无线无源声表面波分析

产品名称：无线无源声表面波(SAW)传感器温度测量系统(用于电力系统)

1.引言

近年来，随着电网容量的不断增大，超高压与特高压电力系统的逐步建立，大容量、大区域互联和西电东送等复杂系统的形成，对电力系统的安全运行和供电可靠性都提出了更高的要求。特别是随着超高压输电系统全国联网、紧凑型输电线路的建成、带有串补或静补的交流柔性超高压输电系统的采用，输电系统的短路电流将达到较高水平。

为保证电力系统的安全运行，可通过对系统内重要电力设备运行状态，特别是绝缘状态进行监测，检测各种关键状态量，对其进行分析诊断，发现设备的各种缺陷及其劣化发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危及安全的事故。其中，电力系统高压设备在长期运行过程中由于表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、触点和母线排连接处老化等问题，造成设备过热甚至出现严重事故的可能性进一步加剧。为了及时发现或预知事故隐患避免故障造成严重后果，按电力行业的安全规范要求可行的办法就是实时在线监测电力系统一些关键设备或部位的温度，从而间接监测电力设备的工作状态。目前在电力系统中急需在线监测温度的设备和部位包括：导电母排接头、电缆接头、电缆终端与电器设备的连接处、高中压开关柜触头、刀闸开关、干式变压器等设备。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往容易造成发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。

此外，在用电高峰期及部分线路故障等情况下如何在现有输电线路的基础上提高输送能力成为“智能电网”迫切需要解决的问题。在不改变现有输电线路结构和确保电网安全运行的前提下，建立输电线路动态增容监测系统可有效、安全地增加线路短期输电容量，以满足突发事件下的供电需要，符合电力部门优质供电、优质服务的要求。基于输电线导线温度检测的方法还是高压架空输电线路动态增容实施的重要依据。因此，温度检测正成为“智能电网”领域中不可或缺的重要技术。

输电变电线路和装备温度监测的特点和难点主要在于：

（1）检测点的电压高达几十万伏，要求传感器必须易于安装并实现电气绝缘隔离，因此无线传感器较适宜；

（2）检测的母排或输电线上电流几十安培甚至上百安培，且周围分布着极强的电磁场干扰，同时要抗雷击。采用感应供电的工作模式不稳定可靠；

（3）我国在《架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则》和《高压设备智能化技术导则》的总体原则中，建议涉及高压设备本体，传感器尽量采用无源型；

（4）温度传感器(包括其引线)除了必须满足高温测量的稳定性和耐热性要求外，还必须耐受短路大电流冲击时所产生的短时高温而不被损坏，寿命要超过15年甚至30年；

2. 电力系统的主要测温解决方案的比较

国内外很早就关注电力系统测温技术的使用，在国外在线测温技术使用已经较普遍，如：关键点母线／开关的温度测量、发电厂电缆接头温度测量、变压器温度测量等。我们首先分析对比目前在电力系统测温系统的主要解决方案。

2.1红外测温

红外测温适合人工巡查测温，因为使用比较灵活，现在已经成为高压电力设备温度检测的一个主要手段。红外测温仪的缺点是体积较大，成本高(一个测温点要数千至几万元)，精度与距离有关，特别是它无法实现在线实时监测，使得难以发现和消除可能存在的隐患。另外红外线无法绕射过遮挡物、准确测量关键接点处温度，限制了它在一些场合的应用。受日照或其他光照影响较大，操作需要比较专业且无法测量开关柜内设备，主要用于人工操作定期带电温度测试。

2.2光纤测温

光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，其温度传感头安装在带电物体的表面，测温仪与温度传感器间用光纤连接。分布式光纤测温在电网状态监控中有一定的应用，但是光纤具有易折，易断的特性，特别在开关柜内，光纤弯曲度是有限制的。此外，光纤传感器设备造价较高，由于光纤传感属有线工作方式，测量高电压一次侧的光纤存在对地绝缘性、爬电、漏电等问题。

2.3无线有源测温

现有的无线有源或半无源测温方案中，通常采用电池或者小电流互感器（CT）在电力一次侧取能，然后为测温电路和无线发射电路供电。很多公司还宣称采用特殊的“等电位”电路设计及低功耗技术的测温技术。该方案可以实现了温度信号的无线传输，且传输距离较远，可方便分配设备地址便于实现传感器阵列。但是由于该方案属于有源方案，电池供电存在需要定时更换电池，而且抗高温能力较差的缺点；采用CT取能则存在供电电压不稳，尤其是在电力线路发生故障时，因供电不正常而无法可靠提供监测信息。

2.4 声表面波温度传感器的测温优势

相比之下，采用无源、无线的测温方案在电力系统应用中具有显著优势。其中本文中采用的声表面波（surface acoustic wave, 简写为SAW）技术是无源、无线方案中的重要实现技术。声表面波温度传感器的主要特点主要包括：

（1）纯无源、无线

SAW传感器利用的是压电材料，本身工作在30MHz~3GHz射频频段，它能够直接将电磁波转换成SAW和将SAW转换成射频电磁波而无需电源供能，只是被动地反射查询信号。这样就解决了电池供电和高电压绝缘等问题。

（2）寿命长、抗干扰能力强

由于SAW传感侧无任何电子元器件，不牵涉半导体材料中电子的迁移过程，相对于带电池的有源式温度传感器，它的寿命长、抗放电冲击和抗电场、磁场等干扰能力强等许多独特优点，非常适用于电力系统中。

（3）量程范围大

由于声表面波传感器材料利用的是压电材料，传感侧无电子元器件，因此可耐受高、低温（-200~1000℃）等恶劣环境下使用。相比之下，虽然有源传感器的测温元件可耐受高低温，但由于无线发射电路的电子元件不耐受恶劣环境，因此系统总体的量程范围受限于无线发射电路。（4）易于阵列化实现多点测量

