Hvad er bulk mikromachining?

Mikromachinering af bulk er en metode til at fremstille ekstremt små mekaniske eller elektriske komponenter.Denne proces bruger typisk skiver af silicium, men vil lejlighedsvis bruge plast- eller keramisk materiale.Bulk -mikromachining starter med et solidt stykke og fjerner materiale, indtil det når sin endelige form, i modsætning til overflademikromachining, der bygger et stykke lag for lag.Den mest almindelige metode til udførelse af bulkmikromachining er via selektiv maskering og våd kemiske opløsningsmidler.Det nyere alternativ til denne metode er tør ætsning ved hjælp af et plasma- eller lasersystem til at fjerne uønsket materiale.Dette er generelt mere nøjagtigt end våd ætsning, men det er også dyrere.

Mikromachining er processen med at fremstille virkelig små dele.Disse komponenter kan være alt fra en diode til et tandet gear, der er på størrelse med en penspids.Der er to vigtige måder at udføre denne proces på.Overflade -mikromachining bruger de individuelle lag af en siliciumskive til at skabe et stykke oven på et eksisterende lag.Selvom dette er en meget vigtig proces, er det vanskeligere at fremstille helt uafhængige og unikke stykker.

For at fremstille disse typer komponenter vil producenter bruge bulk -mikromachining.På mange måder ligner dette at udskære en statue ud af marmor, bare i meget mindre skala.En skive af silicium behandles for at fjerne enhver del, der er uønsket i det sidste stykke.Bulkbehandling vil gå fra stort til lille, mens overflademetoden går fra lille til stor.

Langt de fleste bulkmikromachining bruger silicium.Materialet er ekstremt billigt, da det udgør næsten en fjerdedel af jordens skorpe.Derudover har den en meget fin krystallinsk struktur, der kan nedbrydes i lag tyndere end et menneskehår.Dette gør det muligt for materialet at arbejde på et mikroskopisk niveau lige så godt som i det makroskopiske.

Den mest almindelige metode til bulkmikromachin kaldes våd kemisk ætsning.Først er arbejdsstykket dækket af et materiale, der vil beskytte det mod et valgt opløsningsmiddel.Den beskyttende maske fjernes derefter selektivt for at udsætte de områder af det stykke, der kommer ud.Arbejdsstykket udsættes for et opløsningsmiddel, der derefter opløses alle ubeskyttede områder og lader resten være intakt.Bagefter fjernes det resterende maskeringsmateriale.

Den nyere metode til bulkmikromachining kaldes tør ætsning.Dette bruger en enhed med høj præcision, ofte en laser, til at fordampe uønsket materiale.Sammenlignet med den våde proces er dette flere mindre trin og en total mangel på potentielt farlige opløsningsmidler.Den vigtigste grund til, at denne proces ikke er mere populær, er dens relative nyhed, sammenlignet med den våde metode og udgifterne til at købe udstyret.