LIGA工艺的发展及应用

介绍了LIGA(lithographie,galvanoformungandabformung)技术以及在此基础上开发出来的准LIGA(like－LIGA)技术、SLIGA(sacrificialLIGA)、M2LIGA(movingmaskLIGA)技术和抗蚀剂回流LIGA(PRLIGA———photoresistreflowLIGA)技术等。利用这一系列LIGA技术,可以生成具有高深宽比的复杂微结构,如微尖阵列、球形曲面、活动部件等,能较好地满足MEMS发展的需要。最后指出了目前这些方法存在的缺陷。     

LIGA工艺技术研究

本文论述了标准LIGA技术的工艺过程，对重点工序进行了总结并阐明其工艺要点。介绍了近年发展起来的准LIGA工艺技术，同时重点研究了利用我所薄膜线工艺手段就能加工的UV-LIGA工艺和能制作自由摆动、旋转、直线运动的可动微结构的SLIGA工艺，最后提出了LIGA技术的优缺点和技术难点。     

多层复杂结构准LIGA一体化加工工艺的研究

准LIGA加工工艺通常只能加工单层准三维体。本研究采用SU-8胶准LIGA技术，解决了多层套刻、种子层和表面活化等技术难题，加工出了三维五层一体化复杂结构。实践证明，所提出的工艺实际可行，进一步拓展了准LIGA工艺的应用。     

LIGA技术研究现状及工业应用

微型构件不仅可以用硅工艺制造，而且可以通过精密工程、激光烧蚀、微电子放电加工、RIE和LIGA技术等许多其他技术来完成。本文展示了Forschungszentrum Karlsruhe研究中心开发的LIGA技术的研究现状及工业应用，同时对相关技术进行了描述，如牺牲层技术及利用SU-8负性光刻胶进行常规紫外光刻制造铸塑模具的技术等。此外，在LIGA技术的应用方面，对其在微型分光计、光纤连接器、摆线齿轮传动系统、光学外差接收机及微机械陀螺仪等领域的特殊的制造工艺及功能进行了介绍。     

LIGA和微细EDM技术制造不锈钢微结构的研究

通过LIGA技术与微细电火花技术相结合，可以在硬质合金、不锈钢等材料上加工出微结构，这一新的方法必将拓宽微细加工的能力和应用范围。利用LIGA技术制备线宽70μm、厚度达730μm的铜工具电极，采用微细电火花技术在不锈钢片上加工出线宽90μm、具有复杂形状的微结构。     

体微加工技术在MEMS中的应用

微机电系统(MEMS)技术的基础是由微电子加工技术发展起来的微结构加工技术，包括表面微加工技术和体微加工技术。其中体微加工技术是微传感器、微执行器制造中最重要的加工技术。该文主要介绍以加工金属、聚合物以及陶瓷为主的LIGA技术，先进硅刻蚀技术(ASE)和石英晶体深槽湿法刻蚀技术。最后给出用LIGA技术和牺牲层技术制作微加速度传感器的例子。     

太赫兹真空器件中的微加工技术和微封装技术

当工作频率升高至太赫兹频段时,真空器件的结构尺寸缩小至毫米级甚至微米级.传统的精密加工方法已经不能满足要求,这就要求采用新的加工技术即微细加工技术以保证很高的尺寸精度和表面光洁度.本文介绍了三种主要的微细加工技术,LIGA、UV(紫外)LIGA和深反应离子刻蚀,阐述了这三种加工技术的工艺流程、特点以及其应用情况,并举例说明各加工技术在太赫兹真空器件中的一些应用.     

UV LIGA技术在毫米波太赫兹器件中的应用进展

采用紫外光刻电铸和微成型(UV LIGA)技术制造太赫兹真空器件的高频结构,频率为94~220 GHz。对于94 GHz高频结构,尺寸误差≤15 μm,采用此高频结构的脉冲行波管输出功率大于100 W;180 GHz高频结构,尺寸误差≤5 μm,采用此高频结构的太赫兹行波管二倍频器输出功率高于100 mW,带宽为11.4 GHz;220 GHz高频结构,尺寸误差≤3 μm,衰减因子为240 dB/m。UV LIGA技术在太赫兹真空器件中的成功应用,不但为毫米波太赫兹器件研制奠定了基础,同时也为UV LIGA技术在设计制造毫米波太赫兹器件领域,包括有源和无源器件,开辟了一番新天地。     

LIGA/准LIGA技术微电铸工艺研究进展

微电铸是相对于常规电铸工艺而确立的新概念,它是适用于微小结构成型而建立的批量加工技术,既可以看作是在微细加工模具基础上的传统电铸技术的延伸,也可以认为是掩膜电镀在高深宽比方向发展的结果,微电铸工艺是LIGA/准LIGA技术的核心内容,在MEMS技术领域有广泛应用.介绍了电铸和微电铸的原理和特点,系统分析了微电铸过程的电化学本质,综述了微电铸技术研究的最新进展,给出了一些为大家所共识的微电铸镍基本工艺规范.     

