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数字微流控芯片半月形驱动电极的设计
被引量：
2
1
作者
许晓威
陈立国
+2 位作者
贺文元
陈涛
孙立宁
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期633-640,共8页
为了降低数字微流控芯片的驱动电压,将传统的方形驱动电极结构设计为半月形,并研究了不同参数的半月形驱动电极降低驱动电压的效果。首先,根据介电湿润的基本原理分析了不同驱动电极形状对降低驱动电压的影响。然后,通过流体体积法(VOF...
为了降低数字微流控芯片的驱动电压,将传统的方形驱动电极结构设计为半月形,并研究了不同参数的半月形驱动电极降低驱动电压的效果。首先,根据介电湿润的基本原理分析了不同驱动电极形状对降低驱动电压的影响。然后,通过流体体积法(VOF)对液滴的运动过程进行建模和数值仿真;根据数值仿真结果对比分析了不同结构参数的半月形驱动电极随驱动时间的运动过程。最后,设计了4种不同结构参数的半月形驱动电极芯片,并对其驱动液滴的效果进行了试验验证。结果表明:研制的4种半月形驱动电极微流控芯片中,电极圆弧直径等于电极长度结构的芯片其驱动电压比其他3种电极结构的芯片的驱动电压至少降低了15.6%,而且可以在16V的驱动电压下使1μL去离子水液滴的运动速度达到1.6cm/s,是设计为半月形驱动电极中的最优设计。实验数据证明了电极圆弧直径等于电极长度的半月形驱动电极结构可有效降低微流控芯片的驱动电压。
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关键词
数字微流控芯片
半月形电极
驱动电压
介电湿润
流体法
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职称材料
基于单一敏感质量的三轴电容加速度计的设计
被引量：
6
2
作者
陈立国
袁飞
+1 位作者
陈涛
孙立宁
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期932-937,994,共6页
设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度...
设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度制作,降低了热机械噪声,增大了检测电容,提高了灵敏度、分辨率和可靠性。ANSYS仿真结果表明,器件在3个轴向的灵敏度一致性好,抗干扰,测试结果和理论分析相符。该加速度计结构工艺简单,在消费电子领域有较好的应用前景。
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关键词
单一敏感质量
三轴加速度计
微机电系统
全差分电容检测
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职称材料
超声引线键合中复合变幅杆的优化设计
3
作者
庄猛
陈立国
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第4期182-185,共4页
超声波变幅杆的结构影响键合质量,通过纵向声波在变幅杆中的波动方程,建立了振动位移数学模型及振幅放大系数模型。以变幅杆的许用强度为约束条件,放大系数为优化目标,构建了变幅杆机构的优化设计数学模型,并进行了实例分析,为变幅杆实...
超声波变幅杆的结构影响键合质量,通过纵向声波在变幅杆中的波动方程,建立了振动位移数学模型及振幅放大系数模型。以变幅杆的许用强度为约束条件,放大系数为优化目标,构建了变幅杆机构的优化设计数学模型,并进行了实例分析,为变幅杆实际应用奠定了理论基础。
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关键词
超声波
变幅杆
放大系数
优化设计
数学模型
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职称材料
题名
数字微流控芯片半月形驱动电极的设计
被引量：
2
1
作者
许晓威
陈立国
贺文元
陈涛
孙立宁
机构
苏州大学机器人与微系统研究中心&苏州纳米科技协同创新中心
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期633-640,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51275327)
高等学校博士学科点专项科研基金(No.20133201110009)
+2 种基金
国家863计划项目(No.2011AA040403
2012AA040404)
新世纪人才项目(No.NCET-13-0923)
文摘
为了降低数字微流控芯片的驱动电压,将传统的方形驱动电极结构设计为半月形,并研究了不同参数的半月形驱动电极降低驱动电压的效果。首先,根据介电湿润的基本原理分析了不同驱动电极形状对降低驱动电压的影响。然后,通过流体体积法(VOF)对液滴的运动过程进行建模和数值仿真;根据数值仿真结果对比分析了不同结构参数的半月形驱动电极随驱动时间的运动过程。最后,设计了4种不同结构参数的半月形驱动电极芯片,并对其驱动液滴的效果进行了试验验证。结果表明:研制的4种半月形驱动电极微流控芯片中,电极圆弧直径等于电极长度结构的芯片其驱动电压比其他3种电极结构的芯片的驱动电压至少降低了15.6%,而且可以在16V的驱动电压下使1μL去离子水液滴的运动速度达到1.6cm/s,是设计为半月形驱动电极中的最优设计。实验数据证明了电极圆弧直径等于电极长度的半月形驱动电极结构可有效降低微流控芯片的驱动电压。
关键词
数字微流控芯片
半月形电极
驱动电压
介电湿润
流体法
Keywords
digital microfluidic device
crescent electrode
driving voltage
electrowetting-on-dielec-tric
Volume of Fluid（V（）F） method
分类号
TN405 [电子电信—微电子学与固体电子学]
O442 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
基于单一敏感质量的三轴电容加速度计的设计
被引量：
6
2
作者
陈立国
袁飞
陈涛
孙立宁
机构
苏州大学机器人与微系统研究中心&苏州纳米科技协同创新中心
出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期932-937,994,共6页
基金
国家高技术研究发展计划("八六三"计划)资助项目(2011AA040404)
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20133201110009)
新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-13-0923)
文摘
设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度制作,降低了热机械噪声,增大了检测电容,提高了灵敏度、分辨率和可靠性。ANSYS仿真结果表明,器件在3个轴向的灵敏度一致性好,抗干扰,测试结果和理论分析相符。该加速度计结构工艺简单,在消费电子领域有较好的应用前景。
关键词
单一敏感质量
三轴加速度计
微机电系统
全差分电容检测
Keywords
single sensitive mass
tri-axis accelerometer
microelectro mechanical systems
differential capacitive detection
分类号
TH113.2 [机械工程—机械设计及理论]
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
超声引线键合中复合变幅杆的优化设计
3
作者
庄猛
陈立国
机构
苏州大学机器人与微系统研究中心&苏州纳米科技协同创新中心
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第4期182-185,共4页
基金
国家863计划项目(2011AA040404)
高等学校博士学科点专项科研基金(20133201110009)
新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-13-0923)资助
文摘
超声波变幅杆的结构影响键合质量,通过纵向声波在变幅杆中的波动方程,建立了振动位移数学模型及振幅放大系数模型。以变幅杆的许用强度为约束条件,放大系数为优化目标,构建了变幅杆机构的优化设计数学模型,并进行了实例分析,为变幅杆实际应用奠定了理论基础。
关键词
超声波
变幅杆
放大系数
优化设计
数学模型
Keywords
ultrasonic
horn
amplification coefficient
optimization design
mathematical model
分类号
TH113.2 [机械工程—机械设计及理论]
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
数字微流控芯片半月形驱动电极的设计
许晓威
陈立国
贺文元
陈涛
孙立宁
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于单一敏感质量的三轴电容加速度计的设计
陈立国
袁飞
陈涛
孙立宁
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2015
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
超声引线键合中复合变幅杆的优化设计
庄猛
陈立国
《科学技术与工程》
北大核心
2016
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职称材料
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