运城超快微纳加工

众所周知，微纳米技术是我国贯彻落实“中国制造2025”和“中国创新2030”的重要举措与中心技术需求，是促进制造业高级化、绿色化、智能化的重要基础。基于物体微米、纳米尺度独特的物理和化学特性，研制新材料、新工艺、新器件的微纳制造技术，已经成为战略性新兴产业中心技术，必将对21世纪的航空、航天、信息科学、生命科学和健康保健、汽车工业、仿生机器人、交通、家具生活等领域产生深远的影响。推进微纳制造技术产业化落地，探讨产业化路径，遴选优良产业化示范项目。高精度的微细结构具有比较高的曝光精度，但这两种方法制作效率极低。运城超快微纳加工

高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作，这类光刻技术，像“写字”一样，通过控制聚焦电子束（光束）移动书写图案进行曝光，具有比较高的曝光精度，但这两种方法制作效率极低，尤其在大面积制作方面捉襟见肘，目前直写光刻技术*适用于小面积的微纳结构制作。近年来，三维浮雕微纳结构的需求越来越大，如闪耀光栅、菲涅尔透镜、多台阶微光学元件等。据悉，某公司新上市的手机产品中人脸识别模块就采用了多台阶微光学元件，以及当下如火如荼的无人驾驶技术中激光雷达光学系统也用到了复杂的微光学元件。这类精密的微纳结构光学元件需采用灰度光刻技术进行制作。直写技术，通过在光束移动过程中进行相应的曝光能量调节，可以实现良好的灰度光刻能力。运城超快微纳加工微机电系统、微光电系统、生物微机电系统等是微纳米技术的重要应用领域。

通过在聚合物表面构造微纳米尺度结构及其阵列，可以得到聚合物微纳结构制件，不同种类的微纳结构赋予聚合物制件许多特殊的功能。如具有微槽流道的微流控生物芯片；具有微纳透镜阵列的光学元件，如导光板、偏光板等；具有仿生微结构的疏水薄膜以及具有高深宽比V槽结构的微结构换热器等。上述微结构制件在生物医学分析、药物开发、无痛给药、微反应过程、LCD显示器关键光学材料、高效换热等场合发挥了重要的作用。随着聚合物成型方法的不断成熟与发展，聚合物微结构器件的种类和应用范围也随之丰富与扩大。

目前微纳制造领域较常用的一种微细加工技术是LIGA。这项技术由于可加工尺寸小、精度高，适合加工半导体材料，因而在半导体产业中得到普遍的应用，其较基础的中心技术是光刻，即曝光和刻蚀工艺。随着LIGA技术的发展，人们开发出了比较多种不同的曝光、刻蚀工艺，以满足不同精度尺寸、生产效率等的需求。LIGA技术经过多年的发展，工艺已经相当成熟，但是这项技术的基本原理决定了它必然会存在的一些缺陷，比如工艺过程复杂、制备环境要求高（比如需要净化间等）、设备投入大、生产成本高等。高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作。

聚合物等温微纳米热压印技术同时适用于结晶型聚合物和非晶型聚合物，研究人员分别选用PP和PMMA作为两类聚合物的象征，对较优加工工艺及其内在成型机理展开探索。结果表明，对PMMA等非晶型聚合物而言，模具温度设定在Tg附近即可获得成型效果优异的微纳结构制品；在加工PP等结晶型聚合物时，模具温度则应设置在Tm以下40~60℃的温度区间内。利用聚合物等温微纳米热压印技术制得的微纳结构制品结构稳定，微纳结构一致性高且成型效率高。目前，聚合物等温微纳米压印方法的相关中心技术已申请国家发明专利和PCT国际专利。相信在全球范围内的微纳制造技术研发大潮中，聚合物等温微纳米热压印技术的出现会为研究人员提供新的灵感和动力。高精度的微细结构通过控制聚焦电子束（光束）移动书写图案进行曝光。运城超快微纳加工

微纳制造技术是微传感器、微执行器、微结构和功能微纳系统制造的基本手段和重要基础。运城超快微纳加工

微纳制造包括微制造和纳制造两个方面。(1)微制造有两种不同的微制造工艺方式，一种是基于半导体制造工艺的光刻技术、LIGA技术、键合技术、封装技术等，这些工艺技术方法较为成熟，但普遍存在加工材料单一、加工设备昂贵等问题，且只能加工结构简单的二维或准三维微机械零件，无法进行复杂的三维微机械零件的加工；另一种是机械微加工，是指采用机械加工、特种加工及其他成形技术等传统加工技术形成的微加工技术，可进行三维复杂曲面零件的加工，加工材料不受限制，包括微细磨削、微细车削、微细铣削、微细钻削、微冲压、微成形等。(2)纳制造纳制造是指具有特定功能的纳米尺度的结构、器件和系统的制造技术，包括纳米压印技术、刻划技术、原子操纵技术等。运城超快微纳加工