先進(jìn)制造技術(shù)剖析

1、4走題李研究生課程論文科目:教師:姓名：學(xué)號(hào):專業(yè)：類別:上課時(shí)間：考生成績(jī)：卷面成績(jī)平時(shí)成績(jī)課程綜合成績(jī)閱卷評(píng)語：閱卷教師（簽名）重慶大學(xué)研究生院制摘要本文主要介紹了微細(xì)加工技術(shù)的概念，微細(xì)加工技術(shù)中的LIGA 技術(shù)，以及在此基礎(chǔ)上開發(fā)出來的 UV-LIGA技術(shù)、Laser-LIGA技術(shù)、DEM技術(shù)、SLIGA技術(shù)等準(zhǔn)LGIA 技術(shù)的概念、原理、基本工藝、特點(diǎn) , 以及在微機(jī)械、傳感器、射頻等領(lǐng)域中的應(yīng)用， 最后在以上基礎(chǔ)上分析總結(jié)了 LIGA技術(shù)的發(fā)展方向機(jī)趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：微細(xì)加工技術(shù)；LIGA技術(shù)；準(zhǔn)LIGA技術(shù)；微機(jī)械；AbstractThis paper mainly introduc

2、es the concept of micro machining technology, the LIGA technology of Micro machining technology, and developed technology on the basis of the LIGA, such as UV-LIGA technology, Laser-LIGA technology, DEM technology, SLIGA technology, then introduces the concept, principle, basic process and character

3、istics, as well as the application in micro machinery, sensors, radio-frequency technique. Finally on the basis of above analysis I summarize the LIGA technology trend and direction of the development.Keywords: Micro machining technology; LIGA technology; quasi LIGA technology; micro machinery;1微細(xì)加工

4、技術(shù)之LIGA加工技術(shù)1. 微細(xì)加工技術(shù)的概念與特點(diǎn)微細(xì)加工技術(shù)仃原指加工尺度約在微米級(jí)范圍的加工制造方法。在微機(jī)械研究領(lǐng)域中，從尺寸角度來看微機(jī)械可分為：1mm-10mr的微小機(jī)械，1卩m-1mr的微機(jī)械，1nm-1 卩m的納米機(jī)械，微細(xì)加工則為微米級(jí)精細(xì)加工、亞微米級(jí)微細(xì)加工、納米級(jí)微細(xì)加 工的通稱。廣義上的微細(xì)加工，幾乎涉及現(xiàn)代特種加工、微型精密切削加工等多種方 式，微機(jī)械制造過程又往往是多種加工方法的組合。微細(xì)加工技術(shù)應(yīng)滿足下列功能：1）為達(dá)到很小的單位去除率，需要各軸能實(shí)現(xiàn)足夠小的微量移動(dòng)，對(duì)于微細(xì)的機(jī)械加工和電加工工藝，微量移動(dòng)應(yīng)可小至幾十個(gè)納米，。2）高靈敏的伺服進(jìn)給系統(tǒng)，它要求

5、低摩擦的傳動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)軌主承系統(tǒng)以及高精度跟蹤性能的伺服系。3）高平穩(wěn)性的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，盡量減少由于制造和裝配誤差引起的各軸的誤差。4）高的定位精度和重復(fù)定位精度。5）低熱變形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。6）刀具的穩(wěn)固夾持和高的重復(fù)夾持精度。7）高的主軸轉(zhuǎn)速及極低的動(dòng)不平衡。8）穩(wěn)固的床身構(gòu)件并隔絕外界的振動(dòng)干擾。9）具有刀具破損和微型鉆頭折斷的敏感的監(jiān)控系統(tǒng)。目前，微細(xì)加工技術(shù)已逐漸被賦予更廣泛的內(nèi)容和更高的要求，已在特種新型器 件、電子零件和電子裝置、機(jī)械零件和裝置、表面分析、材料改性等方面，特別是微 機(jī)械研究和制作方面，微細(xì)加工技術(shù)已成為不可或缺的基本技術(shù)。2. LIGA加工技術(shù)2.1概述LIGA是德文 Lit

