机电一体化的微型化发展现状与趋势

  1959年,Richard·P·Feynman(1965年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。1962年第一个硅微型压力传感器问世,其后开发出尺寸为50~500m的齿轮,齿轮泵,气动涡轮及连接件等微机械。1965年,斯坦福大学研制出硅微电极探针,后来又在扫描隧道显微镜;微型传感器方面取得成功。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为12~60m的硅微型静电机,显示出利用硅微加工工艺制造小而可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。

  微型机械是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域,面临许多课题,涉及许多关键技术。当一个系统的特征尺寸达到微米级和纳米级时,将会产生许多新的科学问题。微型机械加工技术作为微型机械的最关键技术,也必将有一个大的发展。硅加工、LIGA加工和准LIGA加工正向着更复杂、更高深度适合各种要求的材料特性和表面特性的微结构以及制作不同材料特别是功能材料微结构,更易于与电路集成的方向发展,多种加工技术结合也是其重要方向。微型机械在设计方面正向着进行结构和工艺设计的同时实现器件和系统的特性分析和评价的设计系统的实现方向发展,引入虚拟现实技术。

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