直接裝配
直接裝配不同于自裝配, 自裝配用準(zhǔn)平衡環(huán)境編排配件(自裝配
的一個(gè)例子是微流控技術(shù),在下一部分將做討論)。受控裝配就是程控
裝配,配件被機(jī)械地移動(dòng)和精確地放置到指定的地方。
IC工業(yè)通過(guò)運(yùn)用并行處理和單片集成技術(shù)已經(jīng)取得了小同尋常的收
獲。然而,單片集成已經(jīng)受到限制,特別是當(dāng)材料的指令系統(tǒng)增加至超
過(guò)傳統(tǒng)電子材料時(shí)。一個(gè)單片集成過(guò)程延伸到一個(gè)大范圍功能性材料的
缺陷需要將離散的配件裝配成一個(gè)整體。不幸的是在小型化上受控裝配
技術(shù)已經(jīng)嚴(yán)重滯后于單片集成。可以想像一下當(dāng)單個(gè)晶體管一個(gè)邊明顯
小于1 μm時(shí),被如今的自動(dòng)控制裝配工具進(jìn)行裝配——按慣例只能裝
配大約1 mm邊長(zhǎng)的最小配件。這也是人類用手動(dòng)組裝操作來(lái)合理操縱的
最小基本配件。
機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)控制理論專家們正在著手創(chuàng)建能夠處理小于1 mm
配件的裝配系統(tǒng)。然而,當(dāng)配件和所需裝配精度在尺寸上減小時(shí),這些
系統(tǒng)和它們的單元操作會(huì)變的比較昂貴。這主要因?yàn)樽詣?dòng)控制工具的配
件是利用串行處理(傳統(tǒng)機(jī)械工廠)生產(chǎn)而自動(dòng)控制裝配過(guò)程本身是串行
的。
要在程控裝配中取得進(jìn)步需要利用IC工業(yè)中已經(jīng)有所發(fā)展的高精度
、并行處理等技術(shù)。這種策略能為按比例縮小部件和微系統(tǒng)提供一條明
確道路,按比例縮小部件和微系統(tǒng)可能比手動(dòng)或傳統(tǒng)自動(dòng)化組裝有更高
的成本效率。
支持用MEMS技術(shù)操縱要裝配的配件有幾個(gè)因素。首先是亞微米尺寸
控制通過(guò)MEMS是很容易得到的,但是用傳統(tǒng)的機(jī)械加工卻很困難而且成
本很高。硅的突出的力學(xué)性能是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。