6、hographie、Galvanoformung 和 Abfor-mung 三個(gè)詞即光刻、電鑄 和注塑的縮寫強(qiáng)X光束光刻形成側(cè)壁垂直的凹口；早在20世紀(jì)60年代初,德國的Karlsruhe原子能研究中心致力于開發(fā)一項(xiàng)技術(shù)，即用氣體彎曲噴射的離心力方法處理六氟化鈾和輕的輔助氣體，從而分離出鈾同位素，到20世紀(jì)70年代末該中心的Ehrfeld教授綜合研究成果開發(fā)了 LIGA技術(shù)。LIGA工藝是一種基X射線光刻技術(shù)的MEM$F工技術(shù)，主要包X光深度同 步輻射光刻，電鑄制模和注模復(fù)制三個(gè)工藝步驟。由于X射線有非常高的平行度、極強(qiáng)的輻射強(qiáng)度、連續(xù)的光譜，使LIGA技術(shù)能夠制造出高寬比達(dá)到500、厚度大于

7、1500卩m結(jié)構(gòu)側(cè)壁光滑且平行度偏差在亞微米范圍內(nèi)的三維立體結(jié)構(gòu)，這是其它微 制造技術(shù)所無法實(shí)現(xiàn)的，目前利用LIGA技術(shù)加工的微結(jié)構(gòu)典型參數(shù)見表1 表1利用LIGA技術(shù)加工的微結(jié)構(gòu)典型參數(shù)2.2 LIGA加工技術(shù)原理及關(guān)鍵LIGA技術(shù)被認(rèn)為是微細(xì)加工領(lǐng)域中極有前途的一種新技術(shù)，其實(shí)質(zhì)就是把用同步輻射X光進(jìn)行光刻腐蝕、電鑄成形和注塑三種工藝過程組合在一起的新型微加工工藝。LIGA技術(shù)的出現(xiàn)基于以下基本原理 4 : 在金屬化的襯底上形成厚光刻膠技術(shù)是可行的; 2 凹口可以用電鍍金屬填充。 L因此LIGA技術(shù)也被視為微細(xì)加工技術(shù)中最有生命力、最有前途的加工技術(shù)。細(xì)構(gòu)深度20 mn )0 ntn0X)

8、3 Rn 105 mn我IM粗糙燈(最人町達(dá)1mm)(峰谷差)深寬比最小尺寸20()師工精度utn2 Mm最人紀(jì) 構(gòu)尺 寸20 mm0 mm夜面最小細(xì)節(jié)),5 Mtn2.3 LIGA 加工技術(shù)工藝過程LIGA加工技術(shù)主要包括4個(gè)工藝步驟：X光深度同步輻射光刻；顯影；微電鑄； 模鑄。其加工工藝過程如圖2 5所示。X光深度同步輻射光刻：將光刻膠涂在有很好的導(dǎo)電性能的基片上， 然后利用同 步X射線將X光掩模上的二維圖形轉(zhuǎn)移到數(shù)百微米厚的光刻膠上， 刻蝕出深寬比可達(dá) 幾百的光刻膠圖形，光刻時(shí) X光在光刻膠中的刻蝕深度受到波長(zhǎng)的制約。 LIGA掩模 板必須能有選擇地透過和阻擋X光，一般的紫外光掩模板不適

9、合做LIGA掩模板。下表 列出了可用于LIGA掩模板的X光透光薄膜材料的性能6L材料BeCSiTiX光透址性+-可見光透光性+0表面質(zhì)縈+-+化學(xué)穩(wěn)定性0+0無毒性+為很好；十為好；0為一般；為差;為很基表2 LIGA掩模板的X光透光薄膜材料的性能顯影：將經(jīng)過X光深度同步輻射光刻后的光刻膠放到顯影液中進(jìn)行顯影處理。X光深度同步輻射光刻處理后的光刻膠如 PMMA分子長(zhǎng)鍵斷裂，發(fā)生降解，降解后的分 子可溶于顯影液中，而未曝光的光刻膠顯影后依然存在。這樣就形成了一個(gè)與掩模圖 形相同的三維光刻膠微結(jié)構(gòu)。微電鑄：對(duì)顯影后的樣品進(jìn)行微電鑄，就可以獲得由各種金屬組成的微結(jié)構(gòu)器件。 微電鑄的原理是在電壓的作用