（5）安装使用方便、成本低

表1是目前电力系统中主要的测温方案的比较[6]。可以看出，SAW温度传感器较其他测温方法有明显的优势。

表1不同测温方案对比

我们研究的用于电力系统的SAW传感器测温系统得到天津712通信广播有限公司的验收和认可。

用开发的传感器系统对电力设备进行基于SAW传感器阵列的无线测温。该套设备可对电力设备实施多点温度监测，传感阵列的测温范围为-40℃~150℃，测温精度可达1℃，作用距离可达2m，完全满足了电力行业无源、无线、远距测温的要求。该套系统在电力行业进行推广，可对高压电缆、绕组、母线排、变压器高低压侧、隔离开关、开关柜、互感器、电抗器、刀闸、断路器等高电压大电流设备的接头、触点、触壁、进出线等部位温度进行实时监测。随着高效和可持续的使用能源方式受到越来越多的重视，该产品的市场前景相当可观。

我们的现有技术完全可以适应超高压瓷瓶测温。

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用

常用温度传感器解析，温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量 1.6～300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐

声表面波简介

声表面波简介 声表面波技术是六十年代末期才发展起来的一门新兴科学技术，它是声学和电子学相结合的一门边缘学科。由于声表面波的传播速度比电磁波慢十万倍，而且在它的传播路径上容易取样和进行处理，因此，用声表面波去模拟电子学的各种功能，能使电子器件实现超小型化和多功能化。同时，由于声表面波器件在甚高频和超高频波段内以十分简单的方式提供了其它方法不易得到的信号处理功能，因此，声表面波技术在雷达、通信和电子对抗中得到了广泛的应用。 声表面波是沿物体表面传播的一种弹性波。早在九十多年前，人们就对这种波进行了研究。1885 年，瑞利根据对地震波的研究，从理论上阐明了在各向同性固体表面上弹性波的特性。但由于当时的科学技术水平所限，这种弹性表面波一直没有得到实际上的应用。直到六十年代，由于半导体平面工艺以及激光技术的发展，出现了大量人造压电材料为声表面波技术的发展提供了必要的物质和技术基础。 1949 年，美国贝尔电话实验室发现了LiNbO3单晶。1964 年产发表了激发弹性表面波平面结构换邹器的专利。特别应该指出的是，1965 年，怀特（R . M.white）和沃尔特默（F.W.voltmer ）在应用物理杂志上发表了题为“一种新型表面波声－电换能器― 叉指换能器”的论文，从而取得了声表面波技术的关键性突破。 声表面波器件的基本结构和工作原理 声表面波器件是在压电基片上制作两个声一电换能器―叉指换能器。所谓叉指换能器，就是在压电基片表面上形成形状像两只手的手指交叉状的金属图案，它的作用是实现声一电换能。声表面波器件的工作原理是，基片左端的换能器（输入换能器）通过逆压电效应将愉入的电信号转变成声信号，此声信号沿基片表面传播，最终由基片右边的换能器（输出换能器）将声信号转变成电信号输出。整个声表面波器件的功能是通过对在压电基片上传播的声信号进行各种处理，并利用声一电换能器的待性来完成的。 声表面波技术有如下的特点： 第一，声表面波具有极低的传播速度和极短的波长，它们各自比相应的电磁波的传播速度的波长小十万倍。在VHF 和UHF 绳段内，电磁波器件的尺寸是与波长相比拟的。同理，作为电磁器件的声学模拟声表面波器件，它的尺寸也是和信号的声波波长相比拟的。因此，在同一频段上，声表面波器件的尺寸比相应电磁波器件的尺寸减小了很多，重量也随之大为减轻。例如，用一公里长的微波传愉线所能得到的延迟，只需用传输路径为1 。m 的声表面波延迟线即可完成。这表声表面波技术能实现电子器件的超小型化。 第二，由于声表面波系沿固体表面传播，加上传播速度极慢，这使得时变信号在给定瞬时可以完全呈现在晶体基片表面上。于是当信号在器件的输入和输出端之间行进时，就容易对信号进行取样和变换。这就给声表面波器件以极大的灵活性，使它能以非常简单的方式去．完成其它技术难以完成或完成起来过于繁重的各种功能。比如脉冲信号的压缩和展宽，编码和译码以及信号的相关和卷积。一个实际例子是1976 年报道的一个长为一英寸的声表面波卷积器，它具有使两个任意模拟信号进行卷积的功能，而它所适应的带宽可达100MHz ，时带宽积可达一万。这样一个卷积器可以代替由几个快速傅里叶变换（FFT ）链作成的数字卷积器，即实际上可以代替一台专用卷积计算机。此外，在很多情况下，声表面波器件的性能还远远超过了最好的电磁波器件所能达到的水平。比如，用声表面波可以作成时间－带宽乘积大于五千的脉冲压缩滤波器，在UHF 频段内可以作成Q 值超过五万的谐振腔，以及可以作成带外抑制达70dB 、频率达1 低Hz 的带通滤波器。 第三，由于声表面波器件是在单晶材料上用半导体平面工艺制作的，所以它具有很好的一致性和重复性，易于大量生产，而且当使用某些单晶材料或复合材料时，声表面波器件具有极高的温度稳定性。 第四，声表面波器件的抗辐射能力强，动态范围很大，可达100dB 。这是因为它利用的是晶体表面的弹性波而不涉及电子的迁移过程。

生物传感器综述

生物传感器综述

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： ?

生物传感器课程论文 论文题目：生物传感器技术在环境分析 与检测方面的应用研究进展专业: 分析化学 姓名:雷杰 学号：120１5１305２9 指导教师：晋晓勇 时间：２０1５年1０月23日

生物传感器技术在环境分析与检测方面的应用研究进展 摘要：生物传感器作为一类新兴传感器,它是以生物分子敏感元件,将化学信号、热信号、光信号转换成电信号或者直接产生电信号予以放大输出,从而得到检测结果。文章综述了生物传感器在环境监测,包括水环境、大气环境等领域的应用和最新进展,并展望了环境监测生物传感器的发展前景及发展方向。 关键词:生物传感器技术；环境分析检测;

