M7130平面磨床液压系统设计【优秀液压系统设计+3张CAD图纸】
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优秀液压系统设计+3张CAD图纸
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使用OTS-SAM和二氧化硅涂料预防小丘形成二氧化硅和OTS-SAM薄膜硅片的加工特性采用双涂层系统的可行性进行了研究，目的是消除不良的山丘。OTS-SAM最外层的涂层被用来作为牺牲层膜，这反过来又服务模式硅。选择性地去除微加工OTS-SAM涂层，HF和KOH化学蚀刻工艺去除SiO2层建立在硅衬底上的模式。这个过程中，可以成功地制备槽的宽度约1JMM的模式，在硅片上，没有形成不良的山丘。1.介绍已制定相关的微机电系统温度（MEMS）的各种技术，在硅基材料制作的微型模式和结构。然而，这些技术，需要大量的设备和成本高，在参与设立制造工厂。此外，它通常是必要的面具，使每个光的过程，增加了全过程的成本和时间。虽然技术，具有批量生产强的优点，它是不适合微型模具和微型系统原型制造所需要的柔性加工。 为了实现无成本效益和灵活的加工，使用口罩，许多技术已经开发出来。在MCSPL（化工机械扫描探针光刻）的过程以前开发的，薄薄的光阻层选择性去除探针尖端的原子力显微镜（AFM）的化学蚀刻硅或金属表面上制作微沟槽模式。作为抵抗层，已利用的材料，如二氧化硅和自组装膜（SAMS）为抵御化学腐蚀的能力。光阻去除尖端的切削作用下不断施加负荷。负载调整就可以实现所需的深度，使切。经过加工，制作模式是有选择性化学蚀刻，光阻已被删除的地区。三维结构，以及各种线条图案，可以制作成功由MCSPL过程。制作模式的尺寸取决于探头尖大小，厚度的抵制，抵制加工过程中的应用负载。例如，MCSPL利用原子力显微镜在几十纳米尺度的加工能力，同时提供几十微米或更大的模式可以使用3轴精密驱动器的一个尖锐的触笔结合的工具类型捏造。虽然几十微米和数百个纳米的沟槽图案宽度可以达到使用MCSPL过程，在1毫米范围内的模式不能制造足够的可靠性。应用于硅工件制作的微米大小的图案当MCSPL过程，小丘往往形成，而不是沟槽。遇到这种现象时，光阻层是薄和正常负载是比较高的，因为刀尖可以很容易地穿透抵抗层之间的锐利尖端和硅衬底上，在机械加工过程中造成的直接磨损。另一方面，如果抵制层太厚，变得极难控制等将在机械加工过程中去除，只有抵抗物质的正常负荷。在这种情况下，是一个非常高的刀具和工件之间的直接接触会发生的概率。因此，小丘的形成是一个重大的问题在硅微图案时，需要在1毫米宽的范围内槽模式。在这项工作中，小丘形成MCSPL过程中的应用到硅工件进行了调查。是更好地了解在岗的形成过程和发展过程，其中岗的形成过程中，可以在1毫米范围内的沟槽图案宽度MCSPL过程防止。作为一种手段，以消除在岗形成问题的各种实验条件进行了调查，结果进行了分析。特别是，一层的十八烷基三氯硅烷（OTS，CH3（CH2）17，SiO3）SAM），这就是俗称的防粘连涂层在MEMS的应用使用，被利用作为一个次要的光阻层，以防止形成小丘MCSPL的过程。2.实验细节 使用定制的设备进行微加工实验。机械加工刀具被用来作为一个半径为1毫米的金刚石针尖。通过正常负荷对工具进行加工工件表面，随后由划线运动，以消除被涂工件上的光阻层。该工具被安装在一个灵活的不锈钢悬臂年底，使应用在加工过程中的正常负荷不敏感表面波纹度以及工件的水平错位。一个基于PC的系统使用一组三个精密直线执行器控制工具的议案。由刀具路径在C语言编程，刀具路径可以改变容易。为了监测状态，机械加工，切削或摩擦力，在加工过程中使用武力传感器测量。在洁净室环境中，在25C和相对湿度在25-30的范围内进行加工。经过机械加工，化学蚀刻，通过适当的腐蚀剂删除未受保护的地区，那里的抵抗已被删除。 10摩尔KOH溶液和1的缓冲高频二氧化硅和硅的腐蚀剂，分别被用作。硅片被用来作为工件样品。标本乙醇和丙酮清洗，由治疗蒸馏水。为了选择性蚀刻在硅表面的图案制作，将厚度为10纳米的二氧化硅干式氧化生长的沉积作为抵抗层。3.实验结果3.1硅微加工的结果为了验证在1毫米范围内，10纳米厚的二氧化硅薄膜干式氧化沉积形成小丘图案大小MCSPL过程，作为唯一的抵抗在最初的实验组的层使用。也被用来作为在机械加工过程中的应用负载，不到10分钟的正常负荷。图1（a）所示的前化学蚀刻加工表面的原子力显微镜图像。在图像显示每个轨道加工根据不同的应用负载。它是明确的，已渗透超出其厚度的二氧化硅抵制层。图1（b）显示同一地区，在图的AFM图像。图1（a）在10摩尔KOH溶液蚀刻后，在50C间for30。这是有趣的蚀刻最初槽的加工区域后反?形成突起的小丘模式。山丘顶部的宽度相似，加工沟槽的宽度。