微/纳米级微电子机械系统制造新技术

论述了微电子机械制造中的主要技术,包括表面微细加工、体微细加工、光刻-电铸-注塑(LIGA)、硅直接键合技术等,并讨论了这些新技术在MEMS产品中的应用前景.     

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。     

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。     

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技术及其在微驱动器中的应用

介绍了LIGA加工工艺以及多层掩模技术、复制技术和外形磨削成型技术的现状。给出LIGA技术在微驱动器中的应用。     

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。     

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。     

通用工艺与设备

体微加工技术在 MEMS 中的应用[刊,中]/林日乐//压电与声光.—2005,27(3).—324.327(L2)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。参6     

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.     

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。     

微泵的结构与流体分析

利用扩散阀/喷嘴的流体特性设计了一种无活动阀压电式微泵;应用小挠度弹性弯曲理论,导出圆形压电复合层薄板的弹性曲面微分方程和复合层薄板的中性面位置方程;应用压电理论导出压电薄膜的边缘电场分布;应用微流体力学理论导出微泵单次循环的净流量。结合华盛顿大学的压电式微泵模型理论算出其最大流量为958μl/min,与其试验结果相吻合。     

硅热流量传感器及其封装

在介绍硅热流量传感器的工作原理、工艺方法的基础上,重点给出了目前硅热流量传感器特别是风速计的几种常用结构以及相应的封装形式,并对每种结构及其封装形式的优缺点进行了分析。最后对硅热流量传感器封装发展中尚待解决的问题以及未来发展趋势进行了讨论。     

微型真空电子器件技术研究

微波真空电子器件的频率正在向毫米波、亚毫米波甚至太赫兹频率扩展,随着器件频率的提高,高频结构的尺寸越来越小,传统的机械加工方法已经不能满足零部件精度的要求,需要借助微细加工技术.这一类利用微细加工技术,特别是深刻技术,如LIGA,DEM,DXRL、DRIE等,制作的真空器件,已经形成一门新兴的交叉学科,微真空电子学及相应的技术和应用.本文对目前微真空电子器件的现状,深刻技术在器件加工的应用进行了分析,希望对开展这些研究打下基础.     

全光网络中的MEMS光开关研究新进展

光开关是未来全光网络中关键的光交换器件。MEMS技术由于其自身的诸多优点而被认为是目前最有前景的光器件制作技术之一。本文简要论述了MEMS光开关与其他类型光开关的区别,介绍了MEMS光开关的特性,并分别就二维、三维及最近提出的一维MEMS光开关进行了介绍和比较。最后,综合探讨了MEMS光开关目前所面临的各种挑战。     

一种基于空间光调制器的微透镜阵列制备技术

提出了一种基于空间光调制器的并行光刻制备微透镜阵列的技术。采用数字微反射镜器件输入光刻图形,结合热回流技术,制作任意结构和排布的微透镜阵列。无限远校正显微微缩光学系统的长焦深保证了深纹光刻的实现,热回流法提供了良好的表面光滑度。与传统逐层并行光刻和掩模曝光技术相比,提出的技术方案更加便捷灵活,特别适合制作特征尺寸在数微米至百微米的微透镜阵列器件。得到的微透镜阵列模版经过电铸转移为金属模具,利用紫外卷对卷纳米压印技术在柔性基底上制备微透镜阵列器件,在超薄液晶显示、有机发光二极管(OLED)照明等领域有广泛应用。     

利用LIGA技术制造夹钳

在航天、国防、医学、核物理等领域,有着对仪器设备向小型化、复杂化、集成化方向发展的要求。在这一动力驱动下,精密机械加工、 Ｌ Ｉ Ｇ Ａ 技术以及硅技术有了长足发展,制造出许多部件和产品。但对于复杂的微机电系统,单靠这些技术难以实现,需要进行系统的装配工作。微夹钳也是在这一需求下发展起来的。除此之外,在细胞操作和其他微细操作过程中也迫切需要这样的执行软件。本文利用 Ｌ Ｉ Ｇ Ａ 技术进行了这方面的研究工作,并得到了一些结果。     

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。     

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.