10、下，陽極的金屬失去電子，變成金屬離子進(jìn)入電鑄液， 金屬離子在陰極獲得電子，沉積在陰極上，當(dāng)陰極的金屬表面有一層光刻膠圖形時(shí) ， 金屬只能沉積到光刻膠的空隙中，形成與光刻膠相對(duì)應(yīng)的金屬微結(jié)構(gòu)。微電鑄的常用 金屬為鎳、銅、金、鐵鎳合金等。由于要電鑄的孔較深，必須克服電鑄液的表面張力， 使其進(jìn)入微孔中，用微電鑄工藝還要電鑄出用于微復(fù)制工藝的微結(jié)構(gòu)模具，要求獲得的模具無內(nèi)應(yīng)力，因此，LIGA技術(shù)對(duì)電鑄液的配方和電鑄工藝都有特殊的要求。解決該問題的辦法是：在電鑄液中添加表面抗張力劑，采用脈沖電源，或利用超聲波增 加金屬離子的對(duì)流。由微電鑄工藝獲得復(fù)制模具，經(jīng)過線切割后的模具厚度要達(dá)到圖1 LIGA技術(shù)加

11、工技術(shù)原理示意圖55mm模具一般要經(jīng)過連續(xù)兩個(gè)星期的電鑄才能獲得，這就要求微電鑄設(shè)備具有一定的自動(dòng)化程度，包括恒溫、循環(huán)過濾、自動(dòng)添加蒸餾水等功能。模鑄：用上述金屬微結(jié)構(gòu)為模板，采用注塑成型或模壓成型等工藝，重復(fù)制造所 需的微結(jié)構(gòu)。其中注塑成型適用于塑料產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，模壓成型適用于金屬產(chǎn)品的 批量生產(chǎn)。由于高深寬比微結(jié)構(gòu)的特殊性，普通的注塑機(jī)必須經(jīng)過改裝才能用于 LIGA 技術(shù)中的復(fù)制工藝。首先要有一套真空裝置，在注入前將微孔中的空氣抽干凈；第二 要有一套很好的控溫裝置，在注入前要將塑料和模具加熱到塑料的熔融溫度，當(dāng)模具充滿塑料后，再通過降溫使塑料固化，然后通過脫模獲得所需的塑料產(chǎn)品。在模壓

12、 成型工藝中，首先在導(dǎo)電基片上涂敷一層塑料，通過模壓工藝在導(dǎo)電基片上的塑料 微結(jié)構(gòu)，然后對(duì)該樣品進(jìn)行微電鑄，除去導(dǎo)電基片后可獲得金屬產(chǎn)品。 模壓設(shè)備也需 要真空和控溫裝置。同勿輛射Jt 掩般雄怖Jt麹膠圈刑比剤膠圖形為了批試1/以下備步參小復(fù)進(jìn)打ihhit.入孔IK (ft覽成塑科圖形注入孔總 M f?i圖2 LIGA技術(shù)加工技術(shù)工藝流程7鍛結(jié)構(gòu)圈彬2.4 LIGA加工技術(shù)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)基于以上的LIGA加工工藝流程，可總結(jié)得出LIGA技術(shù)的以下優(yōu)缺點(diǎn)：LIGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)7】是：一、能制造出有較大高寬比的可動(dòng)微結(jié)構(gòu)。應(yīng)用LIGA技術(shù)制造的微結(jié)構(gòu)，可獲得很大的高寬比，對(duì)于寬度僅為數(shù)微米的圖形，其高

13、度可以接近 1000卩m并且其寬度可以在整個(gè)高度上保持極高的精度，結(jié)構(gòu)側(cè)壁平行線偏差在亞微 米范圍內(nèi)，這樣的高精度也為后面工序的塑鑄工藝的脫模提供保證。二、取材廣泛。利用LIGA技術(shù)可以生產(chǎn)多種微結(jié)構(gòu)器件。其原材料可以是金屬、塑料、高分子材料、 玻璃、陶瓷或它們組合,金屬元件通常用鎳、銅、金、鎳鉆合金。注塑元件可以用多 種有機(jī)材料。三、可以制作任意復(fù)雜圖形結(jié)構(gòu)。 用LIGA技術(shù)制作微結(jié)構(gòu)，其二維平面 內(nèi)的幾何形狀可以任意設(shè)計(jì)，微結(jié)構(gòu)的形狀只取決于所設(shè)計(jì)的掩模。四、具有進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的巨大潛力。LIGA技術(shù)為微結(jié)構(gòu)的廉價(jià)制造帶來希望，它很快就會(huì)成為能夠 生產(chǎn)商業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)。LIGA技術(shù)最大的缺點(diǎn)