０.前言 生物传感器这门课属于分析化学和生物化学的一门交叉学科，它涉及到生物化学、电化学等多个基础学科。就目前生物传感器研究的历史阶段，它仍然处于十分活跃的研究阶段,生物传感器的研究逐渐变得专业化、微型化、集成化、也有一些生物相容的生物传感器,生物可控和智能化的传感器制成[1]。基于生物传感器的基本结构和性能，从它的选择性,稳定性，灵敏度和传感器系统的集成化发展的特点和趋势,科研人员主要研究生物传感器在医疗、食品工业和环境监测等方面,它的发展对生产生活都有极大影响，尤其是生物传感器专一性好、易操作、设备简单、可现场检测、便携式、测量快速准确、适用范围广,从而深受研究者的青睐。本文主要概述了近三年来生物传感器在环境分析与检测方面的应用研究，从而对以后生物传感器技术的研究有所帮助与借鉴。 1.生物传感器技术 1.1生物传感器的组成及工作原理 生物传感器主要是由生物识别和信号分析两部分组成。生物识别部分是由具有分子识别能力的生物敏感识别元件构成,包括细胞、生物素、酶、抗体及核酸。信号分析部分通常叫换能器。它们的工作原理一般是根据物质电化学、光学、质量、热量、磁性等,物理化学性质将被分析物与生物识别元件之间反应的信号转变成易检测、量化的另一种信号,比如电信号、焚光信号等,再经过信号读取设备的转换过程，最终得到可以对分析物进行定性或定量检测的数据[2]。 生物传感器识别和检测待测物的工作原理:首先,待测物分子与识别元素接触；然后,识别元素把待测物分子从样品中分离出来；接着,转换器将识别反应相应的信号转换成可分析的化学或物理信号;最后，使用现代分析仪器对输出的信号进行相应的转换，将输出信号转化为可识别的信号。生物传感器的各个部分包括分析装置、仪器和系统也由此构成。生物传感器中的识别元素决定了传感器的特异性,是生物定性识别的决定因素；识别元素与待测分子的亲合力，以及换能器和检测仪表的精密度，在很大程度上决定了传感器的灵敏度和响应速度。

基于声表面波技术的无线无源扭矩传感器系统实现

目录 第一章 绪 论 (1) 1.1常用扭矩传感器的分类 (1) 1.1.1 磁弹性式扭矩传感器 (1) 1.1.2 磁电式扭矩传感器 (1) 1.1.3 应变式扭矩传感器 (2) 1.1.4 声表面波扭矩传感器 (4) 1.2国内外研究现状 (5) 1.2.1 国内研究现状 (5) 1.2.2 国外研究现状 (9) 1.2.3 研究现状分析 (10) 1.3论文研究内容 (11) 第二章 SAW扭矩传感器的敏感机理研究 (13) 2.1SAW扭矩传感器敏感模型 (13) 2.2SAW扭矩传感器的温度补偿 (21) 2.3本章小结 (23) 第三章 传感器敏感结构的总体优化设计与仿真研究 (25) 3.1声表面波器件的优化 (25) 3.1.1 声表面波器件的选择 (25) 3.1.2 基片切向优化 (26) 3.1.3 声表面波器件的参数优化 (27) 3.2弹性体的优化设计 (33) 3.2.1 弹性体材料的选择 (33) 3.2.2 弹性体结构设计 (34) 3.2.3 弹性体尺寸设计 (35) 3.2.4 弹性体受力分析 (36) 3.3谐振器的封装 (38) 3.4高频率稳定性谐振器的设计与实现 (39) V

3.4本章小结 (41) 第四章 系统样机组成与传感器制作 (43) 4.1传感器敏感单元设计方案 (43) 4.2SAW无源无线传感器试验系统原理样机组成 (44) 4.3SAW无线传感系统工作原理 (45) 4.4SAW信号检测与处理电路的设计与实现 (45) 4.5加工制造与安装调试 (47) 4.5.1 谐振器的加工制造 (47) 4.5.2 弹性体的加工制造 (50) 4.5.3 传感器粘贴过程 (52) 4.6本章小结 (57) 第五章 样机实验测试研究 (59) 5.1试验系统的组成 (59) 5.2试验方法及步骤 (61) 5.2.1 试验设备及条件 (62) 5.2.2 试验项目内容 (62) 5.2.3 试验方法 (62) 5.3试验数据分析 (63) 5.3.1 （1-100）Nm传感器数据分析 (63) 5.3.2 (100-1000)Nm传感器数据分析 (67) 5.4样机指标计算 (71) 5.4.1 (1-100)Nm声表面波传感器指标计算 (71) 5.4.2 (100-1000)Nm的声表面波传感器指标计算 (72) 5.5本章小结 (73) 第六章 总结与展望 (75) VI

温度传感器报告

温度传感器报告

温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量范围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量范围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量范围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精

