研发面向MEMS加工的高精度定位系统的必要性

    微型机电系统(micro electromechanical system),主要利用各种微细加工技术制作集微型机构、微型传感器、微型执行器,以及信号处理和控制电路于一体的微型器件或系统[1]。微机电系统(MEMS)是微电子技术在

机械领域的拓宽和延伸。从20世纪60年代起,微电子技术已经渗透到了机械工程的各个领域,与传统精密机械加工技术相融合,形成了微机电系统。已经从实验室阶段发展到工业制造和商业化阶段[2]。微机电系统(MEMS)在航空应用中也具有巨大的潜力[3]。美国的研究是在半导体集成电路工艺技术基础上扩展而来的,所以称之为MEMS[4]。

    集成电路是现代信息社会经济发展的基础和核心。以晶体管为基础的信息处理,以半导体激光为基础的信息传递和以磁学为基础的信息储存,在当今“信息社会”处于支配地位并完全改变了人类的生活[5]。特别是个人计算机、手机以及互连网的迅速普及,世界微电子市场需求速度迅速增长,对以集成电路为核心的电子元器件产生了巨大的需求。而仅就集成电路而言,国内目前自给量尚不足10%,预测到2010年,我国集成电路市场需求将约占当时世界集成电路销售总量的13%,如此巨大的产能落差,使得中国成为集成电路产业的热点地区[6]。同样,要将这些晶片加工成集成电路模块及微电子器件需要大量封装设备,况且,无论微电子产品怎样更新换代,都需要封装设备。而目前,我国微电子封装工业几乎为零,迅速发展我国封装工业、大力开发及生产高性能封装设备已成为发展我国微电子工业的当务之急。

    2　微电子及其封装工业的发展

    八五计划结束时,我国微电子工业总产值已达300亿美元。‘九五’期间,国家投资100亿美元建设了五条集成电路生产线及20个芯片设计和研究基地。2001年中国生产各种集成电路60亿块,比上一年增长了29%。但这只能满足国内总需求的15%。为了改变集成电路依赖进口的局面,政府在通过的‘十五’计划中﹐将发展集成电路产业列为国民经济发展及综和国力提升的战略重点[6]。

    MEMS是一个迅速发展的领域,以其独特的优点已经引起各国的极大关注[7]。近年来,很多国家纷纷成立专门的研究机构进行微电子封装技术的研究与开发,并在政策、资金上给予极大扶持。美、日本等国,都将微电子封装作为一个单独的行业来发展,美国国防部已经把微电子封装业列为国家高度优先发展的三大领域之一;而新加坡、台湾等亚洲国家和地区,更是把微电子封装及组装技术作为他们的工业支柱,处于优先发展地位。国际上微型机电系统技术刚走向全面发展,正是我国发展该领域的好时机[8]。