微加工（及其不断增长的市场）简要概述
你是否曾好奇1-500 µm究竟有多小？为了让你更直观地理解，一根人类头发的平均宽度在10-200 µm之间。这直径真的非常小。现在试想一种激光加工技术，能够制造出如此细微的微特征。这种工艺被称为微加工。 微加工是一项先进技术，它利用微制造工艺在尺寸为1–500 µm的组件上制造微特征。本文将介绍微加工的基础知识，同时探讨该市场如何推动行业增长。
工作原理
在激光加工中，构建一套集激光器与激光扫描解决方案于一体的系统，以满足微尺寸加工的高精度和稳定性要求，至关重要。该应用中最常见的挑战之一，正是操作如此微小系统所带来的复杂性。正因如此，精度和超精细的准确度对系统集成商而言尤为重要。 微加工采用多种工艺，例如钻孔。该工艺指在任何材料上钻出小至10 µm的孔，并确保孔边光滑，无论目标材料为何。 另一种工艺是激光加工和微铣削。这两种工艺均指将材料去除至特定深度的过程。它们还能形成沟槽、槽口和轮廓等特征——所有这些操作均无需将材料完全切割。
所用激光器的类型
在微加工中，制造商通常使用脉冲激光，因为它们能将精确量的能量沉积到材料中，从而实现精确的材料去除，且这种精度可在整个加工过程中保持一致。正是这种能量沉积，使激光器能够对材料进行消融、切割、钻孔、加工或划线。
常规材料类型
我们已经讨论了微加工中使用的不同工艺和激光类型，现在让我们关注材料的种类。 常规材料包括聚合物、玻璃、陶瓷、金属、硅、太阳能电池片、金刚石和半导体晶圆。根据应用场景和所用激光器的不同，可采用多种加工工艺，它们在产能、精度和性能方面各不相同。例如：
- 钻孔——在薄材料上进行激光钻孔。
- 柔性PCB钻孔与铣孔——在电路板上钻孔或去除材料。
- 陶瓷钻孔与异形切割——适用于氧化铝或其他陶瓷材料，可切割或钻孔任意形状，或进行非线性切割。
- 导电膜图案化——用于平板和触摸屏显示器的加工，例如在玻璃、塑料、陶瓷、薄膜等多种材料上形成图案。
- 太阳能电池制造——PERC、SE工艺、钻孔、边缘隔离及划线
微加工技术解决的关键应用挑战
微加工以及——一个更细分的领域——纳米技术，在解决微型和紧凑型组件制造中的特定应用挑战方面发挥着关键作用。这些应用范围广泛，从生物医学应用到化学微反应器和传感器。这两项技术被应用于微机电系统（MEMS）中。
此类技术使机械结构得以微型化，并集成到电子结构中，从而形成一个单一系统。随着市场对更小型设备的需求不断增长，产品微型化已成为一种日益明显的趋势。
得益于该工作范围内的技术持续进步，专为微纳系统设计的微型组件现已能够实现量产。通过微加工技术对硅进行批量生产，可在基板内部形成结构；而表面微加工技术则可在牺牲层上制备结构薄膜，以满足半导体行业的需求。
市场增长
产品和系统微型化需求的不断增长，推动了这一利基市场的扩张，预计微加工行业将迎来强劲的增长浪潮。 Optech Consulting的报告预测，2017年至2020年以及2020年至2025年期间，微加工领域的复合年增长率（CAGR）预计将分别增长10%和7%。 2015年，全球材料加工用低功耗电源市场收入达到29亿美元，其中微加工的贡献率高达51%。这些都是微加工技术在未来几年将持续发展的有力指标。
无论您是对微型化及其对MEMS的影响感兴趣，还是单纯想进一步了解微加工技术，有一点是确凿无疑的：该市场具有明显的增长潜力。 得益于微加工的先进技术，微型系统的制造帮助企业适应了新兴的市场格局，即使在最狭小的空间内，也能驱动创新并提升性能。
