[发明专利]一种微纳加工集成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及微纳加工集成技术领域，具体而言，涉及一种对金属薄片进行冷冲和叠层焊接，使其形成金属薄壁微小型腔的微纳加工集成工艺。

背景技术

自上个世纪70年代以来，以微机电系统为代表的微纳加工工艺的手段层出不穷，目前的微纳加工工艺，主要是基于硅基的加工工艺集成。

现有技术中的硅基加工工艺主要服务于对精度要求不太高的微小型的传感器，在应用领域中，硅基器材由于其固有的脆性及加工复杂程度，导致其加工成本非常昂贵，而且，由于金属的可塑性、易加工性、高导热性、高导电性、易于现有金属部件组装等优越性能，而硅基器材并不具有这方面的性能，因此还很难完全替代金属材质的器材，在一些精密仪器上，例如超薄型气液两相分离分配器、超薄型流体流场分配器、超薄型散热器、超薄型气液两相混合器等，无法采用硅基器材进行加工，因此如何对金属材质进行加工仍然是研究的重点。

根据硅基加工工艺所给出的经验启示，现有技术中开始出现利用硅基加工衍生而出的微刻蚀、微电铸、微电镀等工艺，以及从机械精密加工拓展而来的微电火花、微切削、微光曲抛等工艺，这些技术虽然能实现对金属材料的加工，但是其加工成本非常高，而且无法实现大规模的批量化制造。

随着市场需求的旺盛，对于高效率批量化低成本加工的要求也越来越高，因此，如何满足市场需求，成为本发明需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微纳加工集成工艺，通过利用冷冲模加工工艺与焊接工艺相结合的方式，能实现批量化制造具有金属薄壁微小型腔的产品。

本发明的技术方案如下：

一种微纳加工集成工艺，根据产品的结构，选取若干厚度为50-500微米的金属薄片，按照产品需求，采用冷冲模工艺对部分或者全部的金属薄片进行引伸、冲孔、剪切与折弯，冷冲级进模可以进行150-300次/分钟的冲压成型速度，使其形成需要的结构；(2)经过步骤(1)中的冷冲模工艺，由于冷冲模的加工精度较高，因此可以在所述金属薄片上形成引伸凸起结构或者折弯结构，根据产品需要，可以再进行冷冲模加工，使引伸凸起结构上具有凹槽等，满足产品的功能；(3)将加工后的金属薄片通过叠片焊接或者粘合，例如超声压焊、回流焊等焊接技术，使其形成具有不同功能特征的微腔室或微流体槽道结构，从而形成最终的产品。

有益效果：本发明通过以上技术方案，解决了现有技术中遇到的问题，不仅能提高工作效率，使金属薄片进行批量化加工成为可能，极大程度的满足市场需求，而且该工艺能大大缩减产品的制造成本，使所生产的产品具有更强的市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1所公开的微流体容器的第一金属薄片的立体结构示意图；

图2为本发明实施例1所公开的微流体容器的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例1所公开的微流体容器的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例2所公开的微流体通道的第三金属薄片的立体结构示意图；

图5为本发明实施例2所公开的微流体通道的爆炸结构示意图；

图6为本发明实施例3所公开的气液两相混合器的金属片B的正视结构示意图；

图7为本发明实施例3所公开的气液两相混合器的爆炸结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、第一金属薄片；2、引伸凸包结构；3、凹槽；4、第二金属薄片；5、第三金属薄片；6、引流槽；7、进口；8、出口；9、第四金属薄片；10、金属片A；11、通孔；12、金属片B；13、金属片C；14、混合板阵列结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1