2008年11月 刘刚等:国家同步辐射实验室的LGA技术研究及应用 图8集成了微电极的毛细管电泳芯片 (a)常规反应器 图9陶瓷结构SEM图 (b)微型反应器 图11聚(丙烯酸甲酯)微球SEM图 停止了运行。从我们实验室来看,也存在着相似的问 题,就是用户非常少,LGA线站的利用率很低,LIGA 技术的不景气显而易见。是什么原因造成LIGA技术 的现状呢?原因主要有两点:①MEMS的需求不旺 没有需求,LIGA技术应用的动力不足。②LGA技 术本身的不足,无法满足用户的特殊需求。 目前,大多数MEMS器件不需要LIGA这样的 图10陶瓷微型反应器组装图 高加工精度,硅加工技术基本可以满足其需要。所 重整制氢试验,取得了一些有趣的结果。同时,开以,MEMS需求看起来很不足。针对这个问题, 展了微型反应器的表面修饰工艺研究山,可以有效个有效的方法是扩展MEMS应用范围,大力发展高 地将催化剂添加到微型反应器中。还率先开展了利精度、大高宽比MEMS:微光学MEMS、惯性MEMS 用微型反应器进行聚合反应的研究161,试验结果等。这些MEMS器件的加工依赖于LIGA技术,可 表明,利用微型反应器可以有效地提高聚合物小球以发挥LGA技术的加工优势。同时,由于这些器 的单分散性(图11) 件难以加工,也就具有很好的研究和应用价值。 LIGA技术本身也存在不足,它有很多的固有 3LGA技术的困难 问题需要解决。①首先是同步辐射光刻。由于需 要同步辐射光,所以成本较高,而且不容易实现。 LGA技术的研究及应用已经超过30年。30年②在微电铸工艺中,也有很多问题没有解决。由于 来,LIGA技术给微细加工带来了很多惊喜,大大微结构尺寸很小,同时具有很大的高宽比,电铸要 拓宽了微细加工的加工能力,完成了很多先前无法求非常严格,如何获得高精度高质量的电铸微结构 实现的三维大高宽比复杂结构的制作,成为一种不也是存在不少问题。③在塑铸工艺中,如何保证塑 可替代的加工手段。但是,近几年来,LGA技术料产品的质量是关键问题。随着结构高宽比的增加, 研究及应用似乎停止了前进的步伐,相关文献和报金属模与塑料复制品的脱模分离变得困难,因此图 道越来越少,一些同步辐射装置上的LGA线站也形的缺陷容易产生,如何解决这一问题也成为目前2 0 0 8 年 1 1 月 刘 刚等： 国家同步辐射实验室 的 L I G A 技术研 究及应用 5 1 图 8 集成 了微 电极的毛 细管电泳芯片 图 9 陶瓷结构 S E M 图 图 10 陶瓷微型反应器组装 图 重整制氢试验 ， 取得 了 一 些有趣 的结果 。 同时， 开 展 了微型反应器 的表面修饰工 艺研 究¨引 ， 可 以有效 地将催化剂添加到微型反应器 中。 还率先开展 了利 用微型反应器进行聚合反应 的研 究¨昏 " J ， 试验结果 表明， 利用微型反应器可 以有效地提高聚合物小球 的单分散性f 图 1 1 ) 。 3 L I G A 技术 的困难 L IG A 技术的研 究及 应用 已经超过 3 0 年 。 3 0 年 来， L IG A 技术给微细加工 带来了很多惊喜 ， 大大 拓宽了微细加工 的加工 能力， 完成 了很多先前无法 实现 的三 维大高宽比复杂结构 的制作 ， 成为 一 种不 可替代的加工 手段 。 但 是 ， 近几年来 ， L I G A 技术 研 究及应用似乎停止 了前进 的步伐 ， 相关文献和报 道越来越少 ， 一 些 同步辐射装置上 的 L I G A 线站也 (a) 常规反应器 (b) 微型反应器 图 1 1 聚(丙烯酸 甲酯)微球 S E M 图 停止 了运行 。 从我们实验室来看， 也存在着相似的问 题， 就是用户非常少， L IG A 线站的利用率很低， L IG A 技术的不景气显而易见。 是什么原因造成 L IG A 技术 的现状呢 ? 原因主要有两点： ① M E M S 的需求不旺， 没有需求 ， L IG A 技术应用的动力不足 。 ② L IG A 技 术本身的不足 ， 无法满足用户的特殊需求。 目前， 大多数 M E M S 器件不需要 L IG A 这样的 高加工 精度， 硅加工 技术基本可 以满足其需要 。 所 以， M E M S 需求看起来很不足 。 针对这个问题 ， 一 个有效的方法是扩展 M E M S 应用范围， 大力发展高 精度、 大高宽比 M E M S ：微光学 M E M S 、 惯性 M E M S 等。 这些 M E M S 器 件的加工 依赖于 L IG A 技术， 可 以发挥 L IG A 技术的加工 优势 。 同时， 由于这些器 件难 以加工 ， 也就具有很好 的研 究和应用价值 。 L IG A 技术本身也存在不 足 ， 它有很多的固有 问题需要解 决 。 ① 首先是 同步辐射光刻 。 由于需 要 同步辐射光 ， 所 以成本较高， 而且 不容易实现 。 ② 在微 电铸工 艺中， 也有很多问题没有解决。 由于 微结构尺寸很小， 同时具有很大 的高宽比， 电铸要 求非常严格 ， 如何获得高精度高质量 的电铸微结构 也是存在不少 问题 。 ③ 在塑铸工 艺中， 如何保证 塑 料产 品的质量 是关键 问题 。 随着结构高宽比的增加 ， 金属模与塑料复制品的脱模分离变得困难 ， 因此 图 形 的缺陷容易产生 ， 如何解决这 一 问题也成为 目前