高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作,这类光刻技术,像“写字”一样,通过控制聚焦电子束(光束)移动书写图案进行曝光,具有很高的曝光精度,但这两种方法制作效率极低,尤其在大面积制作方面捉襟见肘,目前直写光刻技术适用于小面积的微纳结构制作。近年来,三维浮雕微纳结构的需求越来越大,如闪耀光栅、菲涅尔透镜、多台阶微光学元件等。据悉,苹果公司新上市的手机产品中人脸识别模块就采用了多台阶微光学元件,以及当下如火如荼的无人驾驶技术中激光雷达光学系统也用到了复杂的微光学元件。这类精密的微纳结构光学元件需采用灰度光刻技术进行制作。直写技术,通过在光束移动过程中进行相应的曝光能量调节,可以实现良好的灰度光刻能力。在过去的几年中,全球各地的研究机构和大学已开始集中研究微观和纳米尺度现象、器件和系统。三明激光微纳加工
聚合物等温微纳米热压印技术同时适用于结晶型聚合物和非晶型聚合物,研究人员分别选用PP和PMMA作为两类聚合物的象征,对较优加工工艺及其内在成型机理展开探索。结果表明,对PMMA等非晶型聚合物而言,模具温度设定在Tg附近即可获得成型效果优异的微纳结构制品;在加工PP等结晶型聚合物时,模具温度则应设置在Tm以下40~60℃的温度区间内。利用聚合物等温微纳米热压印技术制得的微纳结构制品结构稳定,微纳结构一致性高且成型效率高。目前,聚合物等温微纳米压印方法的相关中心技术已申请国家发明专利和PCT国际专利。相信在全球范围内的微纳制造技术研发大潮中,聚合物等温微纳米热压印技术的出现会为研究人员提供新的灵感和动力。三明激光微纳加工应用于MEMS制作的衬底可以说是各种各样的,如硅晶圆、玻璃晶圆、塑料、还其他的材料。
无论是大批量还是小规模生产定制产品,都需要开发新一代的模块化、知识密集的、可升级的和可快速配置的生产系统。而这将用到那些新近涌现出来的微纳技术研究成果以及新的工业生产理论体系。给出了微纳制造系统与平台的发展前景。未来几年微纳制造系统和平台的发展前景包括以下几个方面:(1)微纳制造系统的设计、建模和仿真;(2)智能的、可升级的和适应性强的微纳制造系统(工艺、设备和工具集成);(3)新型灵活的、模块化的和网络化的系统结构,以构筑基于制造的知识。
浅谈表面功能微纳结构及其加工方法:目前可以实现表面微纳结构的加工方法主要有以下几种。(1)光刻技术,利用电子束或激光光束可以得到加工尺寸在几十纳米的微纳结构,该方法优势在于精度高,得到的微纳结构形状可以得到很好的控制;(2)飞秒激光加工技术,由于飞秒激光具有不受衍射极限限制的特点,可以加工出远小于光斑直径的尺寸,研究人员通过试验发现,采用飞秒激光加工出10nm宽的纳米线,在微纳加工领域具有独特优势。另外飞秒激光双分子聚合技术可以实现纳米尺寸结构的加工;(3)自组装工艺,光刻与自组装和刻蚀工艺结合,通过自组装工艺,可以得到6nm左右的纳米孔。(4)等离子刻蚀技术,等离子刻蚀技术是应用广的微纳米加工手段,加工精度高,是集成电路制造中关键的工艺之一。(5)沉积法,主要包括物相沉积和化学气相沉积,该方法主要是利用气相发生的物理化学过程,在工件表面形成功能型或装饰性的金属,可以用来实现微纳米结构涂层的制造。(6)微纳增材制造技术,微纳增材制造技术主要指微纳尺度电喷增材制造和微激光增材制造技术,由于微纳增材技术可以不受形状限制,可多材料协同制造,具有较大的发展前景。除以上几种加工技术外。 微纳加工平台,主要是两个方面:微纳加工、微纳检测。
随着微电子、微机械、微光学、介入医学等领域的发展,微型零件的需求量不断增加。微注射成形作为一种微成型工艺,具有制品材料、几何形状和尺寸适应性好、成本低、效率高,以及可连续化、自动化生产等一系列优点,因此越来越受到人们的重视,成为当前研究的热门课题。1985年,世界上第1台专门用于加工微型塑件的注射装置Micromelt在德国问世,其它国家紧随其后,先后开发出了各种不同类型的微注塑成型机,这为发展微注塑成型技术以及实际生产微小塑件都提供了强有力的支持和较有效的保证,微注塑成型技术进入了发展的黄金时期。微纳加工涉及领域广、多学科交叉融合,其较主要的发展方向是微纳器件与系统(MEMS)。抚州全套微纳加工
在微纳加工过程中,薄膜的形成方法主要为物理沉积、化学沉积和混合方法沉积。三明激光微纳加工
掩模板是根据放大了的原图制备的带有透明窗口的模板。例如,可以用平整的玻璃板,涂覆上金属铬薄膜,通过类似照相制版的方法制备而成。具有微纳图形结构的掩模板通常使用电子束光刻机直接制备,其制作过程就是典型的光刻工艺过程,包括金属各层沉积、涂胶、电子束光刻、显影、铬层腐蚀及去胶等过程。由于模板像素超多,用扫描式光刻机制作掩模板的速度相当慢,造价十分昂贵。曝光光刻是图形形成的中心工艺过程,可分为正胶工艺和负胶工艺,采用相同掩模板制作时,二者可获得互补的图形结构。另外,按照不同工作距离可分为接近式曝光、近贴式曝光(接触曝光)和投射式光学曝光;按照曝光系统的工作光源又可分为紫外线曝光、X射线与及紫外线曝光、电子束与离子束曝光。此外,微纳印刷技术(,如纳米压印技术,在纳米结构及器件制作中也得到了良好的发展,其高效的图形复制特点使之在工业界极具吸引力。卷对卷滚轴压印技术已经被产线普遍采用。三明激光微纳加工