微奈米機電工程-wenkub.com
2024-12-26 15:12 本頁面
【正文】 ? 使奈米製造成為量產(chǎn)的技術(shù)。 物質(zhì)在加工與製造上所遇到的問題將與之前大相逕庭。 (b) 極細(xì)小的懸臂樑寬 5 um，高 260 um， 以用來量測微小至 1018牛頓範(fàn)圍 的力。 MRFM的解析度可以達(dá)到 1 um。 傳統(tǒng)的方式 ：磁共振造影(magic resonance imaging, MRI) 需偵測到 1014~1016個核子才能產(chǎn)生訊號。這樣彈性的製程，可使異質(zhì)結(jié)構(gòu)的層數(shù)達(dá)到幾十層，因此，懸浮結(jié)構(gòu)就可更趨複雜化。（ b）光罩 (mask)部分，是由光學(xué)和電子束蝕刻技術(shù)做成的記號，並覆蓋一層薄片沈積物保護(hù)。一些輔助性的 NEMS感測器元件等，均可與電子元件製作於同一個晶片上。 27 3. 超小的有效質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量，這使 NEMS對於外加的質(zhì)量，有著驚 人敏感度。舉例來說，當(dāng)溫度在 300 K時，在 10 W等級的NEMS只會被溫度擾動所影響。 2. 系統(tǒng)的能量逸散非常低，而這特徵與系統(tǒng)的 Q品質(zhì)共振因子（ Q factor of resonance）有關(guān)。 有效質(zhì)量正比於 L，而有效彈簧係數(shù)正比於 L3。 24 而且即使大型的結(jié)構(gòu)體，諸如飛機都可因 MEMS而受惠，例如微機械感測器和致動器，可以在後掠角度大的三角翼前緣，修正其所產(chǎn)生的渦流，從而產(chǎn)生足夠飛行控制所需的動量。 MEMS的各種特性可以具有不同的優(yōu)點，對於應(yīng)用在太空衛(wèi)星、微飛機、或在戰(zhàn)場上，可由單兵所攜帶的裝備來操作。 23 (2) 微機電系統(tǒng)於航太產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用 MEMS就是微米級裝置，它將新奇的感測與致動功能，與傳統(tǒng)的資料處理及控制系統(tǒng)相結(jié)合。然而臨床上，多半藉助義肢師的經(jīng)驗來製作承套，若想大幅改善義肢穿戴者的舒適度，則有必要量取承套殘肢界面上的應(yīng)力分佈，以便大幅提高承套設(shè)計的水準(zhǔn)。 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 微機電系統(tǒng)的應(yīng)用 微機電系統(tǒng)（ MEMS）的應(yīng)用有：壓力、溫度、化學(xué)和磁場感測器；加速度計、迴轉(zhuǎn)儀元件；航太產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)用品；感測器、致動器 (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)用的致動器；和微機械光學(xué)平臺晶片。 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 等三項技術(shù)來製作微機械元件，可知 LIGA技術(shù)是由德國所發(fā)展出來的。 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。若利用高溫來增強接合強度，在降回室溫時，不同材料會有熱應(yīng)力產(chǎn)生，因而導(dǎo)致元件破裂及良率降低。 以上三個步驟，算是完成了半導(dǎo)體元件一層結(jié)構(gòu)之製作，其他數(shù)層或數(shù)十層之半導(dǎo)體或金屬結(jié)構(gòu)，也將如法泡製?；旧希⒂笆前雽?dǎo)體製程中常用的昂貴步驟，因為必須一片一片進(jìn)行，無法批次製作。 12 (2) 微影罩幕 以薄膜成長法之薄膜係均勻地成長在矽晶片上，另外必須以光蝕微影法 (photolithography)，來進(jìn)行平面圖形化 (patterning)。 11 (
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