微纳加工技术指尺度为亚毫米、微米和纳米量级元件以及由这些元件构成的部件或系统的优化设计、加工、组装、系统集成与应用技术,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)。微纳器件与系统是在集成电路制作上发展的系列专用技术,研制微型传感器、微型执行器等器件和系统,具有微型化、批量化、成本低的鲜明特点,微纳加工技术对现代的生活、生产产生了巨大的促进作用,并催生了一批新兴产业。在Si片上形成具有垂直侧壁的高深宽比沟槽结构是制备先进MEMS器件的关键工艺,其各向异性刻蚀要求非常严格。高深宽比的干法刻蚀技术以其刻蚀速率快、各向异性较强、污染少等优点脱颖而出,成为MEMS器件加工的关键技术之一。微纳制造技术研发和应用标志着人类可以在微、纳米尺度认识和改造世界。广东镀膜微纳加工代工
随着聚合物精密挤出成型技术和现代纳米技术的发展,聚合物制品逐渐向微型化发展,传统挤出成型也朝着微型化发展,出现了微挤出成型技术。如今,微挤出成型技术常应用于纳米介入导管、微型光纤和微细齿轮等的制备。在聚合物熔体微挤出成型的过程中,机头流道结构直接影响到熔体流动的流场分布与稳定性。不合理的机头结构参数,将导致制品尺寸误差、形状误差和机械性能不足等问题的出现,出现诸如壁厚不均、开裂、蜜鱼皮和翘曲等缺陷。国内外学者对基于微尺度条件下的聚合物流动行为进行了大量有意义的尝试和研究,主要研究内容包括微细流道聚合物溶体流动、表面张力、壁面滑移现象、微挤出机头设计等。为更深入、系统的微挤出成型研究奠定了理论基础。湖北MEMS微纳加工厂商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。
20世纪70年代,人们第1次提出微针的概念,但当时的生产工艺达不到制作微针的精度要求。直至90年代微机电系统(MEMS)及其制造工艺得到快速发展时,微针的加工与应用才再一次进入研究人员的视线。由于微针给药具有快速、高效、无痛和药物利用率高等诸多优势,美容行业对专用美容微针强烈的市场需求也成为了驱动微针研究快速发展的动力,即为一种常见的商品化聚合物美容微针。微针针体是空心或实心的微米级结构,类似于常用的医用注射针头,并按照一定的排列方式分布于基板上。可用于制造微针的材料多种多样,其中聚合物微针以其优异的生物相容性、可降解性能、稳定的力学和化学性能及相对于硅和金属等传统微针材料更加低廉的成本而受到人们的亲睐。就给药结构而言,微针主要分为实心和空心两大类,展示了几种不同结构形式的医用聚合物微针。
MEMS工艺离不开曝光工艺。光刻曝光系统:接触式曝光和非接触式曝光的区别,在于曝光时掩模与晶片间相对关系是贴紧还是分开。接触式曝光具有分辨率高、复印面积大、复印精度好、曝光设备简单、操作方便和生产效率高等特点。但容易损伤和沾污掩模版和晶片上的感光胶涂层,影响成品率和掩模版寿命,对准精度的提高也受到较多的限制。一般认为,接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。非接触式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系统中,掩膜图形经光学系统成像在感光层上,掩模与晶片上的感光胶层不接触,不会引起损伤和沾污,成品率较高,对准精度也高,能满足高集成度器件和电路生产的要求。但投影曝光设备复杂,技术难度高,因而不适于低档产品的生产。现代应用较广的是 1:1倍的全反射扫描曝光系统和x:1倍的在硅片上直接分步重复曝光系统。微纳加工平台包括光刻、磁控溅射、电子束蒸镀、湿法腐蚀、干法腐蚀、表面形貌测量。
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。微纳加工设备主要有:光刻、刻蚀、成膜、离子注入、晶圆键合等。上海刻蚀微纳加工厂商
微纳制造技术是微传感器、微执行器、微结构和功能微纳系统制造的基本手段和重要基础。广东镀膜微纳加工代工
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,仅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。广东镀膜微纳加工代工