Hva er bulkmikromaching?

Bulk mikromaching er en metode for å lage ekstremt bittesmå mekaniske eller elektriske komponenter.Denne prosessen bruker vanligvis skiver av silisium, men vil av og til bruke plast eller keramisk materiale også.Bulk mikromaching starter med et solid stykke og fjerner materiale til det når sin endelige form, i motsetning til overflatemikromachining, som bygger et stykke lag for lag.Den vanligste metoden for å utføre bulkmikromaching er via selektiv maskering og våt kjemiske løsningsmidler.Det nyere alternativet til denne metoden er tørr etsing ved bruk av et plasma eller lasersystem for å fjerne uønsket materiale.Dette er generelt mer nøyaktig enn våt etsing, men det er også dyrere.

Mikromachining er prosessen med å lage virkelig små deler.Disse komponentene kan være alt fra en diode til et tannutstyr som er størrelsen på en pennspiss.Det