14、是成本太高，其因素有一：深度X射線曝光特別費(fèi)時(shí)，如350微米的厚膠充分曝光大約需要 8小時(shí)。二：設(shè)備上LIGA技術(shù)需要特殊的設(shè)備，主 要是產(chǎn)生X射線的同步輻射加速器。三：X射線掩模板的制作費(fèi)用也相當(dāng)昂貴，其生 產(chǎn)原料主要是金、鈹?shù)荣F金屬。同時(shí) LIGA技術(shù)存在工藝難點(diǎn)，在X射線深度光刻工 藝中，厚膠的低應(yīng)力、膠表面的光滑及膠厚的均勻等是穩(wěn)定生產(chǎn)所必須的，但這些指 標(biāo)很難保持穩(wěn)定。在電鑄成型工藝中，電鑄技術(shù)使用最普遍。但電鑄成型工藝需要高 溫，故處理多種材料熱膨脹的差異也成為一個(gè)難點(diǎn)。而且電鍍工藝是濕法化學(xué)過程， 光刻膠與基板表面之間的粘結(jié)強(qiáng)度必須足夠大才能阻止電鍍液滲入光刻膠保護(hù)區(qū)域。3. 準(zhǔn)

15、LIGA技術(shù)LIGA技術(shù)雖然具有突出的成形優(yōu)點(diǎn)，但它的工藝過程比較復(fù)雜，成本費(fèi)用昂貴，生 產(chǎn)能力有限且為了獲得X光源,需要昂貴的同步加速器，而這些條件只能在一些大的研 究機(jī)構(gòu)里才能滿足。而且用于 X光光刻的掩膜板本身就是 D3微結(jié)構(gòu),需先用LIGA技 術(shù)制備出來，既費(fèi)時(shí)成本又高，而且可用的光刻膠種類也較少，這使得LIGA技術(shù)的應(yīng)用 在一定度上受到限制。為此，人們開始尋找廉價(jià)光源來替代昂貴的X光源,其中有紫外光(UV)LIGA、深等離子體蝕刻、激光(laser) LIGA等即同時(shí)把這一系列技術(shù)稱為準(zhǔn)LIGA技術(shù),準(zhǔn)LIGA技術(shù)不需要像LIGA技術(shù)所需的昂貴設(shè)備,且制作方便,因而它將成 為本世紀(jì)微

16、機(jī)械加工的一項(xiàng)重要技術(shù)。3.1 UV-LIGA加工技術(shù)準(zhǔn)LIGA技術(shù)中以紫外光為光源的準(zhǔn)LIGA技術(shù)的應(yīng)用最為簡(jiǎn)易可行，它與LIGA技 術(shù)的特點(diǎn)比較如下表9所示。L1GA技術(shù)UV-IJGA 技術(shù)光撅同步輻射X光常規(guī)紫外光波長(zhǎng)溝350-450nm)掩模板以Au為吸收體的X肘線掩模板標(biāo)ifliC掩欖悔光刻膠常用礙甲基內(nèi)烯酸甲ffiPMMA止性和負(fù)性光刻腔、矍酰亞胺、SL- JBZ深寬比一般W |g最為可達(dá)弘0一股W 16最高可達(dá)刃膠膜厚度幾1澈米至1000 1M幾做來幾T 灌來，最號(hào)可達(dá)600 w生產(chǎn)成本較高較低，約為純著的1/M0生產(chǎn)周期較短側(cè)壁垂直度可大于輒g度可達(dá)88度最小尺寸1數(shù)微米加工溫

