微机械及微细加工方法的研究.pdfVIP

维普资讯 74 西安理工大学学报 Journal0f ’anUniversityofTechnology(2001)VoL17No．1 文章编号 ：1006—4710(2001)01—0074-04 微机械及微细加工方法的研究 于殿泓 ，魏正英 “，郭俊杰 ，卢秉恒 ，山本昌彦 (I．西安理工大学机械与精密仪器工程学院．陕西 西安 710048f2．西安交通大学l3．日本 国近畿大学) 摘要：基于光 固化快速成型制造技术，结舍光刘技术、牺牲层技术以厦化学镀膜技术，研究 了一种新型的微细加工方法。提 出了非导电极板 (光敏树 脂固化物)镀膜的新方案 ，设计 了一 种有较大驱动位移的微型电容式激励器，并介绍 了其加工制作的工艺流程 。实验结果表 明 此微细加工方法是可行的，从而开辟了微细加工的新途径 。 关键词 ：微细加工 ；快速成型；光刘}牺牲层；化学镀膜 中图分类号：TP13，TH16 文靛标识码：A ResearchOllM icro—MachineandM ethodofM icro-Fabrication YUDian—hong，WEIZheng—ying “，GUOJun@e，LU Bing—heng ，YAMAMOTOMasahiko (1．Xi’anUniver~tyofTechnology．XI’an710048，Chinaf2．XianJiaotongUn；versity； 3．KinkiUniverfity．JapanOsakaP Code577) Abstract：Basedonthephoto-curingrapidprototypingtechnologyandincombinationwiththe lightphoto—etchingtechnology，and sacrificiallayertechnologyaswellaselcetro—lessplating tcehnology，anew method0fmicrofabricationisdeveloped，andanew programmeofelectro— lessplatingissuggestedacapacitormicroactuatorwithbigmovingdispalcementisdesigned andthefabricatingmethodforactuatorisdescribed．Theexperimentresultsindicatethatthe micro-fabrlcationprocessisfeasiblewherebyblazinganew wayformicro-fabriaction． Keywords：micro—fabrication；rapidprototyping~photo—etching；sacrificialalyer；electro·less plating 微电子技术的巨大成功在许多领域引发了微型化 (小型化)革命，以加工微米 ／纳米结构和系统为 目的的微米／纳米技术在此背景下应运而生 ]。一方面，人们利用物理及化学方法将原子和分子组装 起来 ，形成具有一定功能的微米／纳米结构 ；另一方面，人们利用精细加工手段加工出微米／纳米级结 构 。前者导致 了纳米生物学、纳米化学等边缘学科的产生；后者则在小型机械制造领域开始了～场新 的革命，导致了微型机器或微机电系统的诞生 。 微型机器 以其本身形状尺寸的微小或动作范 围的微小为特征 ，从而成为人们在微观领域认识世 界和改造世界的一种高新技术 ]。该技术在航空航天、精密仪器 、生物医学、汽车工程、环境监控、海洋 开发、军事等几乎人们能够接触到的所有领域都有着十分广阔的应用前景。因而微细加工技术受到人 们的高度重视，并被列为21世纪的关键技术之一。 在微型机械传感器与激励器中，经常用静电力作为驱动力。对于结构简单的二维或准三维微机械 驱动机构而言，利用传统的硅微加工技术 、光刻技术及 LIGA(德文 Iithographie，GalvanoIo