微米技术发展近况

　　一、前言

　　近几年随着科学技术的发展,纳米微米技术的研究在国内外已经成了热门。各国都投入了很大人力、物力,并在某些方面开始向实用化方向发展。尤其LIGA技术的进展,为纳米微米技术进一步发展提供了条件。LIGA技术是利用同步电磁辐射x光在光刻胶表面进行深度曝光,然后进行显影、微电铸,去除光刻胶及隔离层等工艺过程,实现微制造,还可以制造微塑铸模具进行微塑铸和第二次微电铸多道工序得到三维微构件。利用CIGA技术和IC技术相结合,发挥各自的优点,可以制造出纳米级到微米级甚至毫米级结合在一起的三维复杂系统、结构和器件。到目前为止,国外已用此技术制造出微齿轮、微电机、微过滤器、微滤波器、微泵、光纤多路分离器、微加速度传感器等。

　　二、国外最新成果

        近几年,国外在纳米微米技术的发展有一些新突破,其特点:结构复杂,具有系统性和实用性。下面介绍国外最近取得的一些成果,供参考。

　　1.微结构

　　微结构是纳米微米技术发展的基础,近几年国外在微结构方面向更复杂的三维结构发展。图1是在二个方向倾斜的三维结构,是窗格形状和三角纲型的结构。图2所示是一种微型输出口的具有二个方向倾斜的三维结构。图3所示是一种电磁式微马达及齿轮传动系统,这几个结构都是用LIGA法加工所得,为实现更复杂的微系统、微器件提供了可能性。

　　2.微马达

　　微马达是纳米微米技术发展最早的结构,最早微马达是静电式同步马达。经过近十年的发展,微马达开始向步进马达和压电马达发展。图4所示为一种步进马达的结构。这种微马达已经实现,其具体参数如下:转子半径为267μm;有56个齿,驱动电压在60伏以上,高度为100μm,是用LIGA法制作的。它是利用压电陶瓷的压电逆效应原理,在定子表面把电能转化成机械平面波。此平面波通过摩察材料变形推动转子绕垂直轴旋转。这种压电式微马达已经开始向接近实用化方向进行研究。

　　3·微泵

　　微泵是微循环系统的主要部件,近几年不少国家都在对微泵进行研究,先后研制出一些不同类型的微泵,图5介绍一种最新研制出的微泵,它是利用膜片驱动式的原理。驱动电压为15V,20Hz,输出流量为150~200μl/min。

　　4.微光学系统

　　微光学系统近几年在国外也有很大的进展,不仅可以制造微光学透镜,而且还能制造微型光干涉仪。图6为微干涉仪系统,干涉仪部分与前置放大器组装在一个盒子里。图7为一种微光谱仪系统,包括电路处理系统。图8为光纤连接器,已实用化。微光学发展为微光学传感器打下了基础,可望在不久将来,商品化的微光学传感器问世。