Мікроскладання та упаковка

Ми вже підсумували наші MICRO ASSEMBLY & PACKAGING послуги та продукти, пов’язані саме з мікроелектронікою, на нашій сторінці_cc781905-5cde-3194-5f36bad3bВиробництво мікроелектроніки / виготовлення напівпровідників.

 

Тут ми зосередимося на більш загальних і універсальних методах мікроскладання та пакування, які ми використовуємо для всіх видів продуктів, включаючи механічні, оптичні, мікроелектронні, оптоелектронні та гібридні системи, що складаються з їх комбінації. Техніки, які ми тут обговорюємо, є більш універсальними, і їх можна використовувати в більш незвичайних і нестандартних програмах. Іншими словами, обговорювані тут методи мікроскладання та пакування є нашими інструментами, які допомагають нам мислити «нестандартно». Ось деякі з наших незвичайних методів мікроскладання та пакування:

 

 

 

- Ручна мікроскладання та пакування

 

- Автоматизоване мікроскладання та пакування

 

- Методи самоскладання, такі як рідинне самоскладання

 

- Стохастичне мікроскладання з використанням вібрації, гравітаційних або електростатичних сил або іншого.

 

- Використання мікромеханічних кріплень

 

- Клейове мікромеханічне кріплення

 

 

 

Давайте детальніше розглянемо деякі з наших універсальних надзвичайних методів мікроскладання та пакування.

 

 

 

РУЧНЕ МІКРОЗБИРАННЯ ТА ПАКУВАННЯ: ручні операції можуть бути надзвичайно дорогими та вимагати рівня точності, який може бути непрактичним для оператора через напругу, яку це викликає в очах, і обмеження вправності, пов’язані зі складанням таких мініатюрних деталей під мікроскопом. Однак для невеликих обсягів спеціальних застосувань ручне мікроскладання може бути найкращим варіантом, оскільки воно не обов’язково потребує проектування та будівництва автоматизованих систем мікроскладання.

 

 

 

АВТОМАТИЗОВАНА МІКРОСКЛАДАННЯ ТА ПАКУВАННЯ: наші системи мікрокомпонування розроблені, щоб зробити збірку простішою та економічно ефективнішою, дозволяючи розробляти нові програми для технологій мікромашин. Ми можемо мікрозбирати пристрої та компоненти розміром до мікронів за допомогою роботизованих систем. Ось деякі з наших автоматизованих мікроскладання та пакувального обладнання та можливостей:

 

 

 

• Першокласне обладнання для контролю руху, включаючи роботизовану робочу клітинку з нанометричною роздільною здатністю

 

• Повністю автоматизовані робочі клітини на основі CAD для мікроскладання

 

• Методи оптики Фур’є для створення синтетичних мікроскопічних зображень із креслень САПР для тестування процедур обробки зображень при змінному збільшенні та глибині різкості (DOF)

 

• Індивідуальне проектування та можливість виробництва мікропінцетів, маніпуляторів і приводів для точного мікроскладання та пакування

 

• Лазерні інтерферометри

 

• Тензодатчики для зворотного зв'язку по силі

 

• Комп’ютерне бачення в реальному часі для керування сервомеханізмами та двигунами для мікровирівнювання та мікроскладання деталей із субмікронними допусками

 

• Скануючі електронні мікроскопи (SEM) і трансмісійні електронні мікроскопи (TEM)

 

• Наноманіпулятор з 12 ступенями свободи

 

 

 

Наш автоматизований процес мікроскладання може розмістити кілька шестерень або інших компонентів на кількох стовпах або місцях за один крок. Наші можливості мікроманіпуляції величезні. Ми тут, щоб допомогти вам з нестандартними екстраординарними ідеями.

