background image

 

 

Seminarium dyplomowe 2

Seminarium dyplomowe 2

Pytanie 19: Mikroinżynieria 

przestrzenna-procesy 

technologiczne, przykłady 

zastosowań

Autor:
Marcin 
Brylak

background image

 

 

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. 

background image

 

 

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

background image

 

 

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

background image

 

 

Procesy technologiczne  

Procesy technologiczne  

(2)

(2)

Łączone procesy formowania 

struktur mikromechanicznych:

 

Technika dyfuzji stopującej

 Technika mokro-sucha

 Technika projekcyjna

 Technika mokro-mokra

background image

 

 

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

background image

 

 

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

background image

 

 

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

background image

 

 

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

background image

 

 

Przykłady zastosowań (1)

Przykłady zastosowań (1)

Etapy technologiczne produkcji mikromechanicznego 

czujnika ciśnienia

background image

 

 

Przykłady zastosowań (2)

Przykłady zastosowań (2)

Gotowy czujnik ciśnienia o czułości  120pF/Tr

background image

 

 

Przykłady zastosowań (3)

Przykłady zastosowań (3)

LIGA

background image

 

 

Literatura

Literatura

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

www.darpa.mil

www.mems-issys.com


Document Outline