超声提高SU-8光刻胶/金属基底界面结合强度研究
发布时间：2021-03-25 06:52
随着MEMS技术的迅速发展,金属微器件的需求量逐渐增加。基于SU-8光刻胶的UV-LIGA技术是制作金属微器件的有效方法之一。在以SU-8光刻胶UV-LIGA技术制作金属微器件的过程中,直接将金属作为基底制作微器件具有工序少、电铸时间短、基底不易损坏等优点。然而,在以金属为基底的SU-8胶光刻过程中,由于SU-8光刻胶与金属基底结合性能较差,容易产生胶体与基体结合失败,进而出现脱落现象,严重时会造成图形的彻底损坏,导致制作失败,因此本文针对SU-8光刻胶与金属基底界面结合强度低的问题开展研究：对界面结合强度进行了定量评估,并探索了提高界面结合强度的有效方法,这对提高微器件制作的成品率和可靠性具有重要的意义。本文建立了定量测量SU-8光刻胶与金属基底界面结合强度的方法。探讨了几种测量界面结合强度方法的可行性,分别采用垂直拉伸法、压痕法和划痕法对SU-8光刻胶与金属基底的界面结合强度进行了测量,并建立了压痕法和划痕法的理论模型。研究结果表明：垂直拉伸法和压痕法不适合对SU-8光刻胶与金属基底界面实际结合强度进行测量,而划痕法能够较准确地测量SU-8光刻胶与金属基底界面结合强度。同时,根据聚...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微齿轮(a)单层微齿轮[14];(b)双层微齿轮[8]
图1.2 (a)为ICataoka[6】等人制作的一种由微悬臂梁结构构成的MEMS探针卡，该探针卡能够以较小的力去触控集成电路的引脚。刘益芳[22]等人采用微电铸研制了金属Ni悬臂梁，如图1.2 (b),该金属微悬臂梁能够在微随道陀螺仪中兼作电极。镀有金属薄膜的二氧化娃悬臂梁应用于光调制器阵列和微型机械幵关中。(a) (b)图1.2微悬臂梁（a)探针卡[6]; (b)Ni悬臂梁[22]Fig. 1.2 Micro cantilevers (a) the probe card; (b) N i micro cantilever/" ... ..碑:.... .,::::::...:. <'' : ‘ .. —喊-图1. 3热微录实物图及其阀的放大图[23]Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^图1.3为YokoyanW23l等人制作的环形沟道的热微粟，该栗能够为微型热输送装置提供动力。他们在Cu基底上刻烛出一个沟槽，然后旋涂SU-8光刻胶进行光刻，并电铸Cu得到微阀。之后在玻璃基底上沉积氧化铟并刻烛，再在上面沉积上Si02，最后用环- 2 -
Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^图1.3为YokoyanW23l等人制作的环形沟道的热微粟，该栗能够为微型热输送装置提供动力。他们在Cu基底上刻烛出一个沟槽，然后旋涂SU-8光刻胶进行光刻，并电铸Cu得到微阀。之后在玻璃基底上沉积氧化铟并刻烛，再在上面沉积上Si02，最后用环- 2 -
【参考文献】：
期刊论文
[1]分子模拟方法在聚合物性质研究中的应用[J]. 马咏梅,杨珊. 广州化工. 2012(21)
[2]超声时效技术在微注塑模具制作中的应用[J]. 杜立群,李成斌,李永辉,于同敏. 光学精密工程. 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]交联SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子动力学模拟[J]. 杜立群,郭照沛,张晓蕾. 高分子学报. 2010(06)
[6]SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子模拟[J]. 杜立群,郭照沛,张晓蕾. 高分子材料科学与工程. 2010(03)
[7]UV-LIGA技术在微型模具型腔加工中的应用研究[J]. 庄俭,于同敏,王敏杰,杜立群. 哈尔滨工业大学学报. 2009(05)
[8]纳米粉体在聚合物溶液中的超声分散[J]. 高勇,芦艾,黄奕刚. 中国粉体技术. 2008(06)
[9]UV-LIGA制作微细群电极工艺研究[J]. 胡洋洋,朱荻,曾永彬,明平美. 电加工与模具. 2008(01)
[10]微机电系统中SU-8厚光刻胶的内应力研究[J]. 杜立群,朱神渺. 光学精密工程. 2007(09)
博士论文
[1]微细电解铣削加工技术的基础研究[D]. 刘勇.南京航空航天大学 2010