山丘的高度在200-250纳米范围内的30蚀刻小号和增加280-350纳米蚀刻后45小号。然而，对于蚀刻倍的时间超过1分钟，它被发现，小丘的高度下降。这可能是由于长时间蚀刻所造成的下切现象。如图。图1（b）是由于机械加工区周边地区得到KOH溶液蚀刻速度比加工区的事实。这表明，有效地服消极抵制的加工区域，比Si2层的耐蚀刻，造成周围被腐蚀掉的地区形成一个隆起的线条图案二氧化硅层，被称为是一个相当不错的抵制KOH溶液的物质，在周边地区存在，它没有正确执行的功能，作为抵制，因为它是太薄，即使。换句话说，山丘，形成不同的蚀刻性能，机械加工区和周边地区的涂二氧化硅。据推测，刀尖和工件之间的摩擦相互作用引起的硅衬底上进行改造非晶硅耐KOH溶液。硅相变压力的应用，这也导致在密度变化的结果可能会发生。也据报道，因负载条件下的残余应力和脱位代硅转型阶段。因此，无论是非晶硅（的a-Si），可形成晶体硅（C-Si）的晶粒由于晶体硅施加的压力。因此，岗形成MCSPL过程中的机制可以解释由一个天生优越的蚀刻在机械加工过程中的抗结构的晶体硅相的转变。因此，经化学蚀刻加工区被铭刻在慢得多硅突沿隆起小丘的形式加工线率。3.2OTS-SAM对涂硅沟槽的影响在另一组实验中，该方法应用于硅工件MCSPL程序，以防止在岗的形成进行了研究。修改MCSPL过程，消除岗形成的问题，被利用作为一个次要的抵制层一层OTS-SAM除了二氧化硅主抵抗层，以防止在MCSPL过程中形成的山丘。OTS-SAM，也就是俗称的MEMS应用防粘连涂层利用，最显着的优点是它的超薄厚度的化学稳定性高。尽管它有厚度只有2-3纳米，OTS的SAM可以维持几分钟的酸如HCl和NaOH碱性溶液中的结构。此外，由于它的分子结构像OTS-SAM,所以可以维持正常的接触压力高达1 GPa。图1图2标本进行超声波清洗，乙醇和丙酮，蒸馏水冲洗。过氧化氢（H2O2）的表面水化治疗后，将OTS-SAM涂在表面上，通过工件浸泡在10摩尔OTS的甲苯10小时的解决方案。机械加工与应用的正常负载0.50和1.00 mNto进行删除不刮伤硅衬底OTS-SAM和二氧化硅主抵抗层的一部分。机械加工过程中工件被铭刻在1的缓冲10秒HF溶液去除剩余的SiO2层。然后，它被刻为3分钟10摩尔KOH溶液中在50C模式的SiO2已完全由先前的蚀刻工艺去除硅衬底。据了解，SiO2可被蚀刻在HF，但不那么容易在KOH溶液中，硅反之亦然。此外，OTS的SAM是耐HF和氢氧化钾腐蚀剂控制蚀刻条件下几分钟。图2显示了利用OTS-SAM作为次要抵制层的的修改MCSPL过程制备硅格局。图2（a）所示硅工件表面涂上后，机械加工和化学蚀刻前与OTS的SAM和SiO2。可以看出，OTS的表面加工线深度小于10 nm。因此，它是最有可能的尖端没有穿透SiO2的光阻层。然而，即使在尖端穿透抵抗层的情况下，尖端和硅衬底之间的机械相互作用弱，不会造成岗形成。图。2（b）和（C），很显然，氢氧化钾蚀刻后，在1毫米范围内槽的宽度模式可以成功制作没有任何小丘形成。表1显示了从两个不同的应用的正常负载获得的沟槽图案的宽度和深度。小丘的形成是可以预防的工具和硅衬底之间的直接接触，因为可以在机械加工过程中避免。也就是说，磨料互动仅限于二氧化矽的主抵抗为目的层内。当HF蚀刻被用来去除二氧化硅抵制层暴露在硅衬底，OTS-SAM层担任作为抵制对HF蚀刻层和周边地区成功地保护了被腐蚀。此外，当KOH溶液被用来格局的硅衬底，OTS-SAM连同二氧化硅抵制保护其余地区领先的硅槽模式的成功制造。3.3在加工应用中使用MCSPL修改的进程为了证明修改MCSPL过程的优点，号码123不同的线宽1.0毫米和2.5毫米，是制造硅工件如图。 3。图案数字可以通过编程工具的路径。此外，通过控制施加的机械加工过程中的正常负荷，图案的宽度可以在所需的位置变化。应用的正常负载和由此产生的图案宽度之间的关系是建立在一套独立的实验。这种关系是相当非线性是很难预测理论。然而，相当一贯宽度可以得到下一个给定的应用负载。宽度为1.0毫米的正常负荷1.00万被应用于如前。宽度为2.5毫米的正常负荷3.00万应用。在图像显示，交界处的数字3，90和应用负载改变工具的方向增加from1.0至3.00百万到制作较厚的线宽是相当完整。这表明的修改MCSPL过程的能力，通过刀具路径编程和正常负荷控制的硅表面上制作各种沟槽宽度约1毫米的模式。图34.结论当正常的0.5百万或更高负荷传统MCSPL过程中用来制造硅工件的范围在1毫米宽的沟模式，容易形成不良山丘。岗形成的机制是由于工具和硅衬底导致接触区域被转化为KOH溶液，具有很高的耐硅相之间的直接接触。为了制作无岗形成1毫米宽的范围内槽模式，MCSPL过程
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