一.概念 微型機(jī)械加工或稱微型機(jī)電系統(tǒng)或微型系統(tǒng)是只可以批量制作的.集微型機(jī)構(gòu).微型傳感器.微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路.甚至外圍接口.通訊電路和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng).其主要特點(diǎn)有:體積小(特征尺寸范圍為:1μm-10mm).重量輕.耗能低.性能穩(wěn)定,有利于大批量.降低成本,慣性小.諧振頻率高.響應(yīng)時(shí)間短,集約高技術(shù)成果.附加值高.微型機(jī)械的目的不僅僅在于縮小尺寸和體積.其目標(biāo)更在于通過微型化.集成化.來搜索新原理.新功能的元件和系統(tǒng).開辟一個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域.形成批量化產(chǎn)業(yè). 微型機(jī)械加工技術(shù)是指制作為機(jī)械裝置的微細(xì)加工技術(shù).微細(xì)加工的出現(xiàn)和發(fā)展早是與大規(guī)模集成電路密切相關(guān)的.集成電路要求在微小面積的半導(dǎo)體上能容納更多的電子元件.以形成功能復(fù)雜而完善的電路.電路微細(xì)圖案中的*小線條寬度是提高集成電路集成度的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)志.微細(xì)加工對微電子工業(yè)而言就是一種加工尺度從微米到納米量級(jí)的制造微小尺寸元器件或薄模圖形的先進(jìn)制造技術(shù).目前微型加工技術(shù)主要有基于從半導(dǎo)體集成電路微細(xì)加工工藝中發(fā)展起來的硅平面加工和體加工工藝.上世紀(jì)八十年代中期以后在LIGA加工(微型鑄模電鍍工藝).準(zhǔn)LIGA加工.超微細(xì)加工.微細(xì)電火花加工(EDM).等離子束加工.電子束加工.快速原型制造(RPM)以及鍵合技術(shù)等微細(xì)加工工藝方面取得相當(dāng)大的進(jìn)展. 微型機(jī)械系統(tǒng)可以完成大型機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù).微型機(jī)械與電子技術(shù)緊密結(jié)合.將使種類繁多的微型器件問世.這些微器件采用大批量集成制造.價(jià)格低廉.將廣泛地應(yīng)用于人類生活眾多領(lǐng)域.可以預(yù)料.在本世紀(jì)內(nèi).微型機(jī)械將逐步從實(shí)驗(yàn)室走向適用化.對工農(nóng)業(yè).信息.環(huán)境.生物醫(yī)療.空間.國防等領(lǐng)域的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響.微細(xì)機(jī)械加工技術(shù)是微型機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)非常重要而又非常活躍的技術(shù)領(lǐng)域.其發(fā)展不僅可帶動(dòng)許多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展.更是與***科技發(fā)展.經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)息息相關(guān).微型機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展有著巨大的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景. 二.國外發(fā)展現(xiàn)狀 1959年.RichardPFeynman(1965年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者)就提出了微型機(jī)械的設(shè)想.1962年**個(gè)硅微型壓力傳感器問世.氣候開發(fā)出尺寸為50-500μm的齒輪.齒輪泵.氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件等微機(jī)械.1965年.斯坦福大學(xué)研制出硅腦電極探針.后來又在掃描隧道顯微鏡.微型傳感器方面取得成功.1987年美國加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60-12μm的利用硅微型靜電機(jī).顯示出利用硅微加工工藝制造小可動(dòng)結(jié)構(gòu)并與集成電路兼容以制造微小系統(tǒng)的潛力. 微型機(jī)械在國外已受到政府部門.企業(yè)界.高等學(xué)校與研究機(jī)構(gòu)的高度重視.美國MIT.Berkeley.StanfordAT&T和的15名科學(xué)家在上世紀(jì)八十年代末提出"小機(jī)器.大機(jī)遇:關(guān)于新興領(lǐng)域--微動(dòng)力學(xué)的報(bào)告"的***建議書.聲稱"由于微動(dòng)力學(xué)(微系統(tǒng))在美國的緊迫性.應(yīng)在這樣一個(gè)新的重要技術(shù)領(lǐng)域與其他***的競爭中走在前面".建議中央財(cái)政預(yù)支費(fèi)用為五年5000萬美元.擁有美國領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)重視.連續(xù)大力投資.并把航空航天.信息和MEMS作為科技發(fā)展的三大重點(diǎn).美國宇航局投資1億美元著手研制"發(fā)現(xiàn)號(hào)微型衛(wèi)星".美國***科學(xué)基金會(huì)把MEMS作為一個(gè)新崛起的研究領(lǐng)域制定了資助微型電子機(jī)械系統(tǒng)的研究的計(jì)劃.從1998年開始.資助MIT.加州大學(xué)等8所大學(xué)和貝爾實(shí)驗(yàn)室從事這一領(lǐng)域的研究與開發(fā).年資助額從100萬.200萬加到1993年的500萬美元.1994年發(fā)布的<美國國防部技術(shù)計(jì)劃>報(bào)告.把MEMS列為關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目.美國國防部**研究計(jì)劃局積極領(lǐng)導(dǎo)和支持MEMS的研究和軍事應(yīng)用.現(xiàn)已建成一條MEMS標(biāo)準(zhǔn)工藝線以促進(jìn)新型元件/裝置的研究與開發(fā).美國工業(yè)主要致力于傳感器.位移傳感器.應(yīng)變儀和加速度表等傳感器有關(guān)領(lǐng)域的研究.很多機(jī)構(gòu)參加了微型機(jī)械系統(tǒng)的研究.