一種壓電式微噴技術(shù)的研究.pdf

1、MEMS，微型機電系統(tǒng)。此技術(shù)是用微加工的方法將如微型化的機械部件、傳感器、執(zhí)行器、處理電路等元部件等嵌入到半導(dǎo)體芯片中集成為一個智能化的有機整體，是一項跨電子、機械、材料、控制和生物等領(lǐng)域的交叉學(xué)科技術(shù)。MEMS技術(shù)的研究開發(fā)日益成為國際上的一個熱點，“MEMS”也漸漸成為一個世界性的學(xué)術(shù)用語。微噴技術(shù)作為微機電系統(tǒng)技術(shù)中一個重要研究領(lǐng)域，由于具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、定位精度高等優(yōu)勢，除了噴墨打印外，在無模具成形、微器件制造和生物芯片等

2、領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。 本研究基于MEMS制作工藝和激光特種加工手段，主要對一種在壓電彎曲模式進行工作的壓電微噴技術(shù)做了初步的研究和探索。文中首先回顧了國內(nèi)外微噴研究情況，由于國內(nèi)關(guān)于微噴的研究起步較晚，因此重點對國外的噴墨打印機研究情況進行了敘述，然后對微噴的概念、原理、分類、意義進行了概述，分析并比較了熱驅(qū)動和壓電驅(qū)動的微噴的優(yōu)缺點。充分考慮微噴的整體結(jié)構(gòu)、壓電驅(qū)動器參數(shù)，介紹了常用的微噴制作方法，設(shè)計了兩種微噴的結(jié)構(gòu)和制

3、作工藝方案。針對等離子增強化學(xué)氣相沉積和陽極鍵合等單項工藝進行重點研究，然后利用MEMS仿真軟件IntelliSuite模擬了微噴三維幾何造型和可視化加工過程，大大減少了設(shè)計的盲目性。最后介紹了壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，壓電元件振動的方式。建立微噴數(shù)學(xué)模型，利用有限元方法求得微噴的一階固有頻率和振型，并分析一定頻率范圍內(nèi)該結(jié)構(gòu)的振幅隨頻率變化的情況，得到微噴工作的最佳工作頻率。該研究結(jié)論對于用壓電元件驅(qū)動的相類似MEMS器件的設(shè)計，如微壓電