Çêkirina Mîkropîvan / Mîkroçêkerî / Mîkromakîne / 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. Carinan dibe ku pîvanên giştî yên hilberek mîkro-çêkirî mezintir bin, lê em dîsa jî vê têgînê bikar tînin da ku behsa prensîb û pêvajoyên ku tê de ne bikin. Em nêzîkatiya mîkroçêkeriyê bikar tînin da ku cûreyên jêrîn çêbikin:

 

 

 

Amûrên Mîkroelektronîkî: Mînakên tîpîk çîpên nîvconductor in ku li ser bingeha prensîbên elektrîkî û elektronîkî dixebitin.

 

Amûrên Mîkromekanîkî: Ev hilberên ku di xwezaya xwe de bi tenê mekanîkî ne, mîna gemar û çîpên pir piçûk.

 

Amûrên Mîkroelektromekanîkî: Em teknîkên hilberîna mîkro bikar tînin da ku hêmanên mekanîkî, elektrîkî û elektronîkî di pîvanên dirêj ên pir piçûk de berhev bikin. Piraniya sensorên me di vê kategoriyê de ne.

 

Pergalên Mîkroelektromekanîkî (MEMS): Van amûrên mîkroelektromekanîkî di heman demê de pergala elektrîkê ya yekbûyî jî di yek hilberekê de vedihewîne. Berhemên me yên bazirganî yên populer ên di vê kategoriyê de leza MEMS, senzorên baga hewayê û amûrên mîkromirrora dîjîtal in.

 

 

 

Bi hilbera ku tê çêkirin ve girêdayî, em yek ji van awayên sereke yên mîkroçêkirina jêrîn bicîh dikin:

 

MÎKROMAŞÎNA BULK: Ev rêbazek nisbeten kevntir e ku li ser sîlîkona yek-krîstal etîkên girêdayî rêgezê bikar tîne. Nêzîkatiya mîkromakînekirinê ya girseyî li ser xêzkirina li rûyek, û rawestandina li ser hin rûyên krîstal, deverên dopîngkirî, û fîlimên etchable ji bo avakirina strukturek pêdivî ye. Berhemên tîpîk ên ku em dikarin bi teknîka mîkromakînekirina girseyî mîkroçêbikin ev in:

 

- Kanalên piçûk

 

- V-groves di silicon de ji bo hevrêzkirin û rastkirina fîberên optîkî.

 

MÎKROMAŞÎNA SURFACE: Mixabin mîkromakînekirina girs bi materyalên yek-krîstal ve tê sînordar kirin, ji ber ku materyalên polîkristalîn dê bi rêjeyên cûda di rêgezên cihêreng de bi karanîna etchên şil çênebin. Ji ber vê yekê mîkromakîneya rûkalê wekî alternatîfek mîkromakîneya mezin derdikeve pêş. Spaserek an qatek qurbanî wekî cama fosfosîlîkat bi karanîna pêvajoya CVD li ser substratek silicon tê razandin. Bi gelemperî, tebeqeyên fîlima tenik ên strukturel ên polysilicon, metal, aligirên metal, dielektrîkê li ser qata spacer têne danîn. Bi karanîna teknîkên guheztina hişk, qatên fîlima tenik ên strukturî têne nexşandin û xêzkirina şil tê bikar anîn da ku qata qurbanî jê were derxistin, bi vî rengî strukturên serbixwe yên wekî kantikan çêdibin. Di heman demê de mimkun e ku ji bo veguherandina hin sêwiranan di hilberan de hevberdanên teknîkên mîkromakînekirina mezin û rûkal bikar bînin. Berhemên tîpîk ên ku ji bo mîkroçêkeriyê bi karanîna hevrêziya her du teknîkên jorîn guncan in:

 

- Mîkrolampayên mezinahiya binmilimetrîk (bi rêza mezinahiya 0,1 mm)

 

- Sensorên zextê

 

- Mîkropomp

 

- Mîkromotor

 

- Actuators

 

- Amûrên mîkro-fluid-herikin

 

Carinan, ji bo bidestxistina strukturên vertîkal ên bilind, mîkroçêkirin li ser strukturên mezin ên xêzkirî bi horîzontal têne kirin û dûv re avahî bi karanîna teknîkên wekî santrîfûjasyon an mîkrokombûna bi sondayan ve têne zivirandin an di cîhek rast de têne pêçan. Lêbelê strukturên pir dirêj dikarin di sîlîkona yek krîstal de bi karanîna girêdana fusionê ya silicon û îlonkirina reaktîf a kûr ve werin bidestxistin. Pêvajoya mîkroçêkirina Ionê Reaktîf a Kûr (DRIE) li ser du waferên cihêreng tê meşandin, dûv re li hev û hevûdu tê girêdan da ku strukturên pir dirêj ên ku wekî din ne mumkun be hilberînin.

