微细加工技术的发展趋势

微细加工技术在生物工程、化学、微分析、光学、国防、航天、工业控制、医疗、通信及信息处理、农业和家庭服务等领域有着巨大的应用前景。当前，作为大批量生产的微型机械产品，如微型压力传感器、微细加速度计和喷墨打印头已经占领了巨大市场。目前市场上以流体调节与控制的微机电系统为主，其次为压力传感器和惯性传感器。一些令人瞩目的微系统引起人们的广泛关注，各种微型元件被开发出来，显示出现实和潜在的价值，微细加工技术已被认为是微机械发展的关键技术之一。从目前来看，微细加工技术总的发展趋势如下。

1）加工方法的多样化。迄今为止，微细加工技术是从两个领域延伸发展起来的：一是用传统的机械加工和电加工，研究其小型化和微型化的加工技术；另一是在半导体光刻加工和化学加工等高集成、多功能化微细加工的基础上提高其去除材料的能力，使其能制作出实用的微型零件的机器。因此，如何从单一加工技术向组合加工技术发展，研究和制备几十微米至毫米级零件的高效加工工艺和设备，是今后一段时期的重点攻关领域。

2）加工材料从单纯的硅向着各种不同类型的材料发展。如玻璃、陶瓷、树脂、金属及一些有机物，大大扩展微机械的应用范围，满足更多的需求。

3）提高微细加工的经济性。微细加工实用化的一个重要条件就是要求经济上可行，以实现加工规模由单件向批量生产发展。LIGA工艺的出现是微机械进行批量生产的范例，微细成形、微细制模和微细模铸等方法也能适用于批量生产微型零件。此外，加工方式从手工操作向自动化发展也是提高微细加工经济性的途径。例如，日本微机械研究中心正在研制一种微机械制造设备，它可以完成从设计参数输入、加工、部件制造组装到封装整个工艺过程。(www.xing528.com)

4）加快微细加工的机理研究。伴随着机械构件的微小化，将出现一系列的尺寸效应，如构件的惯性力、电磁力的作用相应地减少，而黏性力、弹性力、表面张力、静电力等的作用将相对较大；随着尺寸的减小，表面积与体积之比相对增大，传导、化学反应等加速，表面间的摩擦阻力显著增大。因而，加快微细加工的机理研究对微机械的设计和制造加工工艺的制订有很大的实际应用意义。

可以预测，微机械及其制造技术将如同微电子技术的出现和应用所产生的巨大影响一样，将导致人类认识和改造世界的能力有重大的突破。