声表面波器件工艺原理-9倒装焊工艺原理

九，声表器件倒装焊工艺原理 序：倒装芯片（FC）技术，是在芯片的焊接区金属上制作凸焊点，然后将芯片倒扣在 外壳基座上，以实现机械性能和电性能的连接，由于FC是通过凸焊点直接与底座相连，因此与其它互连技术相比，FC具有最高的封装密度、最小的封装尺寸（线焊可焊的最小陶瓷外壳为3×3mm，而FC可以作到芯片级）、最好的高频性能（电感小）、最小的高度、最轻的重量，以及产品高可靠、生产高工效等。倒装焊工艺：主要由UBM的形成、凸点的制作、倒装焊接三部分组成。 （一）UBM的形成： 当凸焊点材料与芯片上的焊接区金属不能很好浸润粘附时（或接触电阻大，或热匹配差，或两种材料间易形成会导致键合强度降低的金属间化合物），需要在凸焊点与芯片压焊块之间置入一层既能与芯片焊接区金属良好粘附、又能与凸焊点良好浸润、还能有效阻挡两者之间相互反应扩散的金属膜（UBM），因我们无法找到可同时满足上述要求的材料，所以通常UBM由多层金属膜组成。（说明：与凸点连接的还有底座上相应的焊接点，由于在底座制作时该部位已镀有多层金属，能满足要求，固在此不于讨论。） 1，对UBM的各层要求及材料选择： 1）粘附层：要求与铝膜及钝化层间的粘附性好，低阻接触，热膨涨系数接近，热应力小。常选用材料有：Cr、Ti、Ti-W、Al、V等，因它们与Al浸润性很好，固该层可较薄。2）扩散阻挡层：能有效阻挡凸焊点材料与铝间的相互扩散，以免形成不利的金属间化合物，特别是金凸焊点，在高温下与铝可生成Al2Au、AlAu、AlAu2、Al2Au5等脆性金属间化合物及在接触处相互扩散形成空洞，导致键合强度降低甚至失效。该层常用材料有：Ti、Ni、Cu、Pd、Pt、Ti-W等。（当用软焊料如PbSn作凸点时，由于其回流时会吃掉浸润层，直接与阻挡层接触；此时阻挡层应足够厚，且与凸点相浸润，不反应产生有害物） 3）浸润层：要求一方面能和凸焊点材料良好浸润，可焊性好，且不会形成不利于键合 的金属间化合物；另一方面还能保护粘附层和阻挡层金属不被氧化、粘污。该层常选用薄的金膜、金的合金膜或较厚的铜膜（用于焊料凸焊点）。 2，UBM的制作： 1）UBM的组合选择：对于金凸焊点，常选用的UBM为：Cr/Ni/Au、Ti/Ni/Au、Ti/Pt/Au、Ti-W/Au等；对于PbSn凸焊点，常选用的UBM有：Ti-W/Cu、Ti-W/Au/Cu、Cr/Cr-Cu/Cu、Al/Ni-V/Cu、Ti/Cu、Ti-W/Cu/化学镀Ni等。 2）UBM的制作方法：UBM的制作是凸焊点制作的关键工艺，其质量好坏直接影响凸焊点质量、倒装焊接的成功率和封装后凸焊点的可靠性。由于UBM是多层金属，为防止薄膜间形成氧化膜夹层，对UBM的制作基本上都是采用溅射或电子束蒸发，在高真空腔内一次完成（当需要制作厚金属膜时，则采用电镀或化学镀）。为防止多层金属腐蚀时造成凸点脱落，可采用剥离技术（电镀法制凸点除外），既可解决腐蚀不易控制，又可简化工艺，提高芯片凸点可靠性；这对换能器裸露于芯片表面的声表器件尤其适宜。 （二）凸焊点制作： 1，凸焊点常用材料： 要具有电阻率小、延展性好、化学性能稳定等特点，同时凸点（包括UBM）材料还要能承受器件在加工、使用、老化、可靠性实验等过程中所需承受的条件。 1）Au：由于金浸润性好，延展性好，内应力小，接触电阻小，化学性能稳定，因此是 高频、高可靠器件常用的凸点材料。现在已可作节距为20μ，直径为20μ，高为15μ的金凸点。对小尺寸、高密度的金凸点的制作主要是用厚金电镀技术，低密度的金凸点可用金丝球焊切尾制作。目前国内无氰电镀金凸点剪切强度已达11.8 mg/μm2，高度容差±1.4μm（优于美国公司标准：剪切强度>8.7mg/μm2，高度容差：管芯内±1.5μm，圆片内±2.5μm）。

生物传感器的发展现状与趋势

生物传感器的应用与发展趋势 摘要：生物传感器是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术, 是一种将生物感应元件的专一性与一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的分析装置，具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能在复杂的体系中进行在线连续检测的特点。生物传感器的高度自动化、微型化与集成化，减少了对使用者环境和技术的要求，适合野外现场分析的需求，在生物、医学、环境监测，视频，医药及军事医学等领域有着重要的应用价值。 关键词：生物传感器;应用;发展趋势 1生物传感器 从几百年以前,人类就已经在使用生物传感器,而生物传感器的研究始于1962年,Clark和Lyons首先提出使用含酶的修饰膜来催化葡萄糖,用pH计和氧电极来检测相应的信号转变。1967年,Updike和Hick 正式提出了生物传感器这一概念,并成功制备了第一支葡萄糖生物传感器,这一工作对生物学来说具有里程碑意义。生物传感器研究的全面展开是从20世纪80年代开始的,1977年,Kambe等用微生物作识别元素制备了生物传感器,为拓宽检测物的范围,所用到的识别元素不断得到扩展,如细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素先后被应用于生物传感器的构筑中。换能器的种类和质量也不断得到提高和发展,随后细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素也被应用于生物传感器中。逐渐从电化学向光谱学、热力学、磁力、质量及声波等方向拓展,这也使得生物传感器在种类和应用领域上得到发展。 1.1 生物传感器简介 生物传感器指对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质与适当的理化换能器如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。 将葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯酰胺胶体中加以固化，再将此胶体膜固定在隔膜氧电极的尖端上，便制成了葡萄糖传感器。当改用其他的酶或微生物等固化膜，便可制得检测其对应物的其他传感器。固定感受膜的方法有直接化学结合法；高分子载体法；高分子膜结合法。现已发展了第二代生物传感器:微生物、免疫、酶免疫和细胞器传感器，研制和开发第三代生物传感器，将系统生物技术和电子技术结合起来的场效应生物传感器，90年代开启了微流控技术，生物传感器的微流控芯片集成为药物筛选与基因诊断等提供了新的技术前景。由于酶膜、线粒体电子传递系统粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗体膜对生物物质的分子结构具有选择性识别功能，只对特定反应起催化活化作用，因此生物传感器具有非常高的选择性。缺点是生物固化膜不稳定。 在21世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括生物药物研究开发）、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。 1.2 生物传感器的分类 生物传感器主要有下面三种分类命名方式： 1．根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类：酶传感器，微生物传感器，细胞传感器，组织传感器和免疫传感器。相应的敏感材料依次为酶、微生物个体、细胞器、动植物组织、抗原和抗体。 2．根据生物传感器的换能器即信号转换器分类有：生物电极传感器，半导体生物传感器，光生物传感器，热生物传感器，压电晶体生物传感器等，换能器依次为电化学电极、半导体、光电转换器、热敏电阻、压电晶体等。 3.以被测目标与分子识别元件的相互作用方式进行分类有生物亲和型生物传感器、代谢型或催化型生

几种无线温度传感器优劣(声表面波等)

