മൈക്രോ സ്കെയിൽ മാനുഫാക്ചറിംഗ് / മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് / മൈക്രോമാച്ചിംഗ് / എംഇഎംഎസ്

MICROMANUFACTURING, MICROSCALE MANUFACTURING, MICROFABRICATION or MICROMACHINING refers to our processes suitable for making tiny devices and products in the micron or microns of dimensions. ചിലപ്പോൾ സൂക്ഷ്മമായി നിർമ്മിച്ച ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള അളവുകൾ വലുതായിരിക്കാം, എന്നാൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന തത്വങ്ങളെയും പ്രക്രിയകളെയും സൂചിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഇപ്പോഴും ഈ പദം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇനിപ്പറയുന്ന തരത്തിലുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ മൈക്രോമാനുഫാക്ചറിംഗ് സമീപനം ഉപയോഗിക്കുന്നു:

 

 

 

മൈക്രോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ: ഇലക്ട്രിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക് തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവർത്തിക്കുന്ന അർദ്ധചാലക ചിപ്പുകളാണ് സാധാരണ ഉദാഹരണങ്ങൾ.

 

മൈക്രോമെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ: ഇവ വളരെ ചെറിയ ഗിയറുകളും ഹിംഗുകളും പോലെ പൂർണ്ണമായും മെക്കാനിക്കൽ സ്വഭാവമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളാണ്.

 

മൈക്രോ ഇലക്‌ട്രോ മെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ: മെക്കാനിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ, ഇലക്‌ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ വളരെ ചെറിയ നീളത്തിലുള്ള സ്കെയിലുകളിൽ സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങൾ മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ മിക്ക സെൻസറുകളും ഈ വിഭാഗത്തിലാണ്.

 

മൈക്രോഇലക്ട്രോ മെക്കാനിക്കൽ സിസ്റ്റംസ് (MEMS): ഈ മൈക്രോ ഇലക്ട്രോ മെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു ഉൽപ്പന്നത്തിൽ ഒരു സംയോജിത വൈദ്യുത സംവിധാനവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ വിഭാഗത്തിലെ ഞങ്ങളുടെ ജനപ്രിയ വാണിജ്യ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ MEMS ആക്‌സിലറോമീറ്ററുകൾ, എയർ ബാഗ് സെൻസറുകൾ, ഡിജിറ്റൽ മൈക്രോമിറർ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയാണ്.

 

 

 

നിർമ്മിക്കേണ്ട ഉൽപ്പന്നത്തെ ആശ്രയിച്ച്, ഞങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രധാന മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് രീതികളിൽ ഒന്ന് വിന്യസിക്കുന്നു:

 

ബൾക്ക് മൈക്രോമാച്ചിംഗ്: സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കണിൽ ഓറിയന്റേഷൻ-ആശ്രിത എച്ചുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന താരതമ്യേന പഴയ രീതിയാണിത്. ബൾക്ക് മൈക്രോമാച്ചിംഗ് സമീപനം ഒരു ഉപരിതലത്തിലേക്ക് കൊത്തിവയ്ക്കുകയും ചില ക്രിസ്റ്റൽ മുഖങ്ങൾ, ഡോപ്പ് ചെയ്ത പ്രദേശങ്ങൾ, എച്ചെബിൾ ഫിലിമുകൾ എന്നിവയിൽ നിർത്തി ആവശ്യമായ ഘടന രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ബൾക്ക് മൈക്രോമാച്ചിംഗ് ടെക്നിക് ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ മൈക്രോമാനിഫാക്ചർ ചെയ്യാൻ പ്രാപ്തരായ സാധാരണ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഇവയാണ്:

 

- ചെറിയ കാന്റിലിവറുകൾ

 

- ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളുടെ വിന്യാസത്തിനും ഫിക്സേഷനും സിലിക്കണിൽ വി-ഗ്രോവുകൾ.

