நுண்ணிய உற்பத்தி / நுண் உற்பத்தி / மைக்ரோமச்சினிங் / 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. சில நேரங்களில் நுண்ணிய உற்பத்தியின் ஒட்டுமொத்த பரிமாணங்கள் பெரியதாக இருக்கலாம், ஆனால் சம்பந்தப்பட்ட கொள்கைகள் மற்றும் செயல்முறைகளைக் குறிக்க இந்தச் சொல்லைப் பயன்படுத்துகிறோம். பின்வரும் வகையான சாதனங்களை உருவாக்க நுண்ணிய உற்பத்தி அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துகிறோம்:

 

 

 

மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள்: மின் மற்றும் மின்னணு கொள்கைகளின் அடிப்படையில் செயல்படும் குறைக்கடத்தி சில்லுகள் வழக்கமான எடுத்துக்காட்டுகள்.

 

மைக்ரோமெக்கானிக்கல் சாதனங்கள்: இவை மிகச் சிறிய கியர்கள் மற்றும் கீல்கள் போன்ற முற்றிலும் இயந்திர இயல்புடைய தயாரிப்புகள்.

 

மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சாதனங்கள்: இயந்திர, மின் மற்றும் மின்னணு கூறுகளை மிகச் சிறிய நீள அளவீடுகளில் இணைக்க நுண் உற்பத்தி நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகிறோம். எங்களின் பெரும்பாலான சென்சார்கள் இந்த வகையைச் சேர்ந்தவை.

 

மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சிஸ்டம்ஸ் (எம்இஎம்எஸ்): இந்த மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சாதனங்கள் ஒரு தயாரிப்பில் ஒருங்கிணைந்த மின் அமைப்பையும் இணைத்துக் கொள்கின்றன. MEMS முடுக்கமானிகள், காற்றுப் பை சென்சார்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் மைக்ரோமிரர் சாதனங்கள் ஆகியவை இந்தப் பிரிவில் உள்ள எங்கள் பிரபலமான வணிகத் தயாரிப்புகள்.

 

 

 

புனையப்பட வேண்டிய தயாரிப்பைப் பொறுத்து, பின்வரும் முக்கிய நுண் உற்பத்தி முறைகளில் ஒன்றை நாங்கள் பயன்படுத்துகிறோம்:

 

மொத்த மைக்ரோமேச்சினிங்: இது ஒப்பீட்டளவில் பழைய முறையாகும், இது ஒற்றை-படிக சிலிக்கானில் நோக்குநிலை சார்ந்த பொறிகளைப் பயன்படுத்துகிறது. மொத்த மைக்ரோமச்சினிங் அணுகுமுறையானது மேற்பரப்பில் பொறிப்பது மற்றும் சில படிக முகங்கள், டோப் செய்யப்பட்ட பகுதிகள் மற்றும் பொறிக்கக்கூடிய படங்களில் தேவையான கட்டமைப்பை உருவாக்குவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மொத்த மைக்ரோமச்சினிங் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி நாங்கள் நுண்ணிய உற்பத்தி செய்யக்கூடிய வழக்கமான தயாரிப்புகள்:

 

- சிறிய கான்டிலீவர்கள்

 

- ஆப்டிகல் ஃபைபர்களின் சீரமைப்பு மற்றும் பொருத்துதலுக்காக சிலிக்கானில் உள்ள V- தோப்புகள்.

 

மேற்பரப்பு மைக்ரோமேச்சினிங்: துரதிர்ஷ்டவசமாக மொத்த மைக்ரோமச்சினிங் ஒற்றை-படிக பொருட்களுக்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் பாலிகிரிஸ்டலின் பொருட்கள் வெவ்வேறு திசைகளில் ஈரமான பொறிகளைப் பயன்படுத்தி வெவ்வேறு விகிதங்களில் இயந்திரம் செய்யாது. எனவே மேற்பரப்பு மைக்ரோமச்சினிங் மொத்த மைக்ரோமச்சினிங்கிற்கு மாற்றாக நிற்கிறது. பாஸ்போசிலிகேட் கண்ணாடி போன்ற ஒரு ஸ்பேசர் அல்லது தியாக அடுக்கு சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறு மீது CVD செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது. பொதுவாக, பாலிசிலிகான், உலோகம், உலோகக் கலவைகள், மின்கடத்தா ஆகியவற்றின் கட்டமைப்பு மெல்லிய பட அடுக்குகள் ஸ்பேசர் அடுக்கில் வைக்கப்படுகின்றன. உலர் பொறித்தல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி, கட்டமைப்பு மெல்லிய பட அடுக்குகள் வடிவமைக்கப்படுகின்றன மற்றும் பலி அடுக்குகளை அகற்ற ஈரமான பொறிப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் விளைவாக கான்டிலீவர்ஸ் போன்ற சுதந்திரமான கட்டமைப்புகள் உருவாகின்றன. சில வடிவமைப்புகளை தயாரிப்புகளாக மாற்றுவதற்கு மொத்த மற்றும் மேற்பரப்பு மைக்ரோமச்சினிங் நுட்பங்களின் கலவையைப் பயன்படுத்துவதும் சாத்தியமாகும். மேற்கூறிய இரண்டு நுட்பங்களின் கலவையைப் பயன்படுத்தி நுண்ணிய உற்பத்திக்கு ஏற்ற வழக்கமான தயாரிப்புகள்:

 

- சப்மிலிமெட்ரிக் அளவு மைக்ரோலேம்ப்ஸ் (0.1 மிமீ அளவு வரிசையில்)

 

- அழுத்தம் உணரிகள்

 

- மைக்ரோபம்ப்ஸ்

 

- மைக்ரோமோட்டர்கள்

 

- இயக்கிகள்

 

- மைக்ரோ திரவ ஓட்டம் சாதனங்கள்

 

சில நேரங்களில், உயரமான செங்குத்து கட்டமைப்புகளைப் பெறுவதற்காக, கிடைமட்டமாக பெரிய தட்டையான கட்டமைப்புகளில் நுண்ணிய உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, பின்னர் கட்டமைப்புகள் மையவிலக்கு அல்லது ஆய்வுகளுடன் மைக்ரோஅசெம்பிளி போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி நிமிர்ந்த நிலையில் சுழற்றப்படுகின்றன அல்லது மடிக்கப்படுகின்றன. இன்னும் சிலிக்கான் இணைவு பிணைப்பு மற்றும் ஆழமான எதிர்வினை அயனி பொறித்தல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஒற்றைப் படிக சிலிக்கானில் மிக உயரமான கட்டமைப்புகளைப் பெறலாம். ஆழமான எதிர்வினை அயன் பொறித்தல் (DRIE) நுண் உற்பத்தி செயல்முறை இரண்டு தனித்தனி செதில்களில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, பின்னர் சீரமைக்கப்பட்டு இணைவு பிணைக்கப்பட்டு மிக உயரமான கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவது சாத்தியமற்றது.

 

 

 

LIGA நுண்ணுயிர் உற்பத்தி செயல்முறைகள்: LIGA செயல்முறை எக்ஸ்ரே லித்தோகிராபி, எலக்ட்ரோடெபோசிஷன், மோல்டிங் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது மற்றும் பொதுவாக பின்வரும் படிகளை உள்ளடக்கியது:

 

 

 

1. சில நூற்றுக்கணக்கான மைக்ரான்கள் தடிமனான பாலிமெதில்மெட்டாக்ரிலேட் (பிஎம்எம்ஏ) எதிர்ப்பு அடுக்கு முதன்மை அடி மூலக்கூறில் வைக்கப்படுகிறது.

 

2. பிஎம்எம்ஏ கோலிமேட்டட் எக்ஸ்-கதிர்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

 

3. உலோகம் முதன்மையான அடி மூலக்கூறில் எலக்ட்ரோடெபாசிட் செய்யப்படுகிறது.

 

4. PMMA அகற்றப்பட்டது மற்றும் ஒரு தனி உலோக அமைப்பு உள்ளது.

 

5. மீதமுள்ள உலோக அமைப்பை ஒரு அச்சாகப் பயன்படுத்துகிறோம் மற்றும் பிளாஸ்டிக்குகளின் ஊசி வடிவத்தை செய்கிறோம்.

 

 

 

மேலே உள்ள அடிப்படை ஐந்து படிகளை நீங்கள் பகுப்பாய்வு செய்தால், LIGA மைக்ரோமேனுஃபேக்ச்சரிங் / மைக்ரோமச்சினிங் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி நாம் பெறலாம்:

 

 

 

- ஃப்ரீஸ்டாண்டிங் உலோக கட்டமைப்புகள்

 

- ஊசி வடிவ பிளாஸ்டிக் கட்டமைப்புகள்

 

- இன்ஜெக்ஷன் வார்ப்பட அமைப்பை வெறுமையாகப் பயன்படுத்தி, உலோகப் பாகங்கள் அல்லது ஸ்லிப்-காஸ்ட் செராமிக் பாகங்களை முதலீடு செய்யலாம்.