依据测温原理的无线温度传感器分类 无线测温系统在电力系统开关柜中投入应用已有多年，而在这几年间，陆续出现了多种类型的无线温度传感器。对于究竟哪一种传感器更适合开关柜内部使用并未有一个明确标准。在此，我们对现今常见的无线温度传感器依据测温原理进行分类以及对各种类型的特点进行一次客观的阐述。 依据测温的原理，应用于开关柜无线测温的无线温度传感器主要可分为四类。一类是利用热敏电阻的温度特性接触式测温的传感器；第二类是利用半导体材料（PN结）的温度特性，接触式测温的传感器；第三类是利用红外热辐射技术，传感器采用红外探头，非接触式测温；第四类是利用压电晶体，采用声表面波技术无源接触式测温的传感器 a.热敏电阻 利用热敏电阻测温的传感器，其原理是热敏电阻的阻值会随温度的变化而改变，通过阻值的大小来反映温度。这种传感器其优点是灵敏度高（因为热敏电阻的电阻温度系数大，阻值随温度改变的变化明显）。缺点是，由于热敏电阻阻值与温度的线性关系较差，直接测量的精度低，必须通过运算补偿才能得到较准确的测量值。电阻元件易老化，使用寿命短，精度及稳定性随使用变差。其无线是体现在通讯方式上，通过传感器内部的A/D转换，将数字信号无线发送出。 b.PN结 采用PN结作为测温元件的无线温度传感器，其原理是PN结的压降随温度的变化而改变，施加恒定电流，通过输出电压的大小来反映温度。其压降与温度的关系几乎为线性，精度高，但灵敏度相对热敏电阻要低，反应时间比热敏电阻长。半导体元件不易老化，使用寿命较长，可靠性高。其无线同样是体现在通讯方式上。 c.红外热辐射 采用红外技术的无线温度传感器，测温原理与常见的红外点温枪基本类似——任何高于绝对零度的物体都在发射出辐射能，辐射能的强度与物体温度有着密切关系，传感器探测物体发出的红外辐射，将辐射能转变为电信号，通过校准运算最终得到被测物体表面的温度。数据进一步通过传输模块无线发射出。红外传感器测温反应灵敏度极高，测温范围远大于其他几种，且非接触式测温使得探头使用寿命更长，对被测点无影响。但红外测温对空间要求较高，探头与被测表面必须无任何阻挡，且探头与被测表面间距受传感器距离比率（D:S）的限制，安装部位的选择不易。 以上三类无线温度传感器一般都是由感温模块（热敏电阻、PN结或红外探头）、数模转换模块、无线射频传输模块以及电源模块（可以是电池或感应取电，本文不对供电方式作讨论或比较）组成。 d.声表面波 基于声表面波的无线温度传感器则与其他类别有较大区别。首先，其最大的特点就是传感器本身不需要电源；其次，其无线并不是仅仅体现在通讯方式上，同时也体现在测温原理上。声表面波无线温度传感器是由天线、叉指换能器、反射栅以及压电基片组成，与其他传感器截然不同。其测温的原理是，传播在压电基片表面的声表面波，其波长和波速会随基片表面或内部相关因素（包括温度）的改变而变化。由对应的接收器发出无线激励信号，信号输入传感器的压电基片激起声表面波，不同温度下，传感器输出不同的信号，信号再由接收器接收，经过调解获取温度值。声表面波传感器体积小，不需要电源，传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源，传感器需要接收采集器发出的激励信号，这种激励信号的有效无线传输距离较短；另一方面，由于被测设备的震动产生位移，导致声表面波的相位等发生变化，测温的精度严重降低，而现在尚无较好的校准方式。

温度传感器

温度传感器 一、简介 温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。 二、主要分类 1、接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测量范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸气压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差热电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、精确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳少杰而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6-300K范围内的温度。 2、非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微

理解服务特征

理解服务特征，提升电信企业客服中心 服务质量 摘要：随着经济的发展,电信服务业已经成为各国经济的基础产业和先导产业。在经济全球化的趋势下,大多数国家的电信市场在不同程度上都会和国际市场有所联系。作为WTO成员之一,根据承诺,我国的电信市场在2008年全面对外开放,之后我国电信市场竞争更加激烈。电信行业的发展不仅关系到整个国家经济的发展,还关系到国家信息安全,因此我们应当清醒认识到我国电信服务业国际竞争力水平,并在此基础上研究提升我国电信服务业国际竞争力的对策。根据迈克尔.波特的国家竞争优势理论,国家竞争优势或产业竞争优势主要取决于生产要素条件、需求条件、相关和支持产业以及企业的战略组织和竞争状态四个基本因素及政府和机遇两个辅助因素,这些因素共同构成了“钻石模型”。本文根据该理论得出了电信服务业国际竞争力的“钻石模型”。 关键词：服务营销；必要性；威胁；策略 前言 客户服务中心对电信企业而言有着非常重要的作用，它是电信运营商的对外服务窗口之一，能够为用户免费提供24小时全天候服务，包括：业务咨询、业务受理、投诉处理和话费查询等服务，它是电信运营商和用户之间沟通联系的纽带。 客服中心对电信公司有着非常重要的作用： 1、体现电信企业“客户第一、方便客户”的服务理念。 2、客服服务不受时间和地域的限制，为用户节省了时间和金钱。 3、由熟悉业务的业务代表回答客户提出的各类问题，这种服务方式大大提高了服务水平和客户满意度。 4、客服中心具有信息收集的功能，可以支持电信企业的市场营销决策。 因此，找出电信企业客服中心服务中存在的问题，提高其服务质量，对电信企业增强核心竞争力有着非常大的帮助。 一．服务、服务营销理论： 作为服务市场营销学基石的“服务”概念，营销学者一般是从区别于有形的实物产品的角度来进行研究和界定的。如菲利普?科特勒把服务定义为“一方提供给另一方的不可感知且不导致任何所有权转移的活动或利益”。又如，美国市场营销学会将其定义为“主要为不可感知，却使欲望获得满足的活动，而这种活动并不需要与其他的产品或服务的出售联系在一起。生产服务时可能会或不会利用实物，而且即使需要借助某些实物协助生产服务，这些实物的所有权将不涉及转移的问题”。在综合各种不同服务定义和分析“服务”的真正本质的基础上，我们认为，服务是一种涉及某些无形因素的活动、过程和结果，它包括与顾客或他们拥有的财产间的互动过程和结果，并且不会造成所有权的转移。在我们的定义中，服务不仅是一种活动，而且是一个过程，还是某种结果。例如，个人电脑的维修服务，它既包括维修人员检查和修理计算机的活动和过程，又包括这一活动和过程的结果——顾客得到完全或部分恢复正常的计算机。 为了将服务产品同有形商品区分开来，自70年代末至80年代初，许多市场

