Faktori Microscale / Micromanufacturing / Micromachining / MEMS

MICROMANUFACTURING, MICROSCALE MANUFACTURING, MICROFABRICATION or MICROMACHINING refers to our processes suitable for making tiny devices and products in the micron or microns of dimensions. Pafwa dimansyon jeneral yon pwodwi micromanufactured ka pi gwo, men nou toujou sèvi ak tèm sa a pou refere a prensip ak pwosesis ki enplike yo. Nou itilize apwòch micromanufacturing pou fè kalite aparèy sa yo:

 

 

 

Aparèy mikwo-elektwonik: Egzanp tipik yo se chip semi-conducteurs ki fonksyone ki baze sou prensip elektrik ak elektwonik.

 

Aparèy mikromekanik: Sa yo se pwodwi ki piman mekanik nan lanati tankou angrenaj ak gon piti anpil.

 

Aparèy mikwo-elektwomekanik: Nou itilize teknik mikromanifakti pou konbine eleman mekanik, elektrik ak elektwonik nan echèl longè piti anpil. Pifò nan detèktè nou yo nan kategori sa a.

 

Sistèm Microelectromechanical (MEMS): Aparèy microelectromechanical sa yo tou enkòpore yon sistèm elektrik entegre nan yon sèl pwodwi. Pwodwi komèsyal popilè nou yo nan kategori sa a se MEMS akseleromèt, detèktè lè-bag ak aparèy mikromirror dijital.

 

 

 

Tou depan de pwodwi yo dwe fabrike, nou deplwaye youn nan pi gwo metòd mikromanifakti sa yo:

 

BULK MICROMACHINING: Sa a se yon metòd relativman ki pi gran ki itilize etch ki depann de oryantasyon sou silikon sèl-kristal. Apwòch micromachining en la baze sou grave desann nan yon sifas, ak kanpe sou sèten figi kristal, rejyon dope, ak fim grave pou fòme estrikti ki nesesè yo. Pwodwi tipik nou kapab micromanufacturing lè l sèvi avèk teknik mikromachining esansyèl yo se:

 

- Ti cantilevers

 

- V-groves nan Silisyòm pou aliyman ak fikse fib optik.

 

MICROMACHINING sifas: Malerezman mikwomachin esansyèl se restriksyon nan materyèl sèl-kristal, depi materyèl polikristalin pa pral machin nan diferan pousantaj nan diferan direksyon lè l sèvi avèk mouye etchants. Se poutèt sa sifas micromachining kanpe deyò kòm yon altènativ a en micromachining. Yon espas oswa kouch sakrifis tankou vè fosfosilikat depoze lè l sèvi avèk pwosesis CVD sou yon substra Silisyòm. Anjeneral pale, estriktirèl kouch fim mens nan polysilicon, metal, alyaj metal, dyelèktrik yo depoze sou kouch la spacer. Sèvi ak teknik grave sèk, kouch fim mens estriktirèl yo modele epi yo itilize grave mouye pou retire kouch sakrifis la, kidonk sa ki lakòz estrikti gratis tankou cantilever. Epitou posib se lè l sèvi avèk konbinezon en ak sifas mikromachining teknik pou vire kèk desen an pwodwi. Pwodwi tipik apwopriye pou mikromanifakti lè l sèvi avèk yon konbinezon de teknik ki anwo yo:

 

- Microlanp gwosè submilimetrik (nan lòd gwosè 0.1 mm)

 

- Detèktè presyon

 

- Mikwoponp

 

- Mikwomotè

 

- Aktuateur

 

- Mikwo-likid-koule aparèy

 

Pafwa, yo nan lòd yo jwenn estrikti vètikal segondè, mikromanufacturing fèt sou gwo estrikti plat orizontal ak Lè sa a, estrikti yo wotasyon oswa ki plwaye nan yon pozisyon mache dwat lè l sèvi avèk teknik tankou santrifuje oswa microassembly ak sond. Men, estrikti trè wo ka jwenn nan silisyòm kristal sèl lè l sèvi avèk lyezon fizyon Silisyòm ak gwo twou san fon reyaktif ion grave. Pwosesis mikromanufacturing Deep Reactive Ion Etching (DRIE) te pote soti sou de wafers separe, Lè sa a, aliyen ak fizyon estokaj yo pwodwi estrikti trè wo ki otreman ta enposib.

