LIGA工艺与微机电系统概述：迈向纳米级工程

微机械典型加工工艺是微机电系统（MEMS）领域的重要组成部分，它涉及到精密制造技术，尤其是在制造尺寸极其微小的设备和组件方面。LIGA技术，即Light Lithography, Ion Beam Etching, and Galvanic Metal Masking的缩写，是一种在微电子和微机械加工中广泛应用的方法，通过精确的光刻、离子束刻蚀以及金属电铸等步骤来实现精细的结构设计。 微机电系统技术基础课程由赵英俊和杨曙年两位教授主讲，他们强调了微机电系统的发展前景，特别提到化学诺贝尔奖得主Richard Smalley对微型工程的预言，预示着一个原子级精准设计的时代即将来临。微机电系统可以分为微机器、微型电子机械系统和微系统等多个类别，这些概念在国际上有着不同的命名和侧重，如日本的微机器关注于尺寸上的极致微小，而美国和欧洲的定义则更广泛，包括电子和机械功能的集成。 微机器的尺寸范围从小到肉眼不可见，甚至达到纳米级别，需要借助高级工具如光学显微镜、电子显微镜或者扫描隧道显微镜进行观察。它们可能包括小零件、小机器，甚至是纳米机器，其工作对象已深入至分子级别。微手术和微操作器技术在微机械领域也扮演着关键角色，例如在蛋白质工程中，通过精细操控实现对生物分子的改造。 Meso-machines，即中尺度机器，因其尺寸适合化学反应和功能的优化而被提及，它们处于微观和宏观世界之间的理想尺寸。这种设计考虑到了化学反应的最佳条件，使得在微米级别的机器能够有效地执行化学过程，这在材料科学、能源转换等领域具有巨大潜力。 课程内容涵盖了微机电系统的概述、分类、当前发展状况以及未来的展望，同时引用了东京大学Iwao Fujimasa教授的观点，突出了微机器在技术和社会发展中的核心地位。学习这门课程，学生将深入了解微机电系统的设计原理、制造工艺以及其在众多领域的应用前景，如信息技术、医疗设备和环保技术等。