微纳制造有哪些“技术”?单色科技为您揭开微

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微纳制造有哪些“技术”?单色科技为您揭开微纳米制造技术的神秘面纱!

2021-11-11 07:57:09
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纳米资料的制备和研讨,一直是整个纳米科技的根底。微纳制作的技能及资料,一直是修建纳米科技大厦的基石。下面,咱们从技能及资料两大方面,带领大家揭开微纳米制作技能的奥秘面纱

 

1 机械微加工

机械微加工是微纳制作中Z便当,也接近传统材料加工方式的微成型技能。它一般包含车削、钻孔、磨削等加工法。现代机械微加工为进步精度和自动化程度,一般配备有计算机控制系统[如computer-numerical-control(CNC)数字控制机床等],再通过金刚石刀具在材料外表制备出高质量的微结构。

机械微加工法的工艺进程简略,加工进程便当,但对加工材料有选择性。它常选用的加工材料是铜合金、镍合金等。像钢这种我们常用的金属材料,却不能用机械微加工法来做,因为钢中含碳会和金刚石刀具产生反应。

别的,机械微加工法能得到的Z小微结构标准十分有限,仅为200微米左右,这也约束了该办法在更小标准微结构器材方面的运用。

 

 

2 激光微加工

激光技能被誉为20世纪四大重要发明之一,跟着小型电子产品和微电子元器材需求的激增,激光微加工已成为激光在工业使用中开展极快的领域之一。

激光能量密度高、方向性好、光斑巨细可调,激光加工使用其这些特点将光能转变为热能来蚀除资料。激光微加工的资料种类十分广,几乎囊括了一切金属和非金属资料,它与机械微加工比较归于非触摸式加工,不存在东西损耗,也没有显着的机械力,因而不会产生加工变形。

现在激光微加工技能仍处于开展初期,跟着激光技能的开展(如光源、能量密度等的改进),信任未来此“神技”在微纳制作中会大展拳脚。

 

3 电火花微加工

电火花加工(electric discharge machining,EDM)是使用浸在工作液中的南北极间脉冲放电时产生的电蚀效果,蚀除导电资料的特种微纳制作加工法。

电火花微加工技能不受资料硬度的影响,而且通过调整电参数便可便利完成粗、半精、精、超精加工之间的切换,因而也被使用到微加工领域。现在,这种加工办法Z大的缺点便是加工效率低。

 

4 曝光+刻蚀

现在微纳制作领域常用的一种微细加工技能是LIGA(德文缩写,Lithographie,Galanoformung和Abformung,即光刻、电铸和注塑)。

这项技能因为可加工尺度小、精度高,适合加工半导体资料,因而在半导体产业中得到广泛的使用,其根底的核心技能是光刻,即曝光和刻蚀工艺。

跟着LIGA技能的开展,人们开宣布了很多种不同的曝光、刻蚀工艺,以满意不同精度尺度、生产效率等的需求。LIGA技能通过多年的开展,工艺现已相当成熟,可是这项技能的基本原理决议了它必然会存在的一些缺点,比方工艺进程杂乱、制备环境要求高(比方需求净化间等)、设备投入大、生产成本高级。

 

5 电铸微加工

电铸是使用金属的电解堆积原理来精确仿制某些杂乱或特别形状工件的特种加工办法。它通过在母模上堆积金属层的增材制作技能来制备微结构。

这种加工法的仿制精度和重复精度高,适用范围广,可用于制作精密、杂乱内型面零件。但因技能原理的约束,电铸铸层质量不稳定,易出现麻点、针孔、晶粒粗大、应力过大等缺点,致使铸层物理特性和力学性能下降,严重时零件需报废。

 

6 模型加工

模型加工法是使用微纳米尺度的模具仿制出相应的微纳米结构。该办法首要适用于具有热塑性的资料,如高分子塑料,金属玻璃等。

首先,将加热台上的热塑性资料与微模型加热到必定温度;热塑性资料因黏度降低软化后,对其施加必定的应力使其在微模型中进行充型流动;Z后微模型上的微纳米结构便成功转移到热塑性资料的外表上。

 

这便是常见的几种微纳制作技能了。咱们可预测,未来50年将是微纳米技能蓬勃开展的时代!微纳米加工技能的开展潜力巨大,新颖的加工技能将不断涌现。它们将助力人类开宣布更多新型微纳米器材及系统,进一步迈入微型化的新世界!