Микропроизводња / Микропроизводња / Микромашинска обрада / МЕМС

Микропорађење, микроскале производња, микрофабритација_цц781905-5ЦДЕ-3194-ББ3Б-136БАД5ЦФ58Д_ОР_ЦЦ78-ББ3Б-136БАД5ЦФ58Д_МИЦРОМАЦХИНГ_ЦЦ781БФФРОМАЦХИЦХИНГ_ЦЦЕ-3194-ББ3Б-136БАД5ЦФФ5Д_РЕФЕРС НА НАШИ ПРОЦЕСИ Погодни за прављење ситних уређаја и производа у микрону или микронима. Понекад укупне димензије микропроизведеног производа могу бити веће, али ми и даље користимо овај термин да се односимо на принципе и процесе који су укључени. Ми користимо приступ микропроизводње за израду следећих типова уређаја:

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

Микроелектронски уређаји: Типични примери су полупроводнички чипови који функционишу на основу електричних и електронских принципа.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

Микромеханички уређаји: Ово су производи који су чисто механичке природе, као што су веома мали зупчаници и шарке.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

Микроелектромеханички уређаји: Користимо технике микропроизводње да комбинујемо механичке, електричне и електронске елементе на веома малим скалама дужине. Већина наших сензора је у овој категорији.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

Микроелектромеханички системи (МЕМС): Ови микроелектромеханички уређаји такође укључују интегрисани електрични систем у једном производу. Наши популарни комерцијални производи у овој категорији су МЕМС акцелерометри, сензори ваздушних јастука и дигитални микроогледали уређаји.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

У зависности од производа који се производи, примењујемо једну од следећих главних метода микропроизводње:

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

МИКРОМАЧИНСКА ОБРАДА: Ово је релативно старија метода која користи гравуре зависне од оријентације на монокристалном силицијуму. Приступ масовне микромашинске обраде заснива се на урезивању на површину и заустављању на одређеним површинама кристала, допираним регионима и филмовима који се могу нагризати како би се формирала потребна структура. Типични производи које смо способни за микропроизводњу користећи технику микромашинске обраде су:

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Мале конзоле

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- В-удубљења од силицијума за поравнавање и фиксирање оптичких влакана.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

ПОВРШИНСКА МИКРОМОБРАДА: Нажалост, масовна микрообрада је ограничена на једнокристалне материјале, пошто се поликристални материјали неће обрађивати различитим брзинама у различитим правцима користећи влажне нагризајуће материјале. Због тога се површинска микромашинска обрада истиче као алтернатива масовној микро обради. Одстојник или жртвовани слој као што је фосфосиликатно стакло се наноси ЦВД поступком на силицијумску подлогу. Уопштено говорећи, структурни слојеви танког филма од полисилицијума, метала, металних легура, диелектрика наносе се на одстојник. Користећи технике сувог нагризања, структурни слојеви танког филма се обликују, а мокро гравирање се користи за уклањање жртвеног слоја, што резултира слободно стојећим структурама као што су конзоле. Такође је могућа употреба комбинација расутих и површинских техника микромашинске обраде за претварање неких дизајна у производе. Типични производи погодни за микропроизводњу користећи комбинацију горње две технике:

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Микролампе субмилиметријске величине (величине 0,1 мм)

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Сензори притиска

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Микропумпе

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Микромотори

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Актуатори

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Уређаји са микро-флуидним протоком

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

Понекад, да би се добиле високе вертикалне структуре, микропроизводња се изводи на великим равним структурама хоризонтално, а затим се структуре ротирају или пресавијају у усправан положај користећи технике као што су центрифугирање или микросклапање сондама. Ипак, веома високе структуре се могу добити у монокристалном силицијуму коришћењем силицијумског фузионог везивања и дубоког реактивног јонског јеткања. Процес микропроизводње дубоког реактивног јонског јеткања (ДРИЕ) се изводи на две одвојене плочице, затим се поравнавају и спајају фузијом да би се добиле веома високе структуре које би иначе биле немогуће.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

ПРОЦЕСИ ЛИГА МИЦРОМАНУФАЦТУРИНГ: ЛИГА процес комбинује рентгенску литографију, електродепозицију, обликовање и генерално укључује следеће кораке:

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

1. Неколико стотина микрона дебео полиметилметакрилатни (ПММА) отпорни слој се наноси на примарни супстрат.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

2. ПММА се развија коришћењем колимираних рендгенских зрака.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

3. Метал се електродепонује на примарну подлогу.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

4. ПММА се уклања и остаје самостојећа метална конструкција.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

5. Преосталу металну структуру користимо као калуп и вршимо бризгање пластике.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

Ако анализирате основних пет корака изнад, користећи ЛИГА технике микропроизводње/микромашинске обраде можемо добити:

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Самостојеће металне конструкције

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Ињекционе пластичне конструкције

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

- Користећи бризгану структуру као бланко можемо да улажемо ливене металне делове или керамичке делове који се изливају.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

ЛИГА процеси микропроизводње/микромашинске обраде су дуготрајни и скупи. Међутим, ЛИГА микромашинска обрада производи ове субмикронске прецизне калупе који се могу користити за реплицирање жељених структура са изразитим предностима. ЛИГА микропроизводња се може користити на пример за производњу веома јаких минијатурних магнета од прахова ретких земаља. Прахови ретких земаља се помешају са епоксидним везивом и притисну на ПММА калуп, очврсну под високим притиском, магнетизују под јаким магнетним пољима и на крају се ПММА раствара остављајући за собом сићушне јаке магнете ретке земље који су једно од чуда. микропроизводња / микромашинска обрада. Такође смо у могућности да развијемо вишеслојне МЕМС технике микропроизводње/микромашинске обраде путем дифузионог везивања на плочи. У основи можемо имати превисе геометрије унутар МЕМС уређаја, користећи серијски дифузиони поступак везивања и ослобађања. На пример, припремамо два слоја са узорком ПММА и електроформираним слојем са ПММА који се накнадно ослобађа. Затим се облатне поравнавају лицем у лице помоћу иглица за вођење и притискају заједно у врућој преси. Жртвени слој на једној од подлога је урезан, што доводи до тога да је један од слојева везан за други. Друге технике микропроизводње које нису засноване на ЛИГА су нам такође доступне за израду различитих сложених вишеслојних структура.

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

_цц781905-5цде-3194-бб3б-136бад5цф58д_

ЧВРСТИ ПРОЦЕСИ МИКРОФАБРИКАЦИЈЕ ФРЕЕФОРМ: Адитивна микропроизводња се користи за брзу израду прототипа. Комплексне 3Д структуре се могу добити овом методом микромашине и не долази до уклањања материјала. Процес микростереолитографије користи течне термореактивне полимере, фотоиницијатор и високо фокусирани ласерски извор до пречника до 1 микрона и дебљине слоја од око 10 микрона. Ова техника микропроизводње је међутим ограничена на производњу непроводних полимерних структура. Друга метода микропроизводње, односно „тренутна маска“ или позната и као „електрохемијска производња“ или ЕФАБ, укључује производњу еластомерне маске помоћу фотолитографије. Маска се затим притисне на подлогу у кади за електроталожење тако да се еластомер прилагоди подлози и искључује раствор за облагање у контактним подручјима. Подручја која нису маскирана се електродепонују као зрцална слика маске. Коришћењем жртвованог пунила, сложени 3Д облици се микрофабрикују. Овај метод микропроизводње/микромашинске обраде „тренутног маскирања“ такође омогућава израду препуста, лукова… итд.