微奈米機(jī)電工程(編輯修改稿)
2025-01-15 15:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 LIGA技術(shù) 15 （ 1）塊材矽微加工技術(shù) （ Bulk silicon micromachining） 塊材矽微加工技術(shù)，就是把矽晶片等材料當(dāng)成一塊加工母材，來作蝕刻切削的加工技術(shù)。常用的材料為矽晶片及玻璃，利用這些材料製成零件後，可因零件之加工處理，如摻雜，而有接合溫度限制；或因含有電子電路，而有接合溫度及電場限制。若利用高溫來增強(qiáng)接合強(qiáng)度，在降回室溫時(shí)，不同材料會(huì)有熱應(yīng)力產(chǎn)生，因而導(dǎo)致元件破裂及良率降低。在特殊用途的元件，常有材料上的限制，例如電泳分離晶片，使用高電壓，必須採用絕緣材料如玻璃，因而在接合方式不同。在蝕刻方面，主要還是以濕蝕刻為主，而加工之尺寸，約在mm至數(shù)十微米的範(fàn)圍。深度由數(shù)十微米至晶片厚度（蝕穿晶片 400~700微米）不等。 16 Isotropic Wet Etching 等方向性濕蝕刻 Anisotropic Wet Etching 非等方向性濕蝕刻 (100 surface orientation) 17 （ 2）面型矽微加工技術(shù) （ Surface silicon icromachining） 面型矽微加工，是比較靠近積體電路半導(dǎo)體製程的作法，主要是利用蒸鍍、濺鍍或化學(xué)沈積方法，將多層薄膜疊合而成，此種方法較不傷及矽晶片。因?yàn)槿魏挝C(jī)械結(jié)構(gòu)，都是以薄膜沉積製作，所以不管是加工的精確度或者是解析度，面型微細(xì)加工技術(shù)都遠(yuǎn)勝於塊材微加工技術(shù)。因此在整合晶片電路（ onchip circuitry）與微結(jié)構(gòu)（ microstructure）或微感測器（ microsensor）方面，面型微加工都比塊材微加工法佔(zhàn)有優(yōu)勢。但是此兩種方式，在微機(jī)電製程技術(shù)中的優(yōu)劣，要看所要製作元件的特性與方式，有時(shí)甚至可將此兩種方式結(jié)合為一。 18 HF etching (MCNC MUMPS ? MCNC, USA ? 3 Poly 012 ? 1 metal ? 2 oxides 19 (3) LIGA 技術(shù) ? 微光刻電鑄造模（ LIGA process）是另外一種加工技術(shù)，其中 LIGA是德文字 Lithographie Galvanoformung Abformung的縮寫，主要是綜合 光學(xué)、電鍍、模造 等三項(xiàng)技術(shù)來製作微機(jī)械元件，可知 LIGA技術(shù)是由德國所發(fā)展出來的。 ? LIGA技術(shù)是以 Xray為主的光蝕刻技術(shù)，利用製程圖型的光罩或光阻，選擇性地保護(hù)工件表面後，以各種不同光源蝕刻未被光罩或光阻覆蓋的部分，再結(jié)合電鑄翻模與射出成型技術(shù)，而得到欲加工的幾何形狀。 ? LIGA技術(shù)可以得到 高深寬比 的微結(jié)構(gòu)，所應(yīng)用的材料種類也較廣泛。 ? LIGALithography Galvanoformung [Electroplating] Abformung [Injection Molding]。 Used to make very high aspect ratio micro moulds that can be used for high volume manufacture ? LIGA, a German acronym for lithography, electroplating, and molding, has bee the dominant methodology for High Aspect Ratio Micromachining (HARM), which can best be described as microfabrication processes which produce tall microstructures with vertical sidewalls. HARM devices have the benefit of stiffer structures, increased mass, larger actuation forces, and an easier fit with the macroworld. 20 微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）的應(yīng)用有：壓力、溫度、化學(xué)和磁場感測器；加速度計(jì)、迴轉(zhuǎn)儀元件；航太產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)用品；感測器、致動(dòng)器 (actuators)和控制流體的微閥；可變式電容器、可變式誘導(dǎo)器、微射頻開關(guān)；化學(xué)與生物分析微系統(tǒng)；流體混合與傳輸系統(tǒng)；生物 /化學(xué)反應(yīng)器；微機(jī)電系統(tǒng)為主的顯示器系統(tǒng)；光纖零件與開關(guān)；光學(xué)應(yīng)用的致動(dòng)器；和微機(jī)械光學(xué)平臺(tái)晶片。接下來，只簡單說明兩種應(yīng)用。 (1) 微機(jī)電系統(tǒng)於人工義肢的應(yīng)用 (2) 微機(jī)電系統(tǒng)於航太產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用 21 (1) 微機(jī)電系統(tǒng)於人工義肢的應(yīng)用 長期以來人工義肢，由於工程技術(shù)與相關(guān)輔助系統(tǒng)的無法提昇，使得各項(xiàng)復(fù)健研究受到阻礙，例如量測截肢者殘肢與義肢承套界面間之應(yīng)力感測器體積過大、個(gè)數(shù)太少，導(dǎo)致無法精確得知應(yīng)力分布情形，進(jìn)而難以了解義肢穿戴者不適的來源，更無法提供義肢製造師修補(bǔ)承套形狀的依據(jù)。 承套／殘肢界面是影響病人能否接受一個(gè)義肢的一個(gè)重要因素，承套的設(shè)計(jì)，必須考慮截肢的部份以及縫合的狀況。然而臨床上，多半藉助義
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1