无线无源声表面波

产品名称：无线无源声表面波(SAW)传感器温度测量系统(用于电力系统) 1.引言 近年来，随着电网容量的不断增大，超高压与特高压电力系统的逐步建立，大容量、大区域互联和西电东送等复杂系统的形成，对电力系统的安全运行和供电可靠性都提出了更高的要求。特别是随着超高压输电系统全国联网、紧凑型输电线路的建成、带有串补或静补的交流柔性超高压输电系统的采用，输电系统的短路电流将达到较高水平。 为保证电力系统的安全运行，可通过对系统内重要电力设备运行状态，特别是绝缘状态进行监测，检测各种关键状态量，对其进行分析诊断，发现设备的各种缺陷及其劣化发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危及安全的事故。其中，电力系统高压设备在长期运行过程中由于表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、触点和母线排连接处老化等问题，造成设备过热甚至出现严重事故的可能性进一步加剧。为了及时发现或预知事故隐患避免故障造成严重后果，按电力行业的安全规范要求可行的办法就是实时在线监测电力系统一些关键设备或部位的温度，从而间接监测电力设备的工作状态。目前在电力系统中急需在线监测温度的设备和部位包括：导电母排接头、电缆接头、电缆终端与电器设备的连接处、高中压开关柜触头、刀闸开关、干式变压器等设备。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往容易造成发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。 此外，在用电高峰期及部分线路故障等情况下如何在现有输电线路的基础上提高输送能力成为“智能电网”迫切需要解决的问题。在不改变现有输电线路结构和确保电网安全运行的前提下，建立输电线路动态增容监测系统可有效、安全地增加线路短期输电容量，以满足突发事件下的供电需要，符合电力部门优质供电、优质服务的要求。基于输电线导线温度检测的方法还是高压架空输电线路动态增容实施的重要依据。因此，温度检测正成为“智能电网”领域中不可或缺的重要技术。 输电变电线路和装备温度监测的特点和难点主要在于： （1）检测点的电压高达几十万伏，要求传感器必须易于安装并实现电气绝缘隔离，因此无线传感器较适宜； （2）检测的母排或输电线上电流几十安培甚至上百安培，且周围分布着极强的电磁场干扰，同时要抗雷击。采用感应供电的工作模式不稳定可靠； （3）我国在《架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则》和《高压设备智能化技术导则》的总体原则中，建议涉及高压设备本体，传感器尽量采用无源型； （4）温度传感器(包括其引线)除了必须满足高温测量的稳定性和耐热性要求外，还必须耐受短路大电流冲击时所产生的短时高温而不被损坏，寿命要超过15年甚至30年；

声表面波器件工艺原理-3光刻工艺原理

三，声表器件光刻工艺原理： 目录： （一）光刻胶：1，正性光刻胶2，负性光刻胶3，光刻胶的性质 （二）光刻工艺原理（湿法）： 1，匀胶：1）匀胶方法2）粘附性3）光刻胶的厚度4）膜厚均匀性5）对胶面要求6）注意事项 2，前烘：1）前烘目的2）对前烘温度和时间的选择3）前烘方法 3，暴光：1）暴光目的2）暴光技术简介3）暴光条件选择4）暴光不良原因 4，显影：1）显影目的2）显影方法3）影响显影质量的因素4）常见问题5）其它 5，坚膜：1）坚膜目的2）坚膜方法3）问题讨论 6，腐蚀：1）腐蚀目的2）腐蚀因子3）腐蚀方法4）影响因素5）注意事项 7，去胶：1）去胶目的2）去胶方法3）注意事项 8，问题分析：1）光刻分辨率2）控制光刻线宽的方法3）浮胶4）毛刺及钻蚀5）小岛6）针孔 9，小结（光刻各工序需控制的工艺参数） （三）光刻工艺原理（干法）简介： 1，干法腐蚀原理：1）等离子体腐蚀2）离子腐蚀3）反应离子腐蚀 2，干法工艺：1）干法显影2）铝的干法刻蚀3）干法去胶 （四）金属剥离工艺简介：1）剥离工艺特点2）剥离技术3）有关问题 （五）微细光刻技术简介：1）抗蚀剂2）暴光技术3）刻蚀技术4）问题及原因 序： 光刻是SAW器件制造的关键工艺，是一种复印图象同化学腐蚀相结合的综合技术。它先采用照相复印的方法，将光刻版上的图形精确的复印在涂有感光胶的金属膜层上，然后利用光刻胶的保护作用，对金属层进行选择性化学腐蚀，从而在金属层上得到与光刻版相应的图形，并要求图形线条陡直、无钻蚀、无断条和连指等。影响光刻质量的因素很多，除暴光技术外，还有掩膜版、金属膜、光刻胶等的质量以及操作技术和环境条件等。实践表明，光刻质量对器件性能有很大影响，是生产中影响成品率的关键因素。 （一） 光刻胶：按光化学反应的不同，光刻胶大体可分为正性光刻胶和负性光刻胶两类。1，正性光刻胶： 它的特点是原来的胶膜不能被某些溶剂溶解，当受适当波长光照射后发生光分解反应，切断树脂聚合体主链和从链之间的联系，使其变为可溶性物质。因此当用正胶光刻时，可在基片表面得到与光刻版遮光图案完全相同的光刻胶图形，方向相差180度。正性胶分辨率较高，对一些常用金属表面有较好粘附性；但与负胶相比，其稳定性和抗蚀能力较差。目前常用的正性胶为DQN和PMMA。 1）DQN：DQN是一种近紫外NUV（365、435nm）光刻胶，主要由感光剂DQ、基体 材料N和溶剂组成。通常使用的基体材料是酸催化酚醛树脂，具有良好的成膜性和耐磨性，能溶于碱溶液和许多普通溶剂；感光剂DQ（邻叠氮醌化合物）如同基体材料N在碱溶液中溶解的抑制剂，当在基体N中加入20-50%的DQ，混合物（光刻胶）将变为不可溶；溶剂是用来溶解感光剂和基体材料、同时又易挥发的液体，由于溶剂的用量决定光刻胶的黏度（黏度也与温度有关），从而影响光刻胶的涂敷厚度，而厚度又与光聚合反应所需暴光量有关，与胶膜的分辨率有关，所以对溶剂用量的控制也十分重要。 DQN感光机理是，经近紫外光照射，感光剂发生分解，并重新组合为乙烯酮，乙烯酮和空气中的水气反应，产生酸性基，酸性基可与碱性溶液发生中和反应，使不溶性光刻胶可溶