17、度常溫至509左右常溫至50左右加工材料霽種金屈陶賣婭塑料等材料爹種金屬、跚盤及塑料等材料表3 LIGA技術(shù)和UV-LIGA技術(shù)的主要特點(diǎn)該技術(shù)使用紫外光源對(duì)光刻膠曝光，光源來自于汞燈，所用的掩膜板是簡(jiǎn)單的鉻 掩膜板。其工藝流程步驟如下：使用設(shè)計(jì)的掩模版圖形，對(duì)涂在鎳基底上的SU-8膠進(jìn)行紫外線曝光；使用專用顯影液顯影，去除未曝光的SU-8膠,得到所需的膠模微結(jié)構(gòu)；將膠模微結(jié)構(gòu)放入電鑄液中電鑄，在膠模凹槽中生長(zhǎng)出金屬層；對(duì)電鑄 的金屬層微結(jié)構(gòu)表面研磨拋光后去除剩余的SU-8膠，得到側(cè)壁垂直的準(zhǔn)三維金屬層微結(jié)構(gòu)；使用圓柱形電極和圓錐形電極對(duì)制作的準(zhǔn)三維金屬層微結(jié)構(gòu)進(jìn)行微細(xì)電火花加工，得到局部為三

18、維的金屬微結(jié)構(gòu)。紫外光源去膠電鑄用紫外光刻工藝替代同步輻射 X光光刻工藝大大降低了 LIGA技術(shù)的成本和加工 周期,目前可用于紫外光進(jìn)行厚膠光刻的 SU-8負(fù)性光刻膠,加工厚度可達(dá)2mm深寬比 達(dá)20,相比采用同步輻射X光曝光，其靈敏度是普通PMM光刻膠的幾十倍，但該光刻 膠對(duì)光刻工藝參數(shù)非常敏感 , 且重復(fù)性較差 , 特別是 SU-8 光刻膠經(jīng)過曝光和電鑄工藝 后生成了交聯(lián)高分子 , 很難去除 , 限制了其應(yīng)用。3.2 Laser-LIGA 加工技術(shù)Laser-LIGA技術(shù)是以波長(zhǎng)為193nm的ArF準(zhǔn)分子激光器直接消融光刻 PMM光刻 膠來取代X射線光刻工序的技術(shù)，其精度為微米級(jí)，深寬比適

19、中。其工藝流程如下： 激光消融， 在基片上布設(shè)一層光刻膠然后用準(zhǔn)分子激光對(duì)光刻膠進(jìn)行切除加工產(chǎn)生 三維光刻膠結(jié)構(gòu)；電鑄，采用蒸汽鍍膜的方式在形成的光刻膠微結(jié)構(gòu)上鍍上一薄金 屬層，該金屬層用作電鍍工藝的陰極，然后通過電鍍工藝，將金屬填充到光刻膠三維 結(jié)構(gòu)的空隙中。在整個(gè)光刻膠圖形上形成足夠厚的金屬層，最后將金屬結(jié)構(gòu)從背面進(jìn) 行研磨加工到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的厚度；噴射注塑，將金屬部分和聚合物部分進(jìn)行分離，以 金屬部分為模型插件進(jìn)行噴射注塑，加工出與原聚合物結(jié)構(gòu)完全相同的微結(jié)構(gòu)；Laser-LIGA技術(shù)采用準(zhǔn)分子激光工藝替代同步輻射 X光光刻大大降低了 LIGA技 術(shù)的成本 , 特別是可進(jìn)行塑料微結(jié)構(gòu)原型樣品

20、的快速制備 , 但用該微加工技術(shù)獲得的 微結(jié)構(gòu)深寬比較小 , 側(cè)壁和底部的粗糙度較高。3.3 DEM 加工技術(shù)DEMJ術(shù)是用感應(yīng)耦合等離子體深層刻蝕工藝來代替同步輻射X光深層光刻，然后進(jìn)行后續(xù)的微電鑄和微復(fù)制工藝。 該技術(shù)不需昂貴的同步輻射 X光源和特制的X光 掩模版。其工藝流程如下：首先在氧化過的低阻硅片上濺射一層金屬膜，利用紫外 光刻和刻蝕工藝獲得掩模；利用ICP刻蝕機(jī)對(duì)硅進(jìn)行深層刻蝕，再通過氧化和反應(yīng) 離子刻蝕對(duì)硅的側(cè)壁進(jìn)行絕緣保護(hù)；利用深層微電鑄工藝進(jìn)行金屬鎳電鑄；再用 氫氧化鉀將硅片腐蝕掉，獲得由金屬鎳組成的微復(fù)制模具，利用該模具可對(duì)塑料進(jìn)行 模壓加工，或?qū)δ汉螳@得的塑料微結(jié)構(gòu)再進(jìn)