 

 

 

LIGA நுண் உற்பத்தி / மைக்ரோமச்சினிங் செயல்முறைகள் நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் மற்றும் விலை உயர்ந்தவை. இருப்பினும், LIGA மைக்ரோமச்சினிங் இந்த சப்மிக்ரான் துல்லிய அச்சுகளை உருவாக்குகிறது, இது விரும்பிய கட்டமைப்புகளை தனித்துவமான நன்மைகளுடன் பிரதிபலிக்கப் பயன்படுகிறது. அரிய-பூமி பொடிகளில் இருந்து மிகவும் வலிமையான சிறு காந்தங்களை உருவாக்க உதாரணமாக LIGA நுண் உற்பத்தியைப் பயன்படுத்தலாம். அரிதான-பூமி பொடிகள் எபோக்சி பைண்டருடன் கலந்து PMMA அச்சுக்கு அழுத்தி, உயர் அழுத்தத்தின் கீழ் குணப்படுத்தப்பட்டு, வலுவான காந்தப்புலங்களின் கீழ் காந்தமாக்கப்பட்டு, இறுதியாக PMMA ஆனது சிறிய வலுவான அரிய-பூமி காந்தங்களை விட்டு வெளியேறும் அதிசயங்களில் ஒன்றாகும். நுண் உற்பத்தி / மைக்ரோமச்சினிங். செதில்-அளவிலான பரவல் பிணைப்பு மூலம் பல நிலை MEMS நுண் உற்பத்தி / மைக்ரோமச்சினிங் நுட்பங்களை உருவாக்கவும் எங்களால் முடியும். ஒரு தொகுதி பரவல் பிணைப்பு மற்றும் வெளியீட்டு நடைமுறையைப் பயன்படுத்தி, MEMS சாதனங்களுக்குள் நாம் மேலோட்டமான வடிவவியலைக் கொண்டிருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பிஎம்எம்ஏ வடிவிலான மற்றும் எலக்ட்ரோஃபார்ம் செய்யப்பட்ட இரண்டு அடுக்குகளை நாங்கள் பிஎம்எம்ஏவுடன் தயார் செய்கிறோம். அடுத்து, செதில்கள் வழிகாட்டி ஊசிகளுடன் நேருக்கு நேர் சீரமைக்கப்பட்டு, சூடான அழுத்தத்தில் ஒன்றாக அழுத்தவும். அடி மூலக்கூறுகளில் ஒன்றின் பலி அடுக்கு பொறிக்கப்பட்டுள்ளது, இதன் விளைவாக அடுக்குகளில் ஒன்று மற்றொன்றுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. பல்வேறு சிக்கலான பல அடுக்கு கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு LIGA அல்லாத பிற நுண் உற்பத்தி நுட்பங்களும் எங்களிடம் உள்ளன.

 

 

 

சாலிட் ஃப்ரீஃபார்ம் மைக்ரோஃபேப்ரிகேஷன் செயல்முறைகள்: விரைவான முன்மாதிரிக்கு சேர்க்கை நுண் உற்பத்தி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த மைக்ரோமச்சினிங் முறையால் சிக்கலான 3D கட்டமைப்புகளைப் பெறலாம் மற்றும் பொருள் அகற்றுதல் நடைபெறாது. மைக்ரோஸ்டீரியோலிதோகிராஃபி செயல்முறையானது திரவ தெர்மோசெட்டிங் பாலிமர்கள், ஃபோட்டோஇனிஷியட்டர் மற்றும் அதிக கவனம் செலுத்தப்பட்ட லேசர் மூலத்தை 1 மைக்ரான் வரை சிறிய விட்டம் மற்றும் 10 மைக்ரான் அடுக்கு தடிமன் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த நுண் உற்பத்தி நுட்பம், கடத்தாத பாலிமர் கட்டமைப்புகளின் உற்பத்திக்கு மட்டுமே. மற்றொரு நுண் உற்பத்தி முறை, அதாவது "உடனடி முகமூடி" அல்லது "எலக்ட்ரோகெமிக்கல் ஃபேப்ரிகேஷன்" அல்லது EFAB என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபியைப் பயன்படுத்தி எலாஸ்டோமெரிக் முகமூடியை தயாரிப்பதை உள்ளடக்கியது. எலாஸ்டோமர் அடி மூலக்கூறுடன் ஒத்துப்போகும் மற்றும் தொடர்புப் பகுதிகளில் முலாம் பூசுதல் கரைசலை விலக்கும் வகையில், முகமூடியானது எலெக்ட்ரோடெபோசிஷன் குளியலில் அடி மூலக்கூறுக்கு எதிராக அழுத்தப்படுகிறது. முகமூடி இல்லாத பகுதிகள் முகமூடியின் கண்ணாடிப் பிம்பமாக எலெக்ட்ரோடெபாசிட் செய்யப்படுகின்றன. தியாக நிரப்பியைப் பயன்படுத்தி, சிக்கலான 3D வடிவங்கள் மைக்ரோ ஃபேப்ரிகேட் செய்யப்படுகின்றன. இந்த "உடனடி முகமூடி" நுண் உற்பத்தி / மைக்ரோமச்சினிங் முறையானது ஓவர்ஹாங்க்கள், வளைவுகள்... போன்றவற்றை உருவாக்குவதையும் சாத்தியமாக்குகிறது.