第二章 声表面波与器件的制作2

第二章 声表面波与器件制作 本章中，我们主要介绍声表面波(SAW)的基本特性和基本类型，压电基片的选择，叉指换能器(IDTs)的特征以及声表面波器件的制作方法。 2.1 引言 压电效应是指在晶体上施加压力时产生电势差的现象。压电晶体在外力的作用下发生形变时，某些表面会出现异号电荷，而在压电晶体上加一电场时，晶体不仅产生极化，而且会产生应变和应力。压电材料的几何应变与施加电场成比例。从1880年居里兄弟发现压电效应以来，压电学已经成为现代科学技术中的一个非常重要的领域。而作为压电学发展的一个重要分支，在二十世纪六十年代中期美国的怀特等人提出用叉指换能器在压电基片上激励和检测声表面波的方法之后，声表面波器件的研究得到了很大的发展。 2.2 SAW 的介绍 在各向同性固体中传播的声波，根据质点的偏振方向可以分为两大类，一类是质点振动垂直于传播方向的波称之为横波，一类是质点振动平行于传播方向的波称之为纵波。二者的速度取决于材料的弹性常数，即 横波速度 1/2s (/)υ=μρ （2.1） 纵波速度 1/2 L 2()λ+μυ=ρ （2.2） 各向同性材料的弹性常数，称为拉密常数；ρ是材料密度。从式子中可以看到，横波通常要比纵波慢。 在各向异性固体材料如压电晶体中，质点振动方向和声波传播方向的关系并非如此简单。一般来说，质点振动方向既不垂直也不平行于声波传播方向，而是有三个互相垂直的偏振方式。其中偏振方向较为接近传播方向的波称为“准纵波”，两个偏振方向较为接近垂直于传播方向的偏振波称之为“准横波”。这三种波的速度各不相同，其中准纵波速度最快，而两个准横波的速度比较慢，其中较快的一个称为“准快横波”，较慢的一个称为“准慢横波”。同时波前的法线方向亦即波的相速度方向与波的能流方向并不一定相同，

服务的特性与分类

●服务的定义 （1）在ISO9000∶2000《质量管理体系基础和术语》中提到“产品是过程的结果”。包括四大类：服务、软件、硬件和流程性材料。服务通常是无形的，并且是在供方和顾客接触面上至少需要完成一项活动的结果。服务的提供可涉及： ①在顾客提供的有形产品（如维修的汽车）上所完成的活动。 ②在顾客提供的无形产品（如为准备税款申报书所需的收益表）上所完成的活动。 ③无形产品的交付（如知识传授方面的信息提供）。 ④为顾客创造氛围（如在宾馆和饭店）。 （2）从服务的有关定义可以看出以下几层意思： ①服务的目的就是为了满足顾客的需要。顾客是指接受服务产品的组织或个人，顾客可以是提供服务的组织的内部的或外部的。服务的中心是顾客，服务是针对顾客的需要来说的，这就是服务的基本内涵。顾客的需要是指顾客的社会需要，这种需要通常包括在服务的技术标准中，或服务的规范中，有时也指顾客的具体需要。顾客的需要包括在组织内的有关规定中，也包括在服务提供过程中。 ②服务的条件是必须与顾客接触。这种供方与顾客之间的接触，可以是人员的，也可以是货物的。 ③服务的内容是供方的一种活动。服务产生于人、机器、设备与顾客之间互动关系的有机联系，并由此形成一定的活动过程，这就是服务。 ●国际上对服务范围的划分 按照国际惯例，服务业是指工农业和建筑业以外的所有部门，例如： (1)接待服务：餐馆、饭店、旅行社、娱乐场所、广播、电视、度假村。 (2)交通与通讯：机场与空运、公路、铁路和海运、电信、邮政、数据通讯。 (3)健康服务：药剂师/医生（如配药、医疗服务）、医院、救护队、医疗实验室、牙医、眼镜商。 (4)维修：电器、机械、车辆、热力系统、空调、建筑、计算机。 (5)公用事业：清洁工作、废物处理、供水、场地维护（如物业管理）、供电、煤气和

