Seminarium dyplomowe 2

Seminarium dyplomowe 2

Pytanie 19: Mikroinżynieria

przestrzenna-procesy

technologiczne, przykłady

zastosowań

Autor:
Marcin
Brylak

Wprowadzenie

Wprowadzenie

W mikrosystemach stosuje się
zarówno pojedyncze, proste
mikrokontrukcje przestrzenne,
jak i wiele takich
mikrokonstrukcji połączonych w
jednolity technologicznie i
funkcjonalnie system
mechaniczno-elektryczny.

Procesy technologiczne

Procesy technologiczne

(1)

(1)

W technice mikrosystemów stosuje się do

formowania przestrzennego takich procesów jak:



Głęboka obróbka mikromechaniczna

metodą mokrą i mikromechanicznego

łączenia materiałów (bonding

)



Płytka, powierzchniowa

mikromechaniczna obróbka krzemu:

– Anizotropowe mokre trawienie
– Izotropowe mokre trawienie
– Anizotropowe suche trawienie plazmowe
– Izotropowe suche trawienie plazmowe

Procesy technologiczne

Procesy technologiczne

(2)

(2)



LIGA (Litography-Galvanotechnik-
Abformung)-proces obejmujący litografię,
elektroosadzanie i odwzorowywanie



Stereolitografia i osadzanie przestrzenne



Precyzyjna mikroobróbka mechaniczna, a
w tym elektroerozja, erozja pyłowa,
erozja wywołana światłem laserowym,
wytłuczenie i obróbka wiórowa

Procesy technologiczne

Procesy technologiczne

(2)

(2)

Łączone procesy formowania

struktur mikromechanicznych:



Technika dyfuzji stopującej



Technika mokro-sucha



Technika projekcyjna



Technika mokro-mokra

Struktury

Struktury

mikromechaniczne

mikromechaniczne

Do podstawowych mikrokonstrukcji
przestrzennych trawionych anizotropowo metodą
mokrą, a stosowanych w mikromechanice
zintegrowanej na krzemie zalicza się:



Membrany (kwadratowe, prostokątne, płaskie ze

wzmocnieniami centralnymi lub ze strukturą
powierzchniową)



Rowki o różnych przekrojach



Belki, zestawy belek, membrany na belkach



Wgłębienia, otwory, matryce otworów oraz wypukłości,

ostrza, matryce ostrzy

Zastosowania struktur

Zastosowania struktur

mikromechanicznych (1)

mikromechanicznych (1)



Membrany płaskie:

– Piezorezystancyjne czujniki ciśnienia
– Czujniki promieniowania
– Bolometry
– Zawory i pompy



Membrany profilowane i ze

wzmocnieniami:

– Czujniki ciśnienia z zabezpieczeniem

przeciążeniowym

– Czujniki siły
– Przełączniki ciśnienia

Zastosowania struktur

Zastosowania struktur

mikromechanicznych (2)

mikromechanicznych (2)



Rowki:

– Pozycjonery (sprzęgacze) dla światłowodów
– Dozowniki, separatory chemiczne i

biochemiczne



Belki,zestawy belek, membrany na

belkach:

– Głowice mikroskopów tunelowych i sił

atomowych

– Wibratometry
– Analizatory drgań
– Modulatory światła
– Przepływomierze

Zastosowania struktur

Zastosowania struktur

mikromechanicznych (3)

mikromechanicznych (3)



Wgłębienia, otwory, matryce
otworów:

– Mikroreaktory chemiczne
– Analizatory DNA
– Głowice drukarek atramentowych



Ostrza, matryce ostrzy:

– Emitery elektronów
– Mikrostrzykawki do dozowania

lekarstw

Przykłady zastosowań (1)

Przykłady zastosowań (1)

Etapy technologiczne produkcji mikromechanicznego

czujnika ciśnienia

Przykłady zastosowań (2)

Przykłady zastosowań (2)

Gotowy czujnik ciśnienia o czułości 120pF/Tr

Przykłady zastosowań (3)

Przykłady zastosowań (3)

LIGA

Literatura

Literatura



JAN A.DZIUBAN „Technologia i
zastosowanie mikromechanicznych
struktur krzemowych i krzemowo
szklanych w technice
mikrosystemów”



www.darpa.mil



www.mems-issys.com