信。2制備過(guò)程如圖1所示，制備過(guò)程由以下過(guò)程組成：2.1基體處理用鎳基體制造成可用的結(jié)構(gòu)。首先，把基體磨光
7、處理，然后把鎳基體放入丙酮溶液中，并用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行15分鐘清洗，去除掉表面的油和雜質(zhì)，之后再放入乙醇溶液中，超聲波清洗15分鐘。2.2SU-8涂敷在基體上旋轉(zhuǎn)涂覆約70μm厚的SU-8光刻膠；在電烘干箱（WG-20）中65℃環(huán)境下慢慢烘干基體1小時(shí)，然后溫度逐漸上升到75℃，保持1小時(shí)；隨后溫度上升到85℃并保持烘干1.5小時(shí)。2.3光刻上述70μm厚的SU-8光刻膠需要照射劑量約為300mJ/cm2光；85℃環(huán)境中快速的曝光約3分鐘。理想模型在室溫下需要進(jìn)行4~6分鐘的顯影。2.4電鑄電鑄環(huán)境和電解
8、液成分如下：Ni(NH2SO3)2?4H2O550g/L;NiCl210g/L;H3BO335g/L;添加劑0.1~0.15g/L;溫度：50℃；PH值約4.0；電流密度為1A/dm28，并進(jìn)行攪拌。需要花費(fèi)8小時(shí)得到第一層電鑄結(jié)構(gòu)。2.5濺射Cu把第一層結(jié)構(gòu)磨光，清洗，烘干；使用JS3X-808濺射系統(tǒng)在第一層結(jié)構(gòu)上濺射240nm厚的Cu膜（電鑄傳導(dǎo)層），功率為300W，時(shí)間約6分鐘。8圖1微安全機(jī)構(gòu)引信的詳細(xì)制備過(guò)程82.