 

ഉപരിതല മൈക്രോമച്ചിംഗ്: നിർഭാഗ്യവശാൽ ബൾക്ക് മൈക്രോമച്ചിംഗ് സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് മാത്രമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, കാരണം പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ മെറ്റീരിയലുകൾ വെറ്റ് എച്ചാൻറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വ്യത്യസ്ത ദിശകളിൽ വ്യത്യസ്ത നിരക്കിൽ യന്ത്രം ചെയ്യില്ല. അതിനാൽ ബൾക്ക് മൈക്രോമാച്ചിംഗിന് പകരമായി ഉപരിതല മൈക്രോമച്ചിംഗ് വേറിട്ടുനിൽക്കുന്നു. ഒരു സ്‌പെയ്‌സർ അല്ലെങ്കിൽ ഫോസ്‌ഫോസിലിക്കേറ്റ് ഗ്ലാസ് പോലുള്ള ത്യാഗപരമായ പാളി ഒരു സിലിക്കൺ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്ക് CVD പ്രോസസ്സ് ഉപയോഗിച്ച് നിക്ഷേപിക്കുന്നു. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, പോളിസിലിക്കൺ, മെറ്റൽ, മെറ്റൽ അലോയ്കൾ, ഡൈഇലക്‌ട്രിക്‌സ് എന്നിവയുടെ ഘടനാപരമായ നേർത്ത ഫിലിം പാളികൾ സ്‌പെയ്‌സർ പാളിയിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. ഡ്രൈ എച്ചിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, ഘടനാപരമായ നേർത്ത ഫിലിം പാളികൾ പാറ്റേൺ ചെയ്യുകയും വെറ്റ് എച്ചിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് ബലി പാളി നീക്കം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, അതുവഴി കാന്റിലിവർ പോലുള്ള സ്വതന്ത്ര ഘടനകൾ ഉണ്ടാകുന്നു. ചില ഡിസൈനുകളെ ഉൽപ്പന്നങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നതിന് ബൾക്ക്, ഉപരിതല മൈക്രോമച്ചിംഗ് ടെക്നിക്കുകളുടെ സംയോജനവും സാധ്യമാണ്. മുകളിലുള്ള രണ്ട് സാങ്കേതിക വിദ്യകളുടെ സംയോജനം ഉപയോഗിച്ച് സൂക്ഷ്മനിർമ്മാണത്തിന് അനുയോജ്യമായ സാധാരണ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ:

 

- സബ്മിലിമെട്രിക് സൈസ് മൈക്രോലാമ്പുകൾ (0.1 എംഎം വലിപ്പത്തിന്റെ ക്രമത്തിൽ)

 

- മർദ്ദം സെൻസറുകൾ

 

- മൈക്രോപമ്പുകൾ

 

- മൈക്രോമോട്ടറുകൾ

 

- ആക്യുവേറ്ററുകൾ

 

- മൈക്രോ ഫ്ലൂയിഡ് ഫ്ലോ ഉപകരണങ്ങൾ

 

ചിലപ്പോൾ, ഉയർന്ന ലംബ ഘടനകൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, തിരശ്ചീനമായി വലിയ പരന്ന ഘടനകളിൽ സൂക്ഷ്മനിർമ്മാണം നടത്തുന്നു, തുടർന്ന് സെൻട്രിഫ്യൂജിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പ്രോബുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മൈക്രോഅസംബ്ലി പോലുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഘടനകൾ തിരിക്കുകയോ നേരായ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. സിലിക്കൺ ഫ്യൂഷൻ ബോണ്ടിംഗും ആഴത്തിലുള്ള റിയാക്ടീവ് അയോൺ എച്ചിംഗും ഉപയോഗിച്ച് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കണിൽ വളരെ ഉയരമുള്ള ഘടനകൾ ലഭിക്കും. ഡീപ് റിയാക്ടീവ് അയോൺ എച്ചിംഗ് (DRIE) മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് പ്രക്രിയ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത വേഫറുകളിൽ നടത്തുന്നു, തുടർന്ന് വിന്യസിക്കുകയും ഫ്യൂഷൻ ബന്ധിപ്പിച്ച് വളരെ ഉയരമുള്ള ഘടനകൾ നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

 

 

 

LIGA മൈക്രോമാനുഫാക്ചറിംഗ് പ്രക്രിയകൾ: LIGA പ്രക്രിയ എക്സ്-റേ ലിത്തോഗ്രാഫി, ഇലക്ട്രോഡെപോസിഷൻ, മോൾഡിംഗ് എന്നിവ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:

 

 

 

1. നൂറുകണക്കിന് മൈക്രോൺ കട്ടിയുള്ള പോളിമെതൈൽമെറ്റാക്രിലേറ്റ് (പിഎംഎംഎ) പ്രതിരോധ പാളി പ്രാഥമിക അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു.