21、行第二次微電鑄，就可進(jìn)行金屬產(chǎn)品的 批量生產(chǎn)。3.4 SLIGA 加工技術(shù)SLIGA技術(shù)中犧牲層用于加工形成與基片完全相連或部分相連或完全脫離的金屬 部件，利用SLIGA技術(shù)可以制造活動(dòng)的微器件。其工藝流程如下：在平面基板上布設(shè) 一層犧牲層材料，如聚酰亞胺、淀積的氧化硅、多晶硅或者某種合適的金屬等，與電 圖3 UV-LIGA技術(shù)加工技術(shù)工藝流程11鍍的材料相比這些材料比較容易被有選擇地去除。 然后在基片和犧牲層上濺射一層電 鍍基底，其后的工藝與常規(guī) LIGA 工藝相同。在完成 LIGA 技術(shù)的微電鑄工藝之后，將 犧牲層去除就可獲得可活動(dòng)的微結(jié)構(gòu)。3.5 準(zhǔn) LIGA 加工技術(shù)的工藝難點(diǎn)準(zhǔn) LI

22、GA 工藝在較大的高寬比、較好的側(cè)壁垂直度及膠膜的穩(wěn)定性、金屬微結(jié)構(gòu) 的形成等方面有不少困難。一、厚光刻膠的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。 準(zhǔn) LIGA 技術(shù)制造的微執(zhí)行器和傳感器常常需要較大 的深寬比 ,因而對(duì)光刻膠的性能和光刻精度有較高的要求 , 一般要求膠的粘度大、 透明 度好, 且對(duì)鍍液有較好的耐蝕性。 為了得到較厚的膠層 ,可采用較慢的涂膠速度或多次 涂敷、烘干相結(jié)合的工藝。由于前烘溫度與時(shí)間對(duì)分辨率和圖形畸變有影響 , 前烘時(shí) 間過長(zhǎng),顯影時(shí)間延長(zhǎng) ,膠的分辨率降低。而前烘時(shí)間過短 ,不能除盡膠中溶劑 ,將使膠 膜中出現(xiàn)缺陷。二、陡直側(cè)壁的實(shí)現(xiàn)難。 用常規(guī)紫外光曝光時(shí) , 由于光的衍射和散射作用 ,

23、使光刻 膠的邊緣往往發(fā)生側(cè)蝕。對(duì)于正性光刻膠而言 , 會(huì)發(fā)生上寬下窄的現(xiàn)象，對(duì)于負(fù)性光 刻膠則出現(xiàn)上窄下寬的情況。當(dāng)對(duì)垂直度要求不是很高時(shí) , 厚膠的光刻可采取多次曝 光、顯影的方法。通常微電子生產(chǎn)線采用 60W的高壓汞燈，而在準(zhǔn)LIGA工藝中,為了 使厚膠曝光充分,往往采用200W以上的高壓汞燈作為紫外光源。三、膠模的穩(wěn)定性差。 圖形畸變程度與版圖、膠厚及后烘條件有關(guān) , 膠區(qū)大的圖 形收縮量大。而膠模結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)準(zhǔn) LIGA技術(shù)后面的工序質(zhì)量至關(guān)重要，因此要 特別注重后烘，后烘不僅可以提高膠結(jié)構(gòu)的質(zhì)量 ,還能提高膠結(jié)構(gòu)對(duì)鍍液的耐蝕性能。四、鍍金屬層結(jié)構(gòu)慢。 金屬層的獲得一般采用電鍍的方法

24、 , 但在窄而深的槽中電 鍍時(shí), 對(duì)流對(duì)物質(zhì)傳輸?shù)呢暙I(xiàn)基本可忽略 , 因而沉積速度很慢。 后來有人利用脈沖電鍍 深鍍能力強(qiáng)、結(jié)晶細(xì)致、鍍層應(yīng)力小的優(yōu)點(diǎn)。脈沖電鍍的方法中由于鎳的機(jī)械性能如 楊氏模量、屈服強(qiáng)度、硬度、抗蝕性等較好 , 且還有許多令人感興趣的鍍液配方 , 因而 成為微機(jī)械加工中最廣泛使用的一種金屬。 此外,由于合金材料的許多優(yōu)良性能 ,合金 電鍍也被應(yīng)用到微結(jié)構(gòu)的電鍍中來有了較廣泛的應(yīng)用。4LIGA 與準(zhǔn) LIGA 技術(shù)的應(yīng)用LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)在傳感技術(shù)中應(yīng)用是最富有成效的，現(xiàn)在利用LIGA技術(shù) 與準(zhǔn)LIGA技術(shù)可以制作各種傳感器，除了微加速度傳感器之外，還能制作測(cè)量振動(dòng)

