什么是体微加工(Bulk Micromachining)？

体积微机械加工是一种制造极其微小的机械或电气部件的方法。这种工艺通常使用硅片，但偶尔也会使用塑料或陶瓷材料。与表面微机械加工不同的是，体积微机械加工从固体零件开始，将材料去除直到其最终形状，它一层一层地构建一个工件。执行体微加工最常用的方法是通过选择性掩蔽和湿化学溶剂。这种方法的较新替代方法是使用等离子或激光系统进行干法蚀刻，以去除不需要的材料。这通常比湿蚀刻更精确，但它也更昂贵。硅通常用于批量微加工。微机械加工是制造非常小部件的过程。这些部件可以是从二极管到笔尖大小的齿形齿轮的任何部件。有两种主要的方法来执行此过程。表面微加工利用硅片的各个层在现有的层上制造一块。虽然这是一个非常重要的过程，但是要制造出完全独立和独特的硅片就比较困难了。体微加工用于制造硅片。为了制造这些类型的组件，制造商将使用批量生产微机械加工。在许多方面，这类似于用大理石雕刻雕像，只是规模要小得多。硅晶片经过加工，可以去除最后一块中不需要的任何部分。批量加工将从大到小，而表面法则从小到大。绝大多数的体微加工都是用硅。这种材料非常便宜，因为它几乎占地壳的四分之一此外，它还具有非常精细的晶体结构，可以分解成比人的头发还薄的层。这使得这种材料在微观和宏观上都能发挥作用。最常见的体积微机械加工方法称为湿化学蚀刻。首先，将工件覆盖在一种材料中，该材料能保护工件免受所选溶剂的影响。然后，有选择地取下防护面罩，露出正在脱落的工件区域。将工件暴露在溶剂中，溶剂将溶解所有未受保护的区域，并使其余部分保持原样。之后，剩下的掩蔽材料被移除。新的体微机械加工方法称为干蚀刻。它使用高精度的设备，通常是激光，来蒸发不需要的材料。与湿法工艺相比，这一过程少了几个步骤，而且完全没有潜在的危险溶剂。与湿法相比，该工艺不受欢迎的主要原因是其相对较新，以及购买设备的费用。