声表面波器件工艺原理-1清洗工艺原理

一，声表器件清洗工艺原理 序： 声表器件制作工艺中的清洗技术及洁净度是影响器件合格率、器件性能和可靠性的重要因素。杂质污染主要来源于晶片加工过程、环境污染、水（包括纯水）污染、试剂污染、工艺气体污染、生产用设备、器皿、工具及易耗品污染、人体污染和工艺过程造成的污染。由于表面污染是通过污染物与表面间的作用力引起（主要是化学力和分子间力），清洗就是为破坏这种作用力，除去由上述污染源所带来的有机物、微粒、金属原子（离子）及微粗糙。（一）对基片表面的清洗： 由于有机物会遮盖部分基片表面，影响对微粒和金属的清洗，所以清洗的一般思路是：先除去表面的有机污染，然后再去除微粒和金属杂质。 1，对有机物的清洗： 基片上的有机污染主要有油膜、残余的蜡膜胶膜、不纯有机溶剂挥发后的残膜，以及微生物的有机残渣、手油等。这些杂质分子与基片表面的接触通常是依靠分子间力维持，多属物理吸附，吸引力较弱，且随分子间距的增加很快削弱，。基片表面上的有机物除影响清洗效果外，工艺上主要影响金属膜的粘附和光刻质量。清洗有机物常用方法主要有： a）擦洗：当基片表面有微粒、有机残渣或残膜时常用擦片办法，它是靠人工（或机械）作用及有机溶剂溶解作用去除表面大块污物，根据有机溶剂结构相似相溶原理,可依次用甲苯、丙酮、无水乙醇棉球在基片表面沿同一方向轻轻擦拭，然后用纯水超声5-10分钟，最后用纯水冲洗、甩干。操作中注意，不可将溶剂顺序颠倒或打乱,擦片要无划伤、不留液渍。 b）等离子体清洗（干法清洗）：等离子体是部分电离的气体，由电子、离子、自由基（以氧为例，指游离态氧原子）及其它中性粒子组成，是物质的第四态。等离子体清洗机理主要是依靠等离子体中的活性粒子（电子、离子和自由基）的活化作用达到去除表面污渍的目的。其反应过程包括：无机气体被激发为等离子态；气相物质被吸附在固体表面；被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；产物分子解析形成气相；反应残余物脱离表面。 按反应类型分类：等离子体与固体表面反应可以分为物理反应（离子轰击）化学反应及物理化学反应。物理反应机制是，活性离子轰击待清洗表面，使污染物脱离表面并最终被真空泵抽走；其优点是，自身无化学反应，表面不留氧化物，腐蚀作用各向异性；缺点是，使表面在分子级范围内变的粗糙，对被清洗表面的各种不同物质选择性差，热效应大，腐蚀速度低。化学反应机制是，各种活性的粒子和污染物反应生成易挥发性物质，然后由真空泵吸走；其优点是，清洗速度高，选择性好，对清除有机污染比较有效，缺点是会在表面产生氧化物。物理化学反应机制是，两种反应都起重要作用，并互相促进；离子轰击使被清洗表面产生损伤，削弱其化学键或者形成原子态，使其容易吸收反应剂，离子碰撞使被清洗物加热，使之更容易发生反应，其效果是既有好的选择性、清洗效率、均匀性，又有好的方向性。 按激发频率分类：等离子态密度n（cm-3）和激发频率v（Hz）有如下关系： n =1.2425×108v2 ，由上式见，频率越高，等离子态密度越大，列表说明其分类： 频率 等离子体类型 自偏压 反应类型 应用 40KHz 超声等离子体 1000V 物理反应 对表面影响大，易造成二次污染 13.56MHz 射频等离子体 250V 物理化学反应 去除表面污染物、有机物、氧化物（氢）等 2.45GHz 微波等离子体 几十伏 化学反应 去除表面污染物、有机物、氧化物（氢）等 典型的等离子体化学清洗工艺是氧等离子体清洗。在低压系统中通入少量氧，受高频电场作用，氧被激励成游离态氧原子，使有机物氧化成挥发性物质CO2 和H2O，达到清除目的（但不能去掉碳和其它非挥发性金属或金属氧化物）。工艺要求的真空度、高频频率、通氧量、功率、时间可参照设备说明或由实验确定。具体反应如下： O2—→O* + O* C x H y + O*—→C O2↑+ H2 O↑ 典型的等离子体物理清洗工艺是氩等离子体清洗。在镀膜前，抽高真空到5×10-3Pa，充

生物传感器综述综述

生物传感器课程论文 论文题目：生物传感器技术在环境分析 与检测方面的应用研究进展专业：分析化学 姓名：雷杰 学号： 12015130529 指导教师：晋晓勇 时间：2015年10月23日

生物传感器技术在环境分析与检测方面的应用研究进展 摘要：生物传感器作为一类新兴传感器,它是以生物分子敏感元件,将化学信号、热信号、光信号转换成电信号或者直接产生电信号予以放大输出,从而得到检测结果。文章综述了生物传感器在环境监测,包括水环境、大气环境等领域的应用和最新进展,并展望了环境监测生物传感器的发展前景及发展方向。 关键词：生物传感器技术；环境分析检测；

0．前言 生物传感器这门课属于分析化学和生物化学的一门交叉学科，它涉及到生物化学、电化学等多个基础学科。就目前生物传感器研究的历史阶段，它仍然处于十分活跃的研究阶段，生物传感器的研究逐渐变得专业化、微型化、集成化、也有一些生物相容的生物传感器，生物可控和智能化的传感器制成[1]。基于生物传感器的基本结构和性能，从它的选择性，稳定性，灵敏度和传感器系统的集成化发展的特点和趋势,科研人员主要研究生物传感器在医疗、食品工业和环境监测等方面，它的发展对生产生活都有极大影响，尤其是生物传感器专一性好、易操作、设备简单、可现场检测、便携式、测量快速准确、适用范围广，从而深受研究者的青睐。本文主要概述了近三年来生物传感器在环境分析与检测方面的应用研究，从而对以后生物传感器技术的研究有所帮助与借鉴。 1.生物传感器技术 1.1生物传感器的组成及工作原理 生物传感器主要是由生物识别和信号分析两部分组成。生物识别部分是由具有分子识别能力的生物敏感识别元件构成，包括细胞、生物素、酶、抗体及核酸。信号分析部分通常叫换能器。它们的工作原理一般是根据物质电化学、光学、质量、热量、磁性等，物理化学性质将被分析物与生物识别元件之间反应的信号转变成易检测、量化的另一种信号，比如电信号、焚光信号等，再经过信号读取设备的转换过程，最终得到可以对分析物进行定性或定量检测的数据[2]。 生物传感器识别和检测待测物的工作原理：首先，待测物分子与识别元素接触；然后，识别元素把待测物分子从样品中分离出来；接着，转换器将识别反应相应的信号转换成可分析的化学或物理信号；最后，使用现代分析仪器对输出的信号进行相应的转换，将输出信号转化为可识别的信号。生物传感器的各个部分包括分析装置、仪器和系统也由此构成。生物传感器中的识别元素决定了传感器的特异性，是生物定性识别的决定因素；识别元素与待测分子的亲合力，以及换能器和检测仪表的精密度，在很大程度上决定了传感器的灵敏度和响应速度。