第1章 绪论 1
1.1 微纳制造技术的应用 2
1.1.1 日常生活中的微纳制造技术 2
1.1.2 医疗器械中的微纳制造技术 3
1.1.3 国防产品中的微纳制造技术 4
1.2 微纳制造技术的发展趋势 4
1.3 微纳制造技术的领域划分 6
1.4 本书的主要内容及写作意图 9
参考文献 9
第2章 微细机械加工技术 11
2.1 微细切削加工技术 11
2.1.1 微细切削机理 11
2.1.2 金刚石刀具 18
2.1.3 微细超声椭圆振动车削加工 21
2.1.4 微细铣削加工 29
2.1.5 微细车铣复合加工 33
2.1.6 微细钻、攻加工 35
2.1.7 微细磨、研、喷加工 39
2.1.8 微型加工设备 44
2.1.9 微细切削加工的技术特点 47
2.2 微细电火花加工技术 50
2.2.1 微细电火花加工的原理 50
2.2.2 微细电极的在线制作 52
2.2.3 微细电火花加工装备 53
2.2.4 微细电火花切削加工 55
2.2.5 微细电火花线切割加工 57
2.3 微细高能束加工技术 59
2.3.1 微细激光加工 59
2.3.2 微细电子束加工 61
2.3.3 微细离子束加工 65
2.4 典型件微细机械加工 68
参考文献 68
第3章 表面成膜与增材制造技术 72
3.1 气体放电与等离子体 72
3.1.1 等离子体的产生 72
3.1.2 直流辉光放电 74
3.1.3 高频放电 75
3.2 表面物理气相沉积成膜 75
3.2.1 蒸发镀膜 76
3.2.2 溅射镀膜 82
3.2.3 PVD技术特点与应用比较 85
3.3 化学气相沉积成膜 86
3.3.1 化学气相沉积 86
3.3.2 热CVD 87
3.3.3 等离子体增强CVD 90
3.3.4 光CVD 92
3.3.5 原子层沉积 93
3.3.6 金属有机化合物CVD 94
3.3.7 金属CVD 94
3.3.8 功能材料CVD 95
3.3.9 CVD技术小结 97
3.4 表面化学液相沉积成形 97
3.4.1 表面电镀与电铸 97
3.4.2 表面化学镀 100
3.4.3 溶胶－凝胶法 103
3.5 3D打印技术 104
3.5.1 3D打印技术的基本原理 104
3.5.2 微电子器件喷印技术 105
3.5.3 树脂3D打印成形技术 105
3.5.4 金属3D打印成形技术 106
3.6 表面涂装与热喷涂 108
3.6.1 表面涂装概述 108
3.6.2 特殊涂装工艺 109
3.6.3 热喷涂 110
3.7 表面改性技术 112
3.7.1 表面氧化 112
3.7.2 表面扩散 114
3.7.3 离子注入 116
3.8 表面成膜技术的典型应用 117
3.8.1 飞机座舱玻璃和起落架中的镀膜 117
3.8.2 玻璃微透镜阵列的模具成形 119
参考文献 120
第4章 半导体工艺及封装技术 122
4.1 常用半导体与功能材料 122
4.1.1 硅及其化合物 122
4.1.2 玻璃 124
4.1.3 压电材料 126
4.1.4 磁性材料 128
4.1.5 形状记忆合金 129
4.2 光刻技术 130
4.2.1 光刻基本原理与过程 130
4.2.2 掩膜板 137
4.2.3 纳米级光刻技术 138
4.2.4 特种图案化技术 140
4.3 刻蚀技术 141
4.3.1 刻蚀基本原理与关键参数 141
4.3.2 等离子体刻蚀技术 143
4.3.3 气相刻蚀技术 151
4.3.4 湿法刻蚀技术 152
4.4 微连接技术 157
4.4.1 阳极键合 157
4.4.2 直接键合 159
4.4.3 金属键合 161
4.4.4 玻璃浆料键合 163
4.4.5 树脂键合 163
4.4.6 等离子体辅助键合 164
4.5 平坦化技术 165
4.5.1 平坦化技术概述 165
4.5.2 平坦化加工工艺 165
4.5.3 化学机械抛光 167
4.6 微系统封装技术 169
4.6.1 微系统封装的特点与类型 169
4.6.2 微系统封装的工艺过程 170
4.6.3 微系统封装的前沿技术 171
4.7 半导体集成加工范例：压力传感器 172
4.7.1 压阻式压力传感器 172
4.7.2 电容式压力传感器 174
4.7.3 硅谐振压力传感器 175
4.7.4 光纤式压力传感器 175
参考文献 176
第5章 微纳压印技术 181
5.1 微纳压印原理与过程 181
5.2 热压印 182
5.2.1 热压印原理及主要工艺过程 182
5.2.2 热压印模板及基体材料的性能要求 183
5.2.3 热压印过程温压变化 185
5.3 紫外压印技术 186
5.3.1 紫外压印原理 186
5.3.2 紫外压印光刻胶 187
5.4 软刻蚀压印 188
5.4.1 微接触压印技术 189
5.4.2 毛细管微模板法 190
5.4.3 转移微模塑 191
5.4.4 溶剂辅助微模塑 191
5.5 大面积滚轴压印工艺 192
5.5.1 滚轴压印原理 192
5.5.2 滚轴压印光刻胶 194
5.6 微纳压印新技术 195
5.6.1 电场诱导微结构图形化工艺 195
5.6.2 分子印迹技术 196
5.7 微纳压印的应用 197
参考文献 199
第6章 纳米结构自组装技术 200
6.1 概述 200
6.1.1 纳米结构自组装技术内涵 200
6.1.2 纳米结构自组装技术分类 201
6.2 定向诱导自组装技术 202
6.2.1 Langmuir-Blodgett膜自组装技术 202
6.2.2 层层自组装技术 205
6.2.3 真空抽滤自组装技术 209
6.2.4 界面诱导自组装技术 210
6.2.5 磁场诱导自组装技术 211
6.3 模板辅助自组装技术 213
6.3.1 纳米孔道阵列辅助自组装技术 213
6.3.2 自然结构辅助自组装技术 214
6.4 纳米结构自组装技术的发展趋势 217
参考文献 218
第7章 微纳生物加工成形 222
7.1 生物加工成形内涵 222
7.2 生物去除加工 223
7.2.1 生物去除加工原理 224
7.2.2 生物去除加工工艺过程 224
7.3 生物约束成形 226
7.3.1 生物约束成形模板种类 226
7.3.2 生物约束成形工艺 230
7.3.3 小结与展望 236
7.4 生物复制成形 237
7.4.1 生物表面复制成形 238
7.4.2 生物表面缩放成形 242
7.5 生物组装成形 244
7.5.1 生物微粒连接成形 244
7.5.2 生物密排组装成形 246
7.5.3 生物阵列化组装成形 247
参考文献 250