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1、淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院10S008231淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)典型MEMS器件—硅微馬達(dá)器淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)硅微慣性傳感器淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)LIGASLIGALIGA-likeDevelopmentofLIGAtech淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)Like-LIGASLIGA……LIGA1.深度X射線曝光2.微電鑄3.模鑄LIGA技術(shù)是深度X射線曝光、微電鑄和微復(fù)制工藝的完美結(jié)合淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)LIGALIGA技術(shù),是一種基于X射線光刻技術(shù)的MEMS加工技術(shù),主要包括X光深度同步輻射光刻、電鑄
2、制模和注模復(fù)制三個(gè)工藝步驟。特點(diǎn):高深寬比(1微米寬,1000微米深)1)需要功率強(qiáng)大的回旋加速器產(chǎn)生的軟X射線作光源2)掩膜版要求高、成本高3)難于與IC集成制作淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)1.深度X射線曝光2.微電鑄3.模鑄淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)1)以同步加速器放射的短波長(<1nm)X射線作為曝光光源,在厚度達(dá)0.5mm的光致抗蝕劑上生成曝光圖形的三維實(shí)體;2)用曝光蝕刻圖形實(shí)體作電鑄模具,生成鑄型;3)以生成的鑄型作為模具,加工出所需微型零件。X射線曝光腐蝕溶解抗蝕劑電鑄鑄型注射成形零件圖4-2LIGA制作零件過程淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)淺談LI
3、GA及相關(guān)技術(shù)LIGA淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)A:曝光B:顯影C:電鑄D:去膠E:鑄塑襯底掩膜膠金屬鑄塑材料淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)SLIGA工藝中,犧牲層用于加工形成與基片完全相連或部分相連或完全脫離的金屬部件。利用SLIGA技術(shù)可以制造活動(dòng)的微器件。即在形成微機(jī)械結(jié)構(gòu)的空腔或可活動(dòng)的微結(jié)構(gòu)過程中,先在下層薄膜上用結(jié)構(gòu)材料淀積所需的各種特殊結(jié)構(gòu)件,再用化學(xué)刻蝕劑將此層薄膜腐蝕掉,但不損傷微結(jié)構(gòu)件,然后得到上層薄膜結(jié)構(gòu)(空腔或微結(jié)構(gòu)件)。由于被去掉的下層薄膜只起分離層作用,故稱其為犧牲層。淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)工藝過程為:先在平面基板上布設(shè)一層犧牲層
4、材料,如聚酰亞胺、淀積的氧化硅、多晶硅或者某種合適的金屬等,與電鍍的材料相比,這些材料比較容易被有選擇地去除。然后在基片和犧牲層上濺射一層電鍍基底,其后的工藝與常規(guī)SLIGA工藝相同。在完成LIGA技術(shù)的微電鑄工藝之后將犧牲層去除,就可獲得可活動(dòng)的微結(jié)構(gòu)。淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)SLIGA淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)LIGA技術(shù)是利用常規(guī)光刻機(jī)上的深紫外光對(duì)厚膠或光敏聚酰亞胺光刻,形成電鑄模,結(jié)合電鍍、化學(xué)鍍或犧牲層技術(shù),由此獲得固定的或可轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬微結(jié)構(gòu)。它不需要象LIGA技術(shù)所需的昂貴設(shè)備,制作方便,故將是影響下世紀(jì)微機(jī)械加工的一項(xiàng)重要技術(shù)。Lik
5、e-LIGA淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)LIGA技術(shù)(LIGA—like工藝)DEM工藝A:曝光B:ICPC:電鍍D:去硅E:鑄塑襯底掩膜膠金屬鑄塑材料淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)LIGA不足:由于LIGA技術(shù)需要極其昂貴的X射線光源和制作復(fù)雜的掩模板,使其工藝成本非常高,限制該技術(shù)在工業(yè)上推廣應(yīng)用。發(fā)展:LIGA-likeLaser-LIGAUV-LIGA淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)UV-LIGA工藝實(shí)際上是用深紫外光的深度曝光來取代LIGA工藝中的同步X射線深度曝光。UV-LIGA微結(jié)構(gòu)照片淺談LIGA及相關(guān)技術(shù)國內(nèi)新興發(fā)展起來的使用SU-8負(fù)型膠代替PMM
6、A正膠作光敏材料,以減少曝光時(shí)間和提高加工效率,是LIGA技術(shù)新的發(fā)展動(dòng)向。這是,由于LIGA技術(shù)需要極其昂貴的X射線光源和制作復(fù)雜的掩模板,使其工藝成本非常高,限制該技術(shù)在工業(yè)上推廣應(yīng)用。于是出現(xiàn)了一類應(yīng)用低成本光刻光源和(或)掩模制造工藝而制造性能與LIGA技術(shù)相當(dāng)?shù)男碌募庸ぜ夹g(shù),通稱為準(zhǔn)LIGA技術(shù)或LIGA-like技術(shù)。如,用紫外光源曝光的UV-LIGA技術(shù),準(zhǔn)分子激光光源的Laser-LIGA技術(shù)和用微細(xì)電火花加工技術(shù)制作掩模的MicroEDM-LIGA技術(shù).用DRIE工藝制作掩模的DEM技術(shù)等等。其中,以SU-8光刻膠為光敏材料,紫
7、外光為曝光源的UV-LIGA技術(shù)因有諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。Thankyouforyourattention.