Ni和Ni-PTFE自润滑模具的脱模研究

微塑铸是LIGA技术大批量、低成本生产的关键技术。由于LIGA技术制造的微结构具有较大的高宽比 ,在脱模过程中 ,模具侧壁与塑铸材料之间会存在较大的摩擦力。这种摩擦力会损毁模具或塑铸产品 ,从而给脱模带来困难。本文制作了镍 (Ni)模具和Ni PTFE(聚四氟乙烯 )模具 ,并比较其脱模效果。试验表明 ,对同一种微结构 ,Ni PTFE模具的连续脱模次数要多于Ni模具。     

LIGA技术研究与进展

本文综述了ＬＩＧＡ技术，介绍了国内外对ＬＩＧＡ技术的改进与推广，并讨论了ＬＩＧＡ技术在传感技术中的应用。     

LIGA掩模板的制备与同步辐射X射线深度光刻的研究

采用同步辐射进行深度Ｘ射线光刻是ＬＩＧＡ工艺的关键工序,它包括ＬＩＧＡ掩模板的制备、光刻胶的涂制与深度Ｘ射线光刻等多个工艺环节,该技术在深度比要求高的微光、微机械及微机电系统的元件制造领域有独特优势＾［１］,报道采用ＬＩＧＡ工艺制作微齿轮所涉及上述工艺的研究结果。     

LIGA技术在医疗器械制备中的应用

文报道了近几年来 LIGA技术的改进 (如制备活动微结构和特殊形状侧壁以及与集成电路的准单元集成等 ) ,描述了用 L IGA技术制备的器件和微系统在医疗中的应用 ,包括微执行器、液体控制系统 (微泵和微阀 )、微光谱仪、光化学分析系统等。     

深紫外深度光刻蚀在LIGA工艺中的应用

随着MEMS在各个领域的运用,人们也开始探讨低成本、操作方便的LIGA工艺。本文重点介绍了一种用于深紫外光深度光刻实验装置的设计,并将该实验装置成功地应用于LIGA工艺的深度光刻中,光刻实验结果表明深紫外光深度光刻具有很大的实用意义。     

上海第三代同步辐射装置及其在光刻和LIGA中的应用

对即将动工的上海第三代同步辐射装置及其主要参数作了介绍,叙述了目前同步辐射ｘ射一光刻和ＬＩＧＡ的一些技术进步情况,并对未来ＳＳＲＦ光刻实验珠应用前景作了简要分析。     

Applications of LIGA technology to precision manufacturing of high-aspect-ratio micro-components and -systems: a review

The by far leading technology for manufacturing MEMS devices is Si-micromachining with its various derivatives. However, many applications of microsystems have requirements on materials basis, geometry, aspect ratio, dimensions, shape, accuracy of microstructures, and number of parts that cannot be fulfilled easily by mainstream silicon-based micromachining technologies. LIGA, an alternative microfabrication process combining deep X-ray lithography, plating-through-mask and molding, enables the highly precise manufacture of high-aspect-ratio microstructures with large structural height ranging from hundreds to thousands of micrometers thick. These tall microstructures can be produced in a variety of materials with well-defined geometry and dimensions, very straight and smooth sidewalls, and tight tolerances. LIGA technology is also well suited for mass fabrication of parts, particularly in polymer.Many microsystems benefit from unique characteristics and advantages of the LIGA process in terms of product performance. The LIGA technology is briefly reviewed. The strengths of the manufacturing method and its main fields of application are emphasized with examples taken from various groups worldwide, especially in micromechanics and microoptics.     

基于LIGA技术制作金属微针阵列

MEMS微针在生物领域中的应用日益广泛,为了方便微针刺入皮肤且减少疼痛,要求微针具有足够的强度和锐利的尖端。传统LIGA工艺只能制造出具有高深宽比的垂直侧壁结构。对传统LIGA工艺进行调整,对光刻胶PMMA进行两次曝光,并通过移动光刻胶台改变X射线的光刻方向,使两次X射线曝光方向相垂直,提出移动LIGA工艺,即移动光刻工艺。此外,利用等腰三角形作为掩膜板图案,显影之后得到截面与X射线掩膜板图案相似的三维实心PMMA微针阵列。再利用此PMMA微针阵列作为原始模具,PDMS转模形成PDMS一级模具,电镀镍得到与PMMA微针阵列相似的金属镍微针阵列。     

基于准分子激光工艺制作X射线光掩膜

LIGA工艺是一项能够应用于制造三维微机械结构的微细加工技术,但制作掩膜版工艺复杂、成本高。为了解决商用的微光学系统制造成本问题,在Au薄膜上用准分子激光直写的方法制作掩膜,这样既能够很快得到雏形,同时也能够降低制作的掩膜版的成本。分析讨论了基于电子束制作掩膜版和基于准分子激光制作掩膜版两种方法,得出了准分子激光制作的掩膜在成本和时间上都有优势的结论。将通过准分子激光技术制作的掩膜置于X射线下,在PMMA基板上可以加工很好的三维微结构。通过依次直接激光烧蚀金薄膜可以加工具有一系列微球状结构的吸收体图形,再将此图形转写到PMMA基板上,可以得到的最低像素为25μm。     

LIGA技术制造微流量计的研究

介绍了利用ＬＩＧＡ技术中的同步辐射光刻、微电铸技术和微装配技术制作微流量计的研究，讨论了微流量计的结构和工作原理。设计和研制了一种微流量计。