微電子電路與微結構焊接焊點檢測金相顯微鏡
尺寸的特殊性決定了力學環境的特殊性。在微米尺度下,相對
宏觀狀態,其力學環境發生了很大的變化。有些在宏觀尺度下很重
要的力,在微米尺度下變得不太重要了,如體力;而有些在宏觀尺
度下不很重要的力,在微米尺度下卻變得很重要,如面力。從力學
的研究發展看,人們既以極大的努力和成就發展了經典的宏觀力學
,也以極大的貢獻推動了微觀量子力學的進步。但微米尺度卻被忽
視了。微機電系統技術的發展使我們不得不面對微米尺度力學的問
題。先前的做法通常是直接移植宏觀經典力學的理論和方法。然而
這樣并不能反映微米尺度下的真實特性。實踐表明,微米尺度下,
既有特殊的力學環境,也有明顯的尺度效應。因此,闡述微米尺度
下的特殊力學特征、特殊的力學規律及特殊的力學分析方法是很重
要的。
微米世界毗鄰納米世界,而分子的尺寸大約在0.1nm量級。雖
然微米世界仍屬物體世界,并未觸及到物質的結構(如分子、原子
、基本粒子等),但分子等的作用效應,特別是大量分子(構成物體
)綜合的作用效應卻會波及到微米或更大的尺度。因此,為了充分
認識微米尺度的力學特征,既要以宏觀的應用為背景,又要以微觀
的特性為基礎。
進入微米世界較早的技術領域是微電子技術領域。微電子技術
的發展推動了微加工技術的進步。微加工技術的進步又導致了微機
械的出現。微機械技術與微電子技術的很快結合誕生了微機電系統
(Micro Electromechanieal System,MEMS),微機電系統的出現真
正引發了微米技術的革命。盡管早先的稱呼不都是微機電系統,如
有微機械系統、微系統等,但其含義都是一樣的,也都是很寬泛的
。凡是以微加工工藝技術為基礎,微電子電路與微機械(微結構)有
機結合,關鍵尺寸在亞微米到亞毫米之間,具有或完成信息感知、
信息處理、系統控制、能量交換、動作執行等