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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CVD87

3.3.3 等离子体增强CVD90

3.3.4 光CVD92

3.3.5 原子层沉积93

3.3.6 金属有机化合物CVD94

3.3.7 金属CVD94

3.3.8 功能材料CVD95

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