微纳米科技发展迅速,是多学科交叉应用的前沿科学技术。微机电系统、微光电系统、生物微机电系统等是微纳米技术的重要应用领域。微纳结构器件是系统重要的组成部分,其制造的质量、效率和成本直接影响着行业的发展。在微纳结构器件制造中,聚合物材料具有成本低、机械性能优、加工效率高,生物兼容性好等明显优势,以热塑性聚合物为基材开发微纳结构器件是微纳米技术的研究热点和重要发展方向之一。聚合物微纳制造技术,集现代超精密加工、MEMS技术、NAMS技术、微纳测量技术、智能控制技术等杰出技术之大成,赋予人类在微纳米尺度对聚合物制件进行设计,并批量制备特征尺寸在数十纳米到数十微米的微纳几何结构及其阵列的能力。聚合物微纳米制造技术,不仅是对传统塑料加工方法的挑战,也是对传统机械加工方法和测控技术极限的挑战,属聚合物加工领域的技术前沿,值得广大从事聚合物加工的科研人员共同付出努力。微纳制造技术属国际前沿技术,作为未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。河南真空镀膜微纳加工工艺
微流控芯片是在普通毛细管电泳的基本原理和技术的基础上,利用微加工技术在硅、石英、玻璃或高分子聚合物基质材料上加工出各种微细结构,如管道、反应池、电极之类的功能单元,完成生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生化反应、处理(混合、过滤、稀释)、分离检测等一系列任务,具有快速、高效、低耗、分析过程自动化和应用范围广等特点的微型分析实验装置。目前已成为微全分析系统(micrototalanalysissystems,μ-TAS)和芯片实验室(labonachip)的发展重点和前沿领域。为常见的聚合物微流控芯片形式。近年来,由于生化分析的复杂性和多样性需求,微流控芯片技术的发展愈发趋于组合化和集成化,在一块芯片基片上集成多种功能单元成为一种常见形式,普遍应用于医学诊断、医学分析、药物筛选、环境监测和燃料电池技术等诸多领域。基于高通量快速分离的需要,多通道阵列并行操作是微流控芯片的发展的趋势,芯片微通道数量已从较初的12通道、96通道,发展到现在的384通道。广州光电器件微纳加工工厂目前微纳制造领域较常用的一种微细加工技术是LIGA。
基于光刻工艺的微纳加工技术主要包含以下过程:掩模(mask)制备、图形形成及转移(涂胶、曝光、显影)、薄膜沉积、刻蚀、外延生长、氧化和掺杂等。在基片表面涂覆一层某种光敏介质的薄膜(抗蚀胶),曝光系统把掩模板的图形投射在(抗蚀胶)薄膜上,光(光子)的曝光过程是通过光化学作用使抗蚀胶发生光化学作用,形成微细图形的潜像,再通过显影过程使剩余的抗蚀胶层转变成具有微细图形的窗口,后续基于抗蚀胶图案进行镀膜、刻蚀等可进一步制作所需微纳结构或器件。
微纳制造的加工材料多种多样,相对金属材料与硅和玻璃等无机材料而言,聚合物基材廉价易得且具有更好的生物兼容性、电绝缘隔离性、热隔离性等性能。近年来,基于聚合物的微加工制造技术已成为微细加工中的又一研究热点。大量学者对基于聚合物的微加工技术如微注射成型技术、微铸造技术及微压印技术进行了深入的研究。由于聚合物材料提供了相当普遍的物理及化学性质,同时具有成本低及适用于大批量制造等众多优点,因而随着微纳米技术的不断发展,聚合物材料在光学、化学、生物及微机电领域中获得了越来越普遍的应用,不同微纳结构制品具有不同的性能与应用场合。微纳加工平台,主要是两个方面:微纳加工、微纳检测。
在光刻图案化工艺中,首先将光刻胶涂在硅片上形成一层薄膜。接着在复杂的曝光装置中,光线通过一个具有特定图案的掩模投射到光刻胶上。曝光区域的光刻胶发生化学变化,在随后的化学显影过程中被去除。较后掩模的图案就被转移到了光刻胶膜上。而在随后的蚀刻 或离子注入工艺中,会对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀,较后洗去剩余光刻胶。这时光刻胶的图案就被转移到下层的薄膜上,这种薄膜图案化的过程经过多次迭代,联同其他多个物理过程,便产生集成电路。大部份的湿刻蚀液均是各向同性的,换言之,对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。深圳真空镀膜微纳加工价格
机械微加工是微纳制造中较方便,也较接近传统材料加工方式的微成型技术。河南真空镀膜微纳加工工艺
基于掩模板图形传递的光刻工艺可制作宏观尺寸的微细结构,受光学衍射的极限,*适用于微米以上尺度的微细结构制作,部分优化的光刻工艺可能具有亚微米的加工能力。例如,接触式光刻的分辨率可能到达0.5μm,采用深紫外曝光光源可能实现0.1μm。但利用这种光刻技术实现宏观面积的纳米/亚微米图形结构的制作是可欲而不可求的。近年来,国内外比较多学者相继提出了超衍射极限光刻技术、周期减小光刻技术等,力求通过曝光光刻技术实现大面积的亚微米结构制作,但这类新型的光刻技术尚处于实验室研究阶段。河南真空镀膜微纳加工工艺
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