[2]界面断裂韧性与膜基结合性能关系的研究[D]. 聂璞林.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]电铸铜、镍金属微器件的工艺研究[D]. 李成斌.大连理工大学 2013
[2]微电铸层内应力与微模具型芯制作的研究[D]. 宋磊.大连理工大学 2009
[3]UV-LIGA工艺中SU-8胶内应力和热溶胀性研究[D]. 朱神渺.大连理工大学 2007
本文编号：3099245
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微齿轮(a)单层微齿轮[14];(b)双层微齿轮[8]
图1.2 (a)为ICataoka[6】等人制作的一种由微悬臂梁结构构成的MEMS探针卡，该探针卡能够以较小的力去触控集成电路的引脚。刘益芳[22]等人采用微电铸研制了金属Ni悬臂梁，如图1.2 (b),该金属微悬臂梁能够在微随道陀螺仪中兼作电极。镀有金属薄膜的二氧化娃悬臂梁应用于光调制器阵列和微型机械幵关中。(a) (b)图1.2微悬臂梁（a)探针卡[6]; (b)Ni悬臂梁[22]Fig. 1.2 Micro cantilevers (a) the probe card; (b) N i micro cantilever/" ... ..碑:.... .,::::::...:. <'' : ‘ .. —喊-图1. 3热微录实物图及其阀的放大图[23]Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^图1.3为YokoyanW23l等人制作的环形沟道的热微粟，该栗能够为微型热输送装置提供动力。他们在Cu基底上刻烛出一个沟槽，然后旋涂SU-8光刻胶进行光刻，并电铸Cu得到微阀。之后在玻璃基底上沉积氧化铟并刻烛，再在上面沉积上Si02，最后用环- 2 -
Fig. 1.3 Photograph of thermal micro pump and enlarged photograph of the valves^图1.3为YokoyanW23l等人制作的环形沟道的热微粟，该栗能够为微型热输送装置提供动力。他们在Cu基底上刻烛出一个沟槽，然后旋涂SU-8光刻胶进行光刻，并电铸Cu得到微阀。之后在玻璃基底上沉积氧化铟并刻烛，再在上面沉积上Si02，最后用环- 2 -
【参考文献】：
期刊论文
[1]分子模拟方法在聚合物性质研究中的应用[J]. 马咏梅,杨珊. 广州化工. 2012(21)
[2]超声时效技术在微注塑模具制作中的应用[J]. 杜立群,李成斌,李永辉,于同敏. 光学精密工程. 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]交联SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子动力学模拟[J]. 杜立群,郭照沛,张晓蕾. 高分子学报. 2010(06)
[6]SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子模拟[J]. 杜立群,郭照沛,张晓蕾. 高分子材料科学与工程. 2010(03)
[7]UV-LIGA技术在微型模具型腔加工中的应用研究[J]. 庄俭,于同敏,王敏杰,杜立群. 哈尔滨工业大学学报. 2009(05)
[8]纳米粉体在聚合物溶液中的超声分散[J]. 高勇,芦艾,黄奕刚. 中国粉体技术. 2008(06)
[9]UV-LIGA制作微细群电极工艺研究[J]. 胡洋洋,朱荻,曾永彬,明平美. 电加工与模具. 2008(01)
[10]微机电系统中SU-8厚光刻胶的内应力研究[J]. 杜立群,朱神渺. 光学精密工程. 2007(09)
博士论文
[1]微细电解铣削加工技术的基础研究[D]. 刘勇.南京航空航天大学 2010
[2]界面断裂韧性与膜基结合性能关系的研究[D]. 聂璞林.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]电铸铜、镍金属微器件的工艺研究[D]. 李成斌.大连理工大学 2013
[2]微电铸层内应力与微模具型芯制作的研究[D]. 宋磊.大连理工大学 2009
[3]UV-LIGA工艺中SU-8胶内应力和热溶胀性研究[D]. 朱神渺.大连理工大学 2007
本文编号：3099245
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