 

2. പിഎംഎംഎ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് കോളിമേറ്റഡ് എക്സ്-റേ ഉപയോഗിച്ചാണ്.

 

3. ലോഹം പ്രാഥമിക അടിവസ്ത്രത്തിൽ ഇലക്ട്രോഡെപോസിറ്റ് ചെയ്യുന്നു.

 

4. PMMA സ്ട്രിപ്പ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ഒരു സ്വതന്ത്ര ലോഹ ഘടന നിലനിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

 

5. ഞങ്ങൾ ശേഷിക്കുന്ന ലോഹ ഘടന ഒരു പൂപ്പൽ പോലെ ഉപയോഗിക്കുകയും പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ ഇഞ്ചക്ഷൻ മോൾഡിംഗ് നടത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

 

 

 

മുകളിലുള്ള അടിസ്ഥാന അഞ്ച് ഘട്ടങ്ങൾ നിങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്താൽ, LIGA മൈക്രോമാനുഫാക്ചറിംഗ് / മൈക്രോമാച്ചിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് ലഭിക്കും:

 

 

 

- ഫ്രീസ്റ്റാൻഡിംഗ് മെറ്റൽ ഘടനകൾ

 

- കുത്തിവയ്പ്പ് രൂപപ്പെടുത്തിയ പ്ലാസ്റ്റിക് ഘടനകൾ

 

- ഇഞ്ചക്ഷൻ മോൾഡഡ് ഘടന ശൂന്യമായി ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് കാസ്റ്റ് മെറ്റൽ ഭാഗങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ സ്ലിപ്പ്-കാസ്റ്റ് സെറാമിക് ഭാഗങ്ങൾ നിക്ഷേപിക്കാം.

 

 

 

LIGA മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് / മൈക്രോമാച്ചിംഗ് പ്രക്രിയകൾ സമയമെടുക്കുന്നതും ചെലവേറിയതുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, LIGA മൈക്രോമാച്ചിംഗ് ഈ സബ്‌മൈക്രോൺ പ്രിസിഷൻ മോൾഡുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നു, അത് ആവശ്യമുള്ള ഘടനകളെ വ്യതിരിക്തമായ ഗുണങ്ങളോടെ പകർത്താൻ ഉപയോഗിക്കാം. അപൂർവ ഭൂമിയിലെ പൊടികളിൽ നിന്ന് വളരെ ശക്തമായ മിനിയേച്ചർ കാന്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഉദാഹരണമായി LIGA മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് ഉപയോഗിക്കാം. അപൂർവ-എർത്ത് പൊടികൾ ഒരു എപ്പോക്സി ബൈൻഡറുമായി കലർത്തി പിഎംഎംഎ അച്ചിൽ അമർത്തി, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ സുഖപ്പെടുത്തി, ശക്തമായ കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളിൽ കാന്തികമാക്കുകയും ഒടുവിൽ പിഎംഎംഎ അലിഞ്ഞുചേർന്ന് ചെറിയ ശക്തമായ അപൂർവ കാന്തങ്ങൾ അവശേഷിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് / മൈക്രോമച്ചിംഗ്. വേഫർ-സ്കെയിൽ ഡിഫ്യൂഷൻ ബോണ്ടിംഗിലൂടെ മൾട്ടി ലെവൽ MEMS മൈക്രോമാനുഫാക്ചറിംഗ് / മൈക്രോമാച്ചിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ വികസിപ്പിക്കാനും ഞങ്ങൾക്ക് കഴിയും. അടിസ്ഥാനപരമായി, ഒരു ബാച്ച് ഡിഫ്യൂഷൻ ബോണ്ടിംഗും റിലീസ് നടപടിക്രമവും ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് MEMS ഉപകരണങ്ങളിൽ ഓവർഹാംഗിംഗ് ജ്യാമിതികൾ ഉണ്ടാകാം. ഉദാഹരണത്തിന് പി‌എം‌എം‌എ പാറ്റേണുള്ളതും ഇലക്‌ട്രോഫോം ചെയ്തതുമായ രണ്ട് ലെയറുകൾ ഞങ്ങൾ പി‌എം‌എം‌എ ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കുന്നു. അടുത്തതായി, ഗൈഡ് പിന്നുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വേഫറുകൾ മുഖാമുഖം വിന്യസിക്കുകയും ഒരു ഹോട്ട് പ്രസ്സിൽ ഒരുമിച്ച് അമർത്തുക. അടിവസ്ത്രങ്ങളിലൊന്നിലെ യാഗപാരമ്പര്യ പാളി കൊത്തി കളയുന്നു, ഇത് പാളികളിലൊന്ന് മറ്റൊന്നുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. വിവിധ സങ്കീർണ്ണമായ മൾട്ടി ലെയർ ഘടനകളുടെ നിർമ്മാണത്തിനായി മറ്റ് LIGA അധിഷ്ഠിതമല്ലാത്ത മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് ടെക്നിക്കുകളും ലഭ്യമാണ്.