 

 

 

PWOSESIS MICROMANIFACTURING LIGA: Pwosesis LIGA konbine litografi radyografi, elektwodepozisyon, bòdi epi jeneralman enplike etap sa yo:

 

 

 

1. Yon kèk dè santèn de mikron epè polymethylmetacrylate (PMMA) reziste kouch depoze sou substra prensipal la.

 

2. PMMA a devlope lè l sèvi avèk reyon X kolimate.

 

3. Se metal electrodeposited sou substrate prensipal la.

 

4. PMMA dezabiye epi yon estrikti metal endepandan rete.

 

5. Nou itilize estrikti metal ki rete a kòm yon mwazi epi fè bòdi piki nan plastik.

 

 

 

Si w analize senk etap debaz yo pi wo a, lè l sèvi avèk teknik mikromanifakti / mikromachin LIGA nou ka jwenn:

 

 

 

- Estrikti metal endepandan

 

- Piki moule estrikti plastik

 

- Sèvi ak piki moule estrikti kòm yon vid nou ka envestisman jete pati metal oswa glise-jete pati seramik.

 

 

 

Pwosesis micromanufacturing / micromachining LIGA yo pran tan ak chè. Sepandan LIGA micromachining pwodui mwazi presizyon submicron sa yo ki ka itilize pou repwodui estrikti yo vle ak avantaj diferan. LIGA micromanufacturing ka itilize pou egzanp pou fabrike leman tipòtrè trè fò soti nan poud ra-latè. Poud latè ki ra yo melanje ak yon lyan epoksidik epi yo peze nan mwazi PMMA a, geri anba presyon ki wo, magnetize anba gwo jaden mayetik epi finalman PMMA a fonn kite dèyè ti leman fò yo ra-latè ki se youn nan bèl bagay yo nan. micromanufacturing / micromachining. Nou kapab tou devlope plizyè nivo MEMS mikromanufacturing / micromachining teknik atravè lyezon difizyon wafer-echèl. Fondamantalman, nou ka gen jeyometri ki depase nan aparèy MEMS, lè l sèvi avèk yon lyezon difizyon pakèt ak pwosedi lage. Pou egzanp, nou prepare de kouch PMMA modèl ak electroformed ak PMMA la imedyatman. Apre sa, wafers yo aliyen fas a fas ak broch gid epi peze anfòm ansanm nan yon laprès cho. Se kouch nan sakrifis sou youn nan substra yo grave lwen ki rezilta nan youn nan kouch yo estokaj ak lòt la. Lòt teknik micromanufacturing ki pa baze sou LIGA disponib pou nou tou pou fabwikasyon divès kalite estrikti konplèks.

 

 

 

PWOSESIS MICROFABRICATION SOLID FREEFORM: Yo itilize mikromanufacturing aditif pou pwototip rapid. Konplèks estrikti 3D ka jwenn pa metòd mikromachin sa a epi pa gen okenn retire materyèl pran plas. Pwosesis mikrostereolithografi itilize polymères thermosetting likid, fotoinitiateur ak yon sous lazè trè konsantre nan yon dyamèt osi piti ke 1 mikron ak epesè kouch apeprè 10 mikron. Teknik micromanufacturing sa a sepandan limite a pwodiksyon estrikti polymère nonconducting. Yon lòt metòd mikromanifakti, sètadi "maske enstantane" oswa ke yo rele tou "fabrikasyon elektwochimik" oswa EFAB enplike nan pwodiksyon an nan yon mask elastomerik lè l sèvi avèk fotolitografi. Lè sa a, se mask la bourade kont substra a nan yon beny elektwodepozisyon pou elastomè a konfòme ak substra ak eskli solisyon plating nan zòn kontak. Zòn ki pa maske yo electrodeposited kòm imaj glas mask la. Sèvi ak yon filler sakrifis, fòm konplèks 3D yo mikrofabrike. Metòd micromanufacturing/micromachining "enstantane masking" sa a fè li posib tou pou pwodui debòdman, ark ... elatriye.