微製造科技中心

前言

香港生產力促進局的微製造科技中心,致力推動本地研究機構及科技產業採納非矽微製造技術。中心主要從事微製造技術應用的推廣、傳播及商品化,以及協調各種科技與微製造技術的整合。

微製造科技中心
微製造科技中心

宗旨

  • 掌握非矽微電機的微製造技術的知識及經驗
  • 開發微加工、微火花電蝕、微注塑及超精密熱壓成型等基礎技術
  • 利用微生產技術發展微型產品的工業應用
  • 透過提供技術服務,支援從事微工程的研發機構及技術密集工業
  • 舉辦技術研討會及實習工作坊

服務

單晶體鑽石切削(SPDT)
單晶體鑽石切削(SPDT)
單晶體鑽石切削(SPDT)


Precitech Nanoform200

  • 利用單晶體鑽石刀具切削不含鐵工件的表面。公差少至次微米以下
  • 每加工軸可提供8.6nm 定位解析度
  • 應用:製造高精密微型鏡片、微槽切削



4軸自由曲面加工
4軸自由曲面加工
4軸自由曲面加工


Precitech Freeform 204

  • 這超精密四軸電腦加工中心可用於各種微光學及機械部件生產及微型模具製造
  • 三維自由曲面加工、兩軸鑽石切削、線性及非線性微槽切削
  • 應用:自由曲面微型鏡片、微型模芯



微火花電蝕
微火花電蝕
微火花電蝕


SARIX HPM

  • 微孔、微加工、微曲面
  • 高精密的微孔,可加工20 微米的微孔
  • 高度精確的定位,達 +/- 1 微米

個案

應用於光電的非對稱非球面鏡
  • 低成本 10G 850nm VCESEL 封裝。這套嶄新的精密鏡片系統將用於高速寬頻通訊的收發器。
  • 這個長度3-mm 的離軸非對稱鏡片系統,其曲面的精準度達至納米級。
  • 現時本地只有生產力局可以提供這種鏡片的低成本生產平台。
  • 這鏡片系統由四個光學鏡面組成, 包括在兩端的一個半球面及一個非球面,以及在兩側的一個平方面及一個柱面鏡。
應用於光電的非對稱非球面鏡
應用於光電的非對稱非球面鏡



以微製造技術製作微型針孔鏡
  • 這鏡片系統必須符合高度可靠性及低成本的嚴格要求。
  • 由於鏡片直徑少於0.5mm ,故此,鏡片原型無法直接以市面現有的精密加工機來製造。
  • 生產力局開發了創新的快速模具平台,用以生產精密鏡片,以供設計評估。
  • 本項目是香港首次以精密電鑄及微型製造技術來生產如此小型的鏡片。
以微製造技術製作微型針孔鏡
以微製造技術製作微型針孔鏡



應用於數據傳輸的微型光學零件
  • 這套光電零件的曲面加工精確度達至單數位的微米級別。
  • 這組件包括三個關鍵零件:精密鏡片、激光及光纖,用於光纖數據傳輸。
  • 此套嶄新的光電系統可用於不同組件。它的信號傳送能量損耗較低,頻寬較高。
應用於數據傳輸的微型光學零件
應用於數據傳輸的微型光學零件
應用於數據傳輸的微型光學零件
應用於數據傳輸的微型光學零件



非矽微型泵

香港生產力促進局成功運用微製造科技開發低成本非矽微型泵。就微電機系統而言,非矽物料,如塑膠,能夠容許低成本及大批量的製造,所以它被採納的程度愈來愈大。此微型泵是與意大利機構Scuola Superiore Sant' Anna聯合開發的非矽微電機系統。此項目的開發帶動了微製造科技以及微製造科技於醫療儀器的應用。

非矽微型泵
非矽微型泵
微型泵製造流程

1. 微製造及微電蝕火花製造棈密壓模

1. 微製造及微電蝕火花製造棈密壓模
1. 微製造及微電蝕火花製造棈密壓模


2. 壓模安裝於超精密熱壓機上

在壓力與溫度的循環下複製壓模的微槽結構於微型泵的基片上。

2. 壓模安裝於超精密熱壓機上
2. 壓模安裝於超精密熱壓機上


3. 未經熱壓及經熱壓後的塑膠基片 (長x闊: 15毫米x 9 毫米)

微型泵基片的微槽尺寸小至數十微米。基片表面粗糙度在微米以下。面形誤 差少至數個微米。

3. 未經熱壓及經熱壓後的塑膠基片 (長x闊: 15毫米x 9 毫米)
3. 未經熱壓及經熱壓後的塑膠基片 (長x闊: 15毫米x 9 毫米)
3. 未經熱壓及經熱壓後的塑膠基片 (長x闊: 15毫米x 9 毫米)
3. 未經熱壓及經熱壓後的塑膠基片 (長x闊: 15毫米x 9 毫米)


4. 組裝微型泵

4. 組裝微型泵
4. 組裝微型泵


5. 完成的微型泵

5. 完成的微型泵
5. 完成的微型泵

規格
  • 尺寸:25毫米 x 20毫米 x 3毫米
  • 材料 (微流體部件):聚甲基丙稀酸甲脂
  • 最大流量:70微升/分鐘
  • 電壓供應:2.3千赫 100 伏特峰谷值方波