 

 

 

സോളിഡ് ഫ്രീഫോം മൈക്രോഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്രക്രിയകൾ: ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പ്രോട്ടോടൈപ്പിംഗിനായി അഡിറ്റീവ് മൈക്രോമാനുഫാക്ചറിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ മൈക്രോമാച്ചിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ 3D ഘടനകൾ ലഭിക്കും, കൂടാതെ മെറ്റീരിയൽ നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല. മൈക്രോസ്റ്റെറിയോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയിൽ ലിക്വിഡ് തെർമോസെറ്റിംഗ് പോളിമറുകൾ, ഫോട്ടോഇനിഷേറ്റർ, 1 മൈക്രോൺ വരെ ചെറിയ വ്യാസവും ഏകദേശം 10 മൈക്രോൺ ലെയർ കനവും ഉള്ള ഉയർന്ന ഫോക്കസ് ചെയ്ത ലേസർ ഉറവിടം എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് സാങ്കേതികത എന്നാൽ ചാലകമല്ലാത്ത പോളിമർ ഘടനകളുടെ ഉത്പാദനത്തിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. മറ്റൊരു മൈക്രോ മാനുഫാക്ചറിംഗ് രീതി, അതായത് "തൽക്ഷണ മാസ്കിംഗ്" അല്ലെങ്കിൽ "ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഫാബ്രിക്കേഷൻ" അല്ലെങ്കിൽ EFAB എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു എലാസ്റ്റോമെറിക് മാസ്ക് നിർമ്മിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. മാസ്ക് പിന്നീട് ഒരു ഇലക്ട്രോഡെപോസിഷൻ ബാത്തിൽ അടിവസ്ത്രത്തിന് നേരെ അമർത്തുന്നു, അങ്ങനെ എലാസ്റ്റോമർ അടിവസ്ത്രവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുകയും കോൺടാക്റ്റ് ഏരിയകളിൽ പ്ലേറ്റിംഗ് ലായനി ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മുഖംമൂടിയില്ലാത്ത പ്രദേശങ്ങൾ മാസ്കിന്റെ മിറർ ഇമേജായി ഇലക്ട്രോഡെപോസിറ്റ് ചെയ്യുന്നു. ഒരു ത്യാഗപരമായ ഫില്ലർ ഉപയോഗിച്ച്, സങ്കീർണ്ണമായ 3D രൂപങ്ങൾ മൈക്രോഫാബ്രിക്കേറ്റഡ് ആണ്. ഈ "തൽക്ഷണ മാസ്കിംഗ്" മൈക്രോമാനുഫാക്ചറിംഗ് / മൈക്രോമാച്ചിംഗ് രീതി ഓവർഹാംഗുകൾ, ആർച്ചുകൾ മുതലായവ നിർമ്മിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.