基于mems的4215;4微推進(jìn)陣列制備及性能研究

1、南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于MEMS的4×4微推進(jìn)陣列制備及性能研究姓名：陳默申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：軍事化學(xué)與煙火技術(shù)指導(dǎo)教師：葉迎華20100623A b s t r a c tA 4 ×4m i c r o ．t h r u s t e rw a s d e s i g n e di n t h i s p a p e r ．A p p l i c a t i o no fM E M S t e c h n o

2、 l o g y ,i g n i t i o nc i r c u i tl a y e r , s i l i c o nc h a m b e ra n d e x t e r n a lc i r c u i tb o a r dw e r ep r o d u c e d ，w h i c hm a k eu p o f t h em i c r o ．t h r u s t e r ．T h ep e r f o r m a

3、 n c eo f m i c r o - t h r u s t e r a r r a yw a s t e s t e d ．A p p l i c a t i o no fw e te t c h i n gp r o c e s s ，t h e C ri g n i t i o n b r i d g ew a sp r o d u c e d ．T h eb e s tl i t h o g r a p h y c o n

4、 d i t i o n s w e r ec o n f i r m e d ．C o m p l e t e dt h e A l ／C u O ／A l f i l m b r i d g e b yi m a g e —r e v e r s a l p r o c e s s ，T h e o p t i m u m p a r a m e t e r s o f A Z 5 2 14 E r e v e r s a l p

5、r o c e s s a n dc o m p o s i t e t h i nf i l md e p o s i t i o nw e r ec o n f i r m e d ．T e s t e dt h ee l e c t r i c a lp r o p e r t i e so f t w ot h i nf i l mb r i d g e s ．t h ea v e r a g em e m b r a n e

6、r e s i s t a n c eo f C r b r i d g ew a s 2 7 0 ．6 4 Qa n d A l ／C u O ／A lb r i d g e W a s5 ．6 0 4 Q ；W h e ni g n i t e d w i t hc o n s t a n t v o l t a g e ，t h ea v e r a g eb l o w i n gt i m eo fC rb r i d g e

7、w a s5 5 ．9 4 0 I t sa n d A 1 ／C u O ／A I B r i d g eW a S 2 ．7 9 3 1 ．t s ；t h ea v e r a g e b l o w i n g e n e r g yo fC rb r i d g eW a s2 9 6 ．3 6 2 8 p ja n dA 1 ／C u O ／A l b r i d g ew a s9 7 ．8 8 4 1 x J ．C ui

8、 g n i t i o n c i r c u i tW a sp r o d u c e db yw e t e t c h i n gp r o c e s s ，t h ec i r c u i tl i n ea c h i e v e d4 ×4u n i t sl o g i c1 。g m —t l o n ．W eu s eP ．t y p e s i l i c o n t o m a k e c o m

9、b u s t i o n c h a m b e rb y A n i s o t r o p i ce t c h i n g ，w h i c h t h i c k n e s so f3 9 8 } t ma n d ( 1 0 0 ) c r y s t a lf a c e ．U s i n gL P V C D d o u b l e - d e p o s i t e dS i 3 N 4f i l mo nt h e

10、s u b s t r a t es u r f a c ea sw e t e t c h i n gm a s k ．A p p l i c a t i o no fa n o d i c b o n d i n g ，s i l i c o nc o m b u s t i o nc h a m b e ra n d i g n i t i o nc i r c u i tl a y e rW a sb o n d e d ．，t

11、 h e i g n i t i o nc i r c u i t l a y e ra n dt h e o u t e rc i r c u i tb o a r d w a sb o n d e db yw i r eb o n d i n g ．T h eo p t i m u mp a r a m e t e r so f a n o d i c b o n d i n g a n d w i r eb o n d i n g

12、 w e r e c o n f i r m e d ．L T N R | a d h e s i v e w a s u s e da sp r o p u l u s i o no f m i c r o ·t h r u s t e ra r r a y , t h ep r o p u l u s i o n c a nc o m p l e t e l yc o m b u s t i o ni n c o n s

13、t a n tv o l t a g eo f15 V ．2 0 Va n d2 5 V ．A s t h ev o l t a g ei n c r e a s e s ，t h e i g n i t i o n t i m e d e c r e a s e s ，t h e a v e r a g ei g n i t i o nt i m e o fe a c h v o l t a g ew e r er e s p e c

14、 t i v e l y1 ．21m s ．1 ．7 9 m sa n d 2 ．7 1m s ；T h ea v e r a g ei g n i t i o ne n e r g yo f e a c hv o l t a g ew e r er e s p e c t i v e l y3 ．4 1 m J ．3 ．3 4m J a n d 3 ．7 9 m J ．U n i t t h r u s t a n d i m p u

15、 l s e w a s t e s t e d w i t h t h e s i —c h a m b e r a n d c y l i n d r i c a l e p o x yc h a m b e r ．w h i c hh a s d i a m e t e r o fO ．7 m ma n d t h i c k n e s s o f0 ．9 m m o r 1 ．2 m m 。W i t h t h ec o m

16、 b u s t i o nc h a m b e r v o l u m ei n c r e a s e s ，t h e u n i t t h r u s t a n di m p u l s e s h o w e dat e n d e n c yt o i n c r e a s e ．T h ea v e r a g e t h r u s to f t h r e ec h a m b e r sw e r e5 7

17、．1 5 m N ，4 12 ．0 2 m Na n d7 3 9 ．8 5 m N ；t h ea v e r a g e i m p u l s ew e r e r e s p e c t i v e l y0 ．0 3 8 5m N ·S ，0 ．2 7 8 m N 。S a n d0 ．5 0 1 m N 。S ．K e y w o r d ：M E M S ，b o n d i n g ，m i c r o —t