 

 

 

PÊVAJOYÊN PÊVAJOYÊN MIKROMAKIRINA LIGA: Pêvajoya LIGA lîtografiya tîrêjê ya X-ray, elektrodepoziyon, şilkirin û bi gelemperî gavên jêrîn pêk tîne:

 

 

 

1. Çend sed mîkron qalind polymethylmetacrylate (PMMA) berxwedêr li ser substrata bingehîn tê razandin.

 

2. PMMA bi karanîna tîrêjên X-ê yên lihevkirî tête pêşve xistin.

 

3. Metal li ser substrata bingehîn elektrodeposited.

 

4. PMMA tê tazîkirin û avahiyek metalî ya serbixwe dimîne.

 

5. Em strûktûra metalê ya mayî wekî qalibek bikar tînin û çêkirina derzîlêdanê ya plastîkê pêk tînin.

 

 

 

Ger hûn pênc gavên bingehîn ên li jor analîz bikin, bi karanîna teknîkên mîkroçêkirina / mîkromakînekirina LIGA em dikarin bistînin:

 

 

 

- Avahiyên metal ên serbixwe

 

- Strukturên plastîk ên bi derzîlêdanê

 

- Bi karanîna strukturên şilkirî yên derzîlêdanê wekî valahiyek em dikarin perçeyên metalî an parçeyên seramîk ên rijandin veberhênan bikin.

 

 

 

Pêvajoyên mîkroçêkirina LIGA / mîkromakînekirinê dem dixwe û biha ne. Lêbelê mîkromakîneya LIGA van qalibên pêbawer ên submicron çêdike ku dikare were bikar anîn da ku strukturên xwestî bi avantajên cihêreng dubare bike. Mîkroçêkirina LIGA dikare wekî mînak were bikar anîn da ku magnetên piçûk ên pir xurt ji tozên erdên hindik çêbike. Tozên erdên kêm bi binderek epoksî ve têne tevlihev kirin û li qalibê PMMA têne pêçan, di bin tansiyona bilind de têne derman kirin, di bin zeviyên magnetîkî yên bihêz de têne magnetîze kirin û di dawiyê de PMMA tê hilweşandin û li dû xwe magnetikên hindik ên erda kêm ên hêzdar ên ku yek ji ecêbê ne. mîkroçêkirin / mîkromakînekirin. Di heman demê de em dikarin bi girêdana belavkirina pîvana wafer-ê teknîkên mîkroçêkirina / mîkromakînekirina MEMS-a pir-astî pêş bixin. Di bingeh de, em dikarin di nav cîhazên MEMS-ê de geometrîyên zêde hebin, bi karanîna pêvajoyek girêdan û berdana belavkirina hevîrê. Mînakî, em du qatên PMMA-ya bi qalib û elektroformandî amade dikin û PMMA-ya ku dûvre tê berdan. Dûv re, wafer bi pîneyên rêber re rû bi rû têne rêz kirin û di çapek germ de li hev dikevin. Tebeqeya qurbanê ya li ser yek ji jêrzemînan tê xêzkirin ku di encamê de yek ji qatan bi ya din ve tê girêdan. Teknolojiyên din ên mîkroçêker ên ne-LIGA jî ji bo çêkirina strukturên cûrbecûr yên tevlihev ên pirreng ji me re hene.

 

 

 

PÊVAJOYÊN MÎKROFABRÎKIRINÊN AZADÎ SOLID: Mîkroçêkirina pêvek ji bo prototîpkirina bilez tê bikar anîn. Strukturên tevlihev ên 3D bi vê rêbaza mîkromakînekirinê têne bidestxistin û rakirina maddî pêk nayê. Pêvajoya mîkrostereolîtografî polîmerên termosêker ên şil, destpêkerê fotografî û çavkaniyek lazerê ya pir baldar bi pîvanek bi qasî 1 mîkron û qalindahiya qatan bi qasî 10 mîkronan bikar tîne. Lêbelê, ev teknîka mîkroçêkirinê bi hilberîna strukturên polîmerî yên ne-rêveber ve sînorkirî ye. Rêbazek din a hilberîna mîkro, bi navê "maskera tavilê" an jî wekî "çêkirina elektrokîmyayî" an EFAB tê zanîn, hilberîna maskek elastomeric bi karanîna fotolîtografî vedihewîne. Dûv re mask li ser substratê di serşokek elektrodepozisyonê de tê pêl kirin da ku elastomer bi substratê re tevbigere û li deverên pêwendiyê çareseriya platkirinê ji holê rabike. Deverên ku ne maske ne, wekî wêneya neynika maskê têne elektrodepozît kirin. Bi karanîna dagîrkerek qurbanî, şeklên tevlihev ên 3D têne mîkrofabrîk kirin. Ev rêbaza mîkroçêkirina / mîkromakînekirinê ya "maskera tavilê" di heman demê de gengaz dike ku hilberîna berber, kemer…hwd.