體積微機械加工是一種制造極其微小的機械或電氣部件的方法。這種工藝通常使用硅片,但偶爾也會使用塑料或陶瓷材料。與表面微機械加工不同的是,體積微機械加工從固體零件開始,將材料去除直到其最終形狀,它一層一層地構建一...
體積微機械加工是一種制造極其微小的機械或電氣部件的方法。這種工藝通常使用硅片,但偶爾也會使用塑料或陶瓷材料。與表面微機械加工不同的是,體積微機械加工從固體零件開始,將材料去除直到其最終形狀,它一層一層地構建一個工件。執行體微加工最常用的方法是通過選擇性掩蔽和濕化學溶劑。這種方法的較新替代方法是使用等離子或激光系統進行干法蝕刻,以去除不需要的材料。這通常比濕蝕刻更精確,但它也更昂貴。

硅通常用于批量微加工。微機械加工是制造非常小部件的過程。這些部件可以是從二極管到筆尖大小的齒形齒輪的任何部件。有兩種主要的方法來執行此過程。表面微加工利用硅片的各個層在現有的層上制造一塊。雖然這是一個非常重要的過程,但是要制造出完全獨立和獨特的硅片就比較困難了。

體微加工用于制造硅片。為了制造這些類型的組件,制造商將使用批量生產微機械加工。在許多方面,這類似于用大理石雕刻雕像,只是規模要小得多。硅晶片經過加工,可以去除最后一塊中不需要的任何部分。批量加工將從大到小,而表面法則從小到大。絕大多數的體微加工都是用硅。這種材料非常便宜,因為它幾乎占地殼的四分之一此外,它還具有非常精細的晶體結構,可以分解成比人的頭發還薄的層。這使得這種材料在微觀和宏觀上都能發揮作用。最常見的體積微機械加工方法稱為濕化學蝕刻。首先,將工件覆蓋在一種材料中,該材料能保護工件免受所選溶劑的影響。然后,有選擇地取下防護面罩,露出正在脫落的工件區域。將工件暴露在溶劑中,溶劑將溶解所有未受保護的區域,并使其余部分保持原樣。之后,剩下的掩蔽材料被移除。新的體微機械加工方法稱為干蝕刻。它使用高精度的設備,通常是激光,來蒸發不需要的材料。與濕法工藝相比,這一過程少了幾個步驟,而且完全沒有潛在的危險溶劑。與濕法相比,該工藝不受歡迎的主要原因是其相對較新,以及購買設備的費用。