大家好,我们继续学习《新科技知识干部读本》中,14、维纳制造使制造由宏观进入微观。
微纳制造技术指尺度为微米和纳米量级的零件,以及由这些零件构成的部件或系统的优化设计、加工、组装、系统集成与应用技术。维纳制造主要研究特征尺寸在微米、纳米范围的功能结构、器件与系统设计制造中的科学问题,是开展高水平微米纳米技术研究的基础,是制造微传感器、执行器、微结构和功能微纳系统的基本手段和基础。它包括微制造和纳米制造。其中,微制造主要指微加工技术和机械微加工技术,前者加工材料以硅、金属和塑料等二维或准三维加工为主。其特点是以微电子及其相关技术为核心,批量制造,易于与电子电路集成。后者从加工对象的尺度来讲,属于介观制造技术,加工材料不受限制,可加工真三维曲面。纳米制造是构建适用于跨观尺度集成的、可提供具有特定功能的产品和服务的纳米尺度维度的结构、特征、器件和系统的制造过程。微纳制造技术涉及材料、设计、加工、封装、测试等方面的科技问题。
维纳制造技术是一项前沿高新技术,对国民经济、社会发展、国家安全等方面具有重要意义,各国政府均给予极大的推动与支持。它在汽车、石化、通信等行业得到广泛应用,更像环境、安全、医疗与健康等领域迅速扩展,如生化微纳传感器可以用于超微量的有毒有害化学物质电化学探测。除此之外,在新能源装备、半导体照明工程等信息器件方面具有重要的应用前景,如新型太阳能电池材料及功能微结构设计与制造,是实现太阳能的高效利用和太阳能电池大批量、低成本制造的关键。
经过几十年的发展,MEMS技术在低端应用领域取得较大成功,并且高端MEMS技术、新兴MEMS技术以及。NEMS技术成为近年来研究的重点。泛结构化MEMS集成设计方法的提出、三维设计技术、纳尺度建模与仿真方法的研究等标志着微纳设计技术取得重要进展。维纳加工在分辨率、可批量化、可控性等方面取得新突破,不但与纳米材料科学的结合日益紧密,而且在生化和医疗领域逐渐发挥重要作用。微纳器件的圆片级封装以及垂直堆叠集成封装技术逐渐成为研究的主流趋势。同时,运用纳米材料的纳米封装技术则体现出巨大的技术优势。微纳测量与测试技术虽面临较多挑战,但仍然向着高效、高进度、无损检测的方向稳步发展。
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