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摘要：在國內機械制造水平不斷提升的背景之下，微機械制造工藝已經得到了極為迅猛的發展，并在各領域中得到普及應用。微機械制造工藝屬于先進的制造技術，具有較高的精度水平，不光能夠反映出國家機械制造現代化的水平，還能夠為社會經濟的發展提供一定的技術保障。對此，筆者在參考相關文獻資料的基礎上，對微機械制造工藝及其應用進行了簡要分析，以供業界同仁參考。

關鍵詞：微機械；制造工藝；應用

就現今國內的機械制造水平來看，微機械制造仍然屬于較為尖端的技術，能夠有效保障機械設備運作的精度，其作業精度甚至可以達到納米級。微機械制造工藝可以說是硅基電路的分支之一，在與機械制造技術融合后，已經逐漸形成了獨立的工藝類別，為制造業的發展給以了充分的技術支持。而就現今國內制造業中所廣泛使用的微機械制造工藝來看，其技術類別及應用主要有以下幾種。

1微機械蝕刻技術及應用

一般來說，微機械在集成電路制造的應用中，需要對深度約10um的硅片面層進行加工，但是在對微機元件進行加工時，又需要以穿越的方式實現對整個硅片的三維立體加工。就微機蝕刻技術來看，根據其所選擇蝕刻劑可以將其分為干式蝕刻與濕式蝕刻兩大類別。其中前者多選擇各項同性的蝕刻模式，在有特殊要求的情況下也能夠以各向異性的方式完成蝕刻工作。而后者所選用的蝕刻劑多為液體。因為單晶硅片的組成構架相對較為復雜，所以其硅片面層在蝕刻劑作用的條件下所產生反應的實際效率有著一定的區別，在蝕刻的過程中，會沿著硅片面層停止蝕刻，將會與平面組合成一個54．750的銳角，依托于微機蝕刻的該類性質，可以加工出不同構造的面層結構，適用范圍較廣。

2硅表面微機械制造技術及其應用

硅表面微機械制造技術只會作用于硅片的面層，不會以三維作業的方式穿透硅片的縱斷面。通常來說，微機械結構多回憶薄膜類的原材料在制作，主要有多晶硅、氧化硅、硼硅酸玻璃以及各類金屬等等。由于所制作的微結構具有一定的復雜性，所以為保障其穩定性，多會選用硅片上沉積pvd以及cvd的方式完成制作，同時會輔之以光學磨刻以及化學或物理反應的方式完成對其結構的加工制作。而在該制造技術應用的過程中，犧牲層有著極為關鍵的作用，其能夠有效將原本的硅片與襯底進行合理分隔，這就會避免蝕刻過程中對襯底部件的破壞。通常情況下，犧牲層厚度會處在1到2um的范圍之內，有特殊要求時也可以適當加厚。硅表面微機械制造技術在現今制造業中多會被用于微型懸式結構的制造中，例如微型懸臂、微型橋等等。

3LIGA及準LIGA工藝及其應用

LIGA工藝作用機理為選用X光對構件微小結構進行三維立體加工，該技術除了應用光波進行刻制之外，還需要輔之以電注以及注塑的方式。從該技術的本質來看，該技術也就是平面IC技術的延伸與優化，但是該技術所表現出來的性能遠遠優于IC技術，作用范圍相對較廣，可加工對象也有了進一步的擴展，能夠實現對非硅晶體材料的三維立體制造。該技術在微機械制造領域中的應用，很大程度上促進了MEMS技術的推廣與發展，是先進精密儀器制造中應用范圍較廣的技術。但是不得不說的是，該技術在微機械制造領域的應用中存在造價過于高昂的缺點，且技術應用模式也相對較為繁復，對此準LIGA技術應運而生。該技術可以以濺射的方式促使硅片上逐漸形成一層厚度為230nm左右的薄膜，能夠有效實現對射線的隔離。其次，通過對此旋涂還能夠形成一層30um左右正性的抗腐蝕層。該技術所應用的射線多為高壓汞燈，在電鍍之后能夠形成立體的金屬微型構件，其次可以輔之以微型機械蝕刻的方式除去構件中的預鍍層，進而得到符合需求的微型構件。

4超精密機械制造技術及其應用

該制造技術主要選擇硬度較高的刀具等，實現對工件的切削。現今該技術應用過程中所廣泛使用的工具分別有車刀、銑刀以及鉆頭等等。在采用金剛石刀具進行工件加工時，能夠完成對直徑為25um軸件的加工，表面相對較為平整光滑。而選擇微型號鉆頭作業時，可以鉆出直徑約為2．5um的小孔。此外，還可以選擇細小磨料以及金屬絲放電磨削的方式進行微型結構的加工。超精密機械制造技術隸屬于傳統制造工藝，在現今制造業中仍然多有應用。

5特種加工工藝及其應用

一般來說，特種加工工藝主要有激光光束加工、隧道顯微鏡加工以及電火花加工三大類別。就激光光束加工而言，其能夠通過發射高能量密度光束的方式實現對工件的加工，可以形成小孔、微孔，還能夠實現較為精密的切削等，該技術在制作防偽標記、打字以及焊接上有著廣泛的應用。就隧道顯微鏡加工來看，其能夠實現分子數量級工件的加工。可以以金屬探針為電機，產生具有較強穿透力的隧道電流，進而改變其相應分子及原子結構的排列順序。而在利用細微電火花進行微機械制造加工的過程中，能夠以脈沖活化放電的方式，通過局部高溫實現對金屬部件的加工。該加工方式不需要以宏觀切削的形式進行，只需要控制脈沖放電量就能夠實現對金屬的精細化加工，能夠形成極為細微的孔洞與縫隙，可以實現對軸、平面以及三維曲面等的加工。

總而言之，在國內現代化建設步伐不斷加快的時代背景下，機械制造業也得到了極為迅猛的發展，制造精度也越來越高，微機械制造技術現代化水平也越來越高，已經實現了由傳統一維加工向三維加工的轉變，其加工設備的集成化程度也越來越高，對此必須加強對微機械制造工藝的應用，以此在促進技術本身不斷完善的同時，促進國內精密制造的不斷發展。

參考文獻

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作者：王殿革 單位：長春市九臺區職業技術教育中心