激光微加工技术纵览:基本原理、实际应用及未来展望

激光微加工技术现已广泛应用于包括精密微成形在内的材料加工中。深紫外激光器在用于芯片制造业的光刻领域中有着极为广阔的应用前景,而飞秒脉冲激光器为微成形加工开辟了新的发展空间。与传统的材料加工方法相比,激光加工具有众多的优点,诸如能处理多种材料,能进行无损分离,具有小的热影响区、最小机械影响及热变形,并具有在二维甚至三维方向上沿复杂的断面进行微成形的可能性以及能够实现快速精确关断、开通等优点。     

微系统制造用的硅微加工新技术

传统的体微加工是指薄片上的各向异性刻蚀。该技术当前已被广泛使用,它的缺点是结构一般相对较大,所以要占据绝大部分的芯片空间。在晶片的背面进行腐蚀,大多是由(111)面来形成侧壁,垂直壁可由(110)面形成。可以看出,这种微加工方法是双向完成的。该技术的一个优点是不需要高温,微加工是以后处理方式进行的,且多数都是用KOH作腐蚀液。然而,如果接续下来的工作也需在超净室中完成测最好的选择是TMAH。     

利用LIGA技术研制超微步进电机

文章慨述了超微步进电机的原理设计、结构设计、加工方法以及该电机的扫描电镀照片等。该电机的转于和定于由LIGA技术制造完成．线圈由手工在显微镑下绕制完成，转子直径2mm．整个电机直径5mm。     

科学思想的火花照亮人类智慧的星空

 当暴风雨即将来临的时候,满天阴霾,空气沉闷,正所谓"山雨欲来风满楼,黑云压城城欲摧"。突然,一声霹雳,一道强光划破长空,照得天空和大地无比灿烂。天上的云层,地上的山水,像水洗过一样,尽收眼底。这就是闪电,是云层与云层之间,云层与大地之间由火花放电产生的巨大的电火花。     

微流控纸芯片的加工技术及其应用

微流控纸芯片是一种新兴的微流控分析技术平台,具有成本低、加工简易、使用和携带方便等优点,在临床诊断、食品质量控制和环境监测等应用领域具有很大的应用前景,近年来,引起广大科学工作者极大的兴趣。本文着重介绍目前文献相继报道的各种纸芯片加工技术,包括紫外光刻、蜡印、等离子体处理、喷墨打印、喷墨溶剂刻蚀、绘图、柔印和激光光刻等技术。此外,还介绍了微流控纸芯片分析中的检测方法及其应用。     

低电压驱动微机械1×8光开关的动态分析

研制了一种小体积、低成本及可扩展的低电压1×8微机械电子系统(MEMS)光开关。由5V电压驱动电磁机构动作,带动微反射镜绕直径100μm转轴转动,实现开关的状态切换。开关时间2ms,插入损耗<0.8dB,具有断电自锁功能。器件制作采用微细电火花加工(EDM)技术。应用有限元方法进行了器件开关时间的理论分析,器件的结构优化设计,并与实测结果进行了比较。     

纳秒激光微加工系统的实现

介绍了自行设计的纳秒激光微加工系统的组成和结构,各个部分的功能作用和工作原理,以及基于DSP和FPGA的硬件电路设计.分析了脉冲重复率、激光能量以及二维运动平台速度等参数对加工效果的影响,优化改善了脉冲式激光与二维平台运动的配合.整个系统结构简单,控制方便,稳定可靠,实现了高效率高精度的微加工.     

偏振光飞秒双脉冲微加工

利用具有纳焦能量、高重复频率的偏振光飞秒双脉冲对金属铬膜样品进行微加工,样品表面都会产生微突起状结构,它们的宽度在0～400 ps的双脉冲时延范围内没有明显的变化,但高度却都在1～10 ps的双脉冲时延范围内呈现明显的下降,在此时延范围之外并没有明显的变化。通过加工样品的扫描电子显微镜(SEM)图片发现,对于偏振光,利用双脉冲方法,可以获得更好的加工质量。并且线偏振光得到的微突起状结构比较细长,在入射光束的偏振方向上有所伸长;圆偏振光得到的微突起状结构比较接近圆形。即在低脉冲能量、高重复频率情况下,具体的微加工特征形貌与入射光束的偏振状态有关。     

镍表面三维微图形的复制加工

运用约束刻蚀剂层技术(CELT)在金属镍(Ni)表面实现三维微图形加工,以规整的三维齿状微结构作模板,获得可有效CELT加工的化学刻蚀和捕捉体系,在Ni表面得到了与齿状结构互补的三维微结构并应用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征刻蚀图案,证实CELT可用于金属表面Ni的三维微图形刻蚀加工．     

时空分布的超短激光脉冲烧蚀电介质材料时等离子体的产生

若考虑聚焦平面内固定区域,脉冲空间分布可简化为一维问题.在此基础上,从脉冲的传输过程出发,本文分析了时空分布的超短激光脉冲与电介质材料相互作用时等离子体形成模式.在材料内部累积的能量与脉冲宽度、与空间相关的损伤区域、等离子体形成时间及其吸收系数有关.