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第1章 微型机械与微细加工概论1

1.1 微机械及其特点1

1.2 微细加工技术的概念及其特点4

1.3 微细加工技术的分类6

1.4 微细加工技术的应用9

1.4.1 微细加工技术在微电子器件制造中的应用9

1.4.2 微细加工技术在微机械和微机电系统方面的应用12

1.5 发展微细加工技术的意义15

1.5.1 微细加工技术的发展促进了微电子集成器件的发展15

1.5.2 微细加工技术促进新型器件和有关学科的发展15

参考文献17

第2章 微机械与微细加工理论基础18

2.1 微机械学18

2.1.1 微机械材料力学与微结构设计18

2.1.2 考虑尺度效应的微机械动力学22

2.1.3 微流体力学27

2.1.4 微机械热力学基础29

2.1.5 微摩擦学30

2.2 微电子学33

2.3 微光学37

2.4 分子装配技术39

2.5 微细加工机理41

参考文献41

第3章 微细切削加工技术44

3.1 微切削加工机理与物理特性44

3.1.1 微细切削机理44

3.1.2 原子、分子加工单位时的加工机理46

3.1.3 物理特性48

3.2 微细车削加工技术50

3.2.1 微细车削工艺及基本方法50

3.2.2 微细切削车床及其加工技术54

3.3 微细铣削加工技术58

3.3.1 微细铣削工具58

3.3.2 微细铣削工艺60

3.3.3 微细铣削机床及其加工技术63

3.4 微细钻削加工技术65

3.4.1 微细钻削工艺特点66

3.4.2 微细钻削应用67

3.5 微细冲压加工69

3.6 微细磨料喷射加工71

3.6.1 加工原理与特点71

3.6.2 基本工艺方法及参数选择72

3.6.3 磨料喷射加工应用74

3.7 微细切削加工工作环境74

参考文献75

第4章 微细电加工技术77

4.1 微细电加工技术概述77

4.2 微细电火花加工的特点与实现条件79

4.3 微细电极的在线制作与检测83

4.3.1 微细电极的在线制作84

4.3.2 微细电极的在线检测88

4.4 微细电火花加工中的脉冲电源与控制系统90

4.4.1 微细电火花加工中的脉冲电源90

4.4.2 微细电火花加工的控制系统93

4.5 微细电火花加工装备95

4.5.1 微小型化电火花加工装置96

4.5.2 微细电火花加工机床98

4.6 微细电火花铣削加工技术100

4.6.1 电火花铣削加工技术的特点100

4.6.2 基于分层制造原理的微细电火花铣削加工技术101

4.6.3 一组微三维结构的微细电火花加工实例106

4.7 微细电火花线切割加工技术108

4.7.1 实现微细电火花线切割加工的关键技术108

4.7.2 微细电火花线切割加工技术的应用109

4.8 微细电化学加工技术111

4.8.1 掩膜微细电化学蚀刻加工112

4.8.2 超短脉冲微细电化学加工113

4.8.3 微细轴孔的微细电化学加工115

参考文献117

第5章 高能束流微细特种加工技术118

5.1 电子束微细加工技术118

5.1.1 电子束加工的原理118

5.1.2 电子束微细加工的特点119

5.1.3 电子束加工装置119

5.1.4 电子束微细加工的应用121

5.2 离子束微细加工技术126

5.2.1 离子束加工的原理及分类126

5.2.2 离子束微细加工的特点128

5.2.3 离子束加工装置128

5.2.4 离子束微细加工的应用129

5.3 激光微细加工技术136

5.3.1 激光微细加工的特点136

5.3.2 激光加工的基本设备137

5.3.3 激光微细加工技术的应用141

参考文献150

第6章 半导体材料的微细加工技术152

6.1 集成电路的工艺基础——平面硅工艺152

6.2 薄膜成形技术154

6.2.1 蒸发154

6.2.2 溅射155

6.2.3 氧化155

6.2.4 离子束技术156

6.2.5 化学气相沉积157

6.2.6 外延158

6.2.7 等离子聚合作用159

6.3 掺杂技术159

6.3.1 扩散160

6.3.2 离子注入160

6.4 光刻技术161

6.4.1 原版制作161

6.4.2 光刻162

6.5 硅的体微加工技术163

6.5.1 湿法腐蚀163

6.5.2 干法腐蚀165

6.5.3 硅的体微加工举例168

6.6 硅的表面微加工技术171

6.7 键合技术173

6.7.1 阳极键合173

6.7.2 直接键合174

6.8 非硅半导体的腐蚀技术175

6.8.1 砷化镓及其相关Ⅲ-Ⅴ族化合物的湿法腐蚀175

6.8.2 石英的各向异性湿法腐蚀175

参考文献176

第7章 纳米加工技术178

7.1 纳米加工技术的特点178

7.1.1 纳米级加工的物理实质分析178

7.1.2 纳米级加工精度179

7.2 扫描探针显微镜及其在纳米加工中的应用180

7.2.1 扫描隧道显微镜（STM）181

7.2.2 原子力显微镜（AFM）184

7.2.3 SPM在纳米加工中的应用简介186

7.3 微制造中的LIGA技术188

7.3.1 LIGA的基本概念与特点188

7.3.2 准LIGA技术191

7.3.3 用LIGA进行微三维结构的加工192

7.3.4 LIGA技术在微制造中的应用简介193

参考文献197

第8章 生长型微细加工技术199

8.1 化学气相沉积（CVD）技术199

8.1.1 化学气相沉积的原理与分类199

8.1.2 PCVD的技术内容及技术关键200

8.1.3 直流等离子体化学气相沉积（DC-PCVD）201

8.1.4 微波等离子体化学气相沉积（MW-PCVD）202

8.1.5 射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PCVD）202

8.1.6 PCVD的特点及应用203

8.2 物理气相沉积（PVD）技术204

8.3 离子束辅助镀膜（IAC）技术205

8.3.1 技术内容及技术关键205

8.3.2 技术特性及使用范围206

8.4 高速燃气喷涂技术207

8.4.1 技术内容及技术关键207

8.4.2 高速燃气热喷涂技术的特点及应用范围209

8.5 化学镀非晶态合金技术209

8.5.1 工艺技术209

8.5.2 性能与应用211

8.6 电火花沉积陶瓷层技术212

8.7 微弧氧化技术214

8.8 三维微结构的沉积加工技术215

8.8.1 激光辅助化学气相沉积（LCVD）215

8.8.2 集成固化聚合物立体光刻（IH）216

8.8.3 定域电化学沉积217

8.8.4 微细电火花沉积加工218

8.9 分子自组装技术简介220

参考文献221

第9章 典型零部件的微细加工222

9.1 微构件及其微细加工技术222

9.1.1 微细轴的加工223

9.1.2 微细孔的加工226

9.1.3 微槽与微梁的加工231

9.1.4 微齿轮232

9.1.5 微弹簧232

9.2 微传感器及其微细加工技术232

9.3 微涡轮机234

9.4 微型泵234

9.5 微机器人235

参考文献236