25、、 位置、位移、磁場(chǎng)等方面的傳感器，由于應(yīng)用LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)可實(shí)現(xiàn)精密、大結(jié)構(gòu)高度、廣泛材料、批量制造，這樣可制造出最優(yōu)的傳感器，也將帶來低廉的價(jià)格。目前，LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LGIA技術(shù)也已制作出微齒輪、微線圈、光反射鏡、熱驅(qū)動(dòng) 繼電器中的金屬化觸點(diǎn)、加速度傳感器、射流元件、微陀螺、微馬達(dá)等多種微結(jié)構(gòu)卜表所示。能制作的元器件應(yīng)用領(lǐng)域微齒輪微機(jī)械微鐵刀外科醫(yī)療器械義捋式電容器傳感器微線圈觸覺傳感器，振蕩器微型馬達(dá)微電機(jī)微噴嘈分折儀器平面電感線圈磁場(chǎng)測(cè)量.IC電感元件.磁頭微打印頭打卬機(jī)產(chǎn)耳W RD If直Fi石亓醫(yī)療器材，聲傳感器徹管道葩分析儀器微閥微流量計(jì)微開關(guān)傳感器，維電器梳妝電根

26、傳感器.執(zhí)行器電容式加速度計(jì)汽車行業(yè)平面微波電路帶通濾波器光纖耦合器微光學(xué)對(duì)準(zhǔn)超聲波傳感器醫(yī)療器械JC自動(dòng)封裝壓焊點(diǎn)集成電路生產(chǎn)表4 LIGA技術(shù)和準(zhǔn)LIGA技術(shù)的應(yīng)用用LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)做出的產(chǎn)品涉及許多行業(yè)，應(yīng)用十分廣泛。因此LIGA 技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)是一種新發(fā)展起來的、十分有前途的微機(jī)械加工方法，其以較少 的投資就能制造實(shí)現(xiàn)微金屬結(jié)構(gòu)的制作，并能較好的與半導(dǎo)體工藝結(jié)合。例如11L在,使得射頻技術(shù)上的應(yīng)用，半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了平面型單片微波集成電路的發(fā)展在一塊芯片上設(shè)計(jì)小型化、多功能化、高性能化的RF電路成為可能。然而，隨著通信系統(tǒng)中頻率的使用達(dá)到 Ka波段（2540GHz

27、以及寬帶性能的需要,傳統(tǒng)電路技術(shù)受到 了技術(shù)上的局限。對(duì)于微波傳輸帶，由于高頻段上的損耗大，寬頻帶性能很難實(shí)現(xiàn)。由 于LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)可以形成厚度大、側(cè)壁陡的導(dǎo)體,相比于傳統(tǒng)集成傳輸線, 這將增大電路的傳導(dǎo)界面和耦合性。這些優(yōu)點(diǎn)使得LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)在微波、毫米波器件上的應(yīng)用受到了重視。特別是用于發(fā)射機(jī)、寬帶濾波器的單片電路等用傳 統(tǒng)的薄膜工藝技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的地方。部分LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)制造產(chǎn)品121如下:圖4微齒輪及軸圖5微電磁電機(jī)圖5微線圈剖面5.結(jié)語微細(xì)加工技術(shù)中的LIGA技術(shù)與準(zhǔn)LIGA技術(shù)在國際上被公認(rèn)是一種三維立體微 細(xì)加工的最有前途的新方法，它是一種全新的微結(jié)構(gòu)制造方法。從技術(shù)被發(fā)明開始 各個(gè)國家紛紛投入人力、物力、財(cái)力開展研究與應(yīng)用，截至目前成品已研制成功或正在研制的 LIGA 產(chǎn)品就有微傳感器、微電機(jī)、微執(zhí)行器、微機(jī)械另件、集成光學(xué)和微 光學(xué)元件、微型醫(yī)療器械和裝置、流體技術(shù)微元件、納米技術(shù)元件及系統(tǒng)等。 LIGA 產(chǎn)品的應(yīng)用涉及廣泛的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)部