一.概念 微型機械加工或稱微型機電系統(tǒng)或微型系統(tǒng)是只可以批量制作的.集微型機構(gòu).微型傳感器.微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路.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)時間短,集約高技術(shù)成果.附加值高.微型機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).開辟一個新技術(shù)領(lǐng)域.形成批量化產(chǎn)業(yè). 微型機械加工技術(shù)是指制作為機械裝置的微細(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的制造微小尺寸元器件或薄模圖形的先進制造技術(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)大的進展. 微型機械系統(tǒng)可以完成大型機電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù).微型機械與電子技術(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).微型機械將逐步從實驗室走向適用化.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)機械加工技術(shù)是微型機械技術(shù)領(lǐng)域的一個非常重要而又非常活躍的技術(shù)領(lǐng)域.其發(fā)展不僅可帶動許多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展.更是與***科技發(fā)展.經(jīng)濟和國防建設(shè)息息相關(guān).微型機械加工技術(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年諾貝爾物理獎獲得者)就提出了微型機械的設(shè)想.1962年**個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.氣動渦輪及聯(lián)接件等微機械.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.顯示出利用硅微加工工藝制造小可動結(jié)構(gòu)并與集成電路兼容以制造微小系統(tǒng)的潛力. 微型機械在國外已受到政府部門.企業(yè)界.高等學(xué)校與研究機構(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"小機器.大機遇:關(guān)于新興領(lǐng)域--微動力學(xué)的報告"的***建議書.聲稱"由于微動力學(xué)(微系統(tǒng))在美國的緊迫性.應(yīng)在這樣一個新的重要技術(shù)領(lǐng)域與其他***的競爭中走在前面".建議中央財政預(yù)支費用為五年5000萬美元.擁有美國領(lǐng)導(dǎo)機構(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.美國宇航局投資1億美元著手研制"發(fā)現(xiàn)號微型衛(wèi)星".美國***科學(xué)基金會把MEMS作為一個新崛起的研究領(lǐng)域制定了資助微型電子機械系統(tǒng)的研究的計劃.從1998年開始.資助MIT.加州大學(xué)等8所大學(xué)和貝爾實驗室從事這一領(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)計劃>報告.把MEMS列為關(guān)鍵技術(shù)項目.美國國防部**研究計劃局積極領(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.很多機構(gòu)參加了微型機械系統(tǒng)的研究.