 

 

 

МЕТОДИ САМОСКЛАДАННЯ МІКРО-ТА НАНО. У процесах самозбірки невпорядкована система вже існуючих компонентів утворює організовану структуру або шаблон як наслідок специфічних локальних взаємодій між компонентами без зовнішнього напрямку. Компоненти, що самозбираються, взаємодіють лише локально і зазвичай підкоряються простому набору правил, які регулюють їх поєднання. Незважаючи на те, що це явище не залежить від масштабу і може бути використано для самостійного конструювання та виробництва систем майже в будь-якому масштабі, ми зосереджені на мікросамозбірці та наносамозбірці. Для створення мікроскопічних пристроїв однією з найбільш перспективних ідей є використання процесу самоскладання. Складні структури можна створити шляхом поєднання будівельних блоків у природних умовах. Для прикладу розроблено метод мікроскладання кількох партій мікрокомпонентів на одній підкладці. Субстрат готується з гідрофобним покриттям для зв’язування золота. Для виконання мікроскладання вуглеводневу олію наносять на підкладку та змочують у воді виключно гідрофобні місця зв’язування. Потім мікрокомпоненти додають у воду та збирають на змочених маслом місцях зв’язування. Більше того, можна керувати мікроскладанням у бажаних місцях зв’язування за допомогою електрохімічного методу для деактивації конкретних сайтів зв’язування субстрату. Багаторазово застосовуючи цю техніку, можна послідовно з’єднати різні партії мікрокомпонентів на одній підкладці. Після процедури мікроскладання виконується гальванічне покриття для встановлення електричних з’єднань для мікрозбірних компонентів.

 

 

 

СТОХАСТИЧНА МІКРОСКЛАДАННЯ: у паралельному мікрокомпонуванні, де деталі збираються одночасно, існує детермінована та стохастична мікрокомпонування. У детермінованій мікрозбірці зв’язок між деталлю та її призначенням на підкладці відомий заздалегідь. З іншого боку, у стохастичній мікрозбірці цей зв’язок є невідомим або випадковим. Частини справді самозбираються в стохастичних процесах, керованих певною рушійною силою. Для того, щоб відбулася мікросамозбірка, повинні існувати зв’язувальні сили, зв’язування має відбуватися вибірково, а мікрозбірні частини повинні мати можливість рухатися, щоб вони могли об’єднатися. Стохастична мікрозбірка багато разів супроводжується вібрацією, електростатичними, мікрофлюїдними або іншими силами, які діють на компоненти. Стохастична мікрозбірка особливо корисна, коли будівельні блоки менші, оскільки робота з окремими компонентами стає складнішою. Стохастичну самозбірку можна спостерігати і в природі.

 

 

 

МІКРОМЕХАНІЧНІ КРИПІЛЬНІ ДЕТАЛИ: у мікромасштабі звичайні типи кріпильних елементів, як-от гвинти та петлі, не працюватимуть легко через існуючі обмеження виробництва та великі сили тертя. З іншого боку, мікрозастібки легше працюють у додатках мікроскладання. Мікрозастібки — це деформівні пристрої, що складаються з пар сполучених поверхонь, які з’єднуються під час мікроскладання. Завдяки простому та лінійному збиральному руху, застібки мають широкий спектр застосувань у мікроскладальних операціях, таких як пристрої з декількома або багатошаровими компонентами або мікрооптико-механічні вилки, датчики з пам’яттю. Іншими кріпильними елементами для мікрокомпонентів є з’єднання «замок» і з’єднання «замок». З’єднання «ключ-замок» складається із вставлення «ключа» на одній мікродеталі у відповідний паз на іншій мікродеталі. Фіксація в положенні досягається перекладом першої мікрочастини в іншу. Міжзамкові з'єднання утворюються перпендикулярним вставленням однієї мікродеталі з прорізом в іншу мікродеталь з прорізом. Щілини створюють посадку з натягом і залишаються постійними після з’єднання мікродеталей.

 

 

 

АДГЕЗИВНЕ МІКРОМЕХАНІЧНЕ КРІПЛЕННЯ: Клейове механічне кріплення використовується для створення 3D мікропристроїв. Процес кріплення включає механізми самовирівнювання та клейове склеювання. Механізми самовирівнювання розгорнуті в клейкій мікрозбірці для підвищення точності позиціонування. Мікрозонд, приєднаний до роботизованого мікроманіпулятора, збирає та точно наносить клей у цільові місця. Світло для полімеризації затверджує клей. Затверділий клей утримує мікрозбірні частини на належному місці та забезпечує міцні механічні з’єднання. Використовуючи провідний клей, можна отримати надійне електричне з’єднання. Клейове механічне кріплення вимагає лише простих операцій і може призвести до надійних з’єднань і високої точності позиціонування, що є важливим для автоматичної мікрозбірки. Щоб продемонструвати здійсненність цього методу, було зібрано багато тривимірних MEMS-пристроїв, включаючи тривимірний поворотний оптичний перемикач.