微机械与微细加工技术

《微机械与微细加工技术》是由西北工业大学出版社出版的

苑伟政，男，1961年生，博士，教授，博士研究生导师。现任西北工业大学现代制造工程研究所所长兼微机械与微细加工技术研究室主任，机械制造学科跨世纪学科带头人。

主要从事微机械与微细加工技术、CAM与CIMS、难加工材料切削加工与精密加工技术等方面的研究工作。近年来主持承担了包括国家自然科学基金在内的24项研究课题，获省部级科技进步奖5项，发表研究论文40余篇，其中10余篇被工程索引（EI）收入。

马炳和，男，1972年生，河北省辛集市人，博士，西北工业大学讲师。主要研究方向为微电子机械系统（MEMS）、微细加工技术、精密测试技术等。

绪论

第一章 微机械理论基础

1.1 微机械学

1.2 微动力学

1.3 微电子学

1.4 微光学

1.5 微流体力学

1.6 微热力学

1.7 微摩擦学

1.8 纳米生物学

1.9 分子装配技术

第二章 微机械材料与微结构

2.1 引言

2.2 微机械材料

2.2.1 硅材料

2.2.2 形状记忆材料

2.2.3压电陶瓷/电致伸缩材料

2.2.4超磁致伸缩材料

2.2.5 电流变体

2.2.6 磁流变体

2.2.7 有机聚合物材料

2.3 微结构与微型智能结构

2.3.1 主动控制结构类

2.3.2 被动阻尼结构类

第三章 微细加工技术

3.1 引言

3.2 硅微细加工技术

3.2.1 薄膜制备技术

3.2.2 微机械器件薄膜制备技术

3.3 光刻技术

3.3.1 光刻掩模制作工艺

3.3.2 曝光技术

3.3.3 刻蚀技术

3.3.4 表面薄膜的化学刻蚀加工

3.4 牺牲层技术

3.5 外延技术

3.6 高能束刻蚀技术

3.6.1离子束刻蚀

3.6.2 等离子体刻蚀

3.6.3 激光刻蚀

3.7LIGA技术

3.8 微细立体光刻技术

3.9 精密放电加工技术与超精密机械加工技术

3.10 微机械装配与集成

3.10.1 堆装技术

3.10.2 封装技术

3.10.3 集成制造技术

第四章准分子激光微细加工技术

4.1 引言

4.2准分子激光器及其工作原理

4.2.1 准分子与准分子激光器

4.2.2 准分子激光器的泵浦方式

4.3 直写微细加工的准分子激光光束特性

4.3.1 直写微细加工

4.3.2 光束特性

4.4 准分子激光直写微细加工

4.4.1 聚焦准分子激光直接刻蚀硅材料

4.4.2 准分子激光辅助刻蚀硅材料

4.4.3 准分子激光直写微细加工

4.5 准分子激光直写微细加工系统

4.5.1 系统构成与工作原理

4.5.2 加工控制与监测

4.5.3 加工光斑

4.5.4 扫描运动

4.5.5 声光调制器

4.5.6 直写微细加工及其CAD/CAM

4.5.7 系统的加工精度分析

4.6 准分子激光直写刻蚀基本规律

4.6.1 微加工材料表面的显微形貌

4.6.2 准分子激光对于硅材料的直接刻蚀规律

4.6.3 单脉冲刻蚀情况.

4.6.4 热量与热影响区

4.6.5 刻蚀深度的变化规律

4.6.6 由冲击破坏现象引起的受力情况分析

4.7 光束质量的改善措施

第五章 微检测技术

5.1 引言

5.2 现代微观检测方法与设备

5.2.1 扫描探针显微镜

5.2.2 干涉与测量

5.3 微机械结构的几何尺寸测量

5.3.1 测量方法的分析与选择

5.3.2 基于光切法的微结构尺寸测量

5.3.3 基于光切法的图像测量系统设计

5.3.4 微结构件几何尺寸测量示例

5.4 物理量测量

5.4.1 弹性模量测量

5.4.2残余应力测量

5.4.3 测量与结果

第六章微传感器

6.1 引言

6.2 电量检测传感器

6.2.1压电式传感器

6.2.2电容式传感器

6.2.3压阻式传感器

6.3 机械量微传感器

6.3.1 结构弹性变形微传感器

6.3.2 机械振动结构徽传感器

6.3.3 振动体激励微传感器

6.3.4 谐振集成微传感器

……

第七章 微致动器及其它微器件

第八章 典型微型电子机械系统与微机器人

随着微技术（Microtechnology）的不断发展，以形状尺寸微小、操作尺度极小为特征的微机械已成为人们从微观角度认识和改造客观世界的一种高新技术。微机械在国防、医疗、仪器检测、材料等领域，尤其是活动空间狭小、操作精度要求高、功能需要高度集成的航空航天等领域，具有广泛的应用前景。微机械不仅涉及微电子学、微机械学、微光学、微动力学、微流体力学、微热力学、材料学、物理学、化学和生物学等广泛的学科领域，而且涉及从材料、设计、制造、控制、能源直到检测、集成、封装等一系列的技术环节。微机械技术的发展以上述学科和技术为基础，反过来也将带动相关学科和技术的发展。此外，微机械技术还有望成为研究纳米技术的重要手段。因此，微机械被列为本世纪末10大关键技术之首，并受到各工业发达国家的高度重视。如：欧洲的尤里卡计划明确提出将微机械作为一个重要的研究内容，并在法、德两国组织实施；美国国会也把微机械的研究作为21世纪重点发展的学科之一；日本通产省已于1991年启动一项为期10年的微机械研究计划。在我国，微机械与微细加工技术的研究也得到了许多部门的重视，国防科工委已提出将微型惯性测量组合MIMU（Micro Inertia Mea-surement Unit）等作为微机械的发展重点；国家科委、国家自然科学基金委员会也都将微机械与微细加工技术列为重点发展方向之一。

微机械作为一门学科出现，总共不过几年时间，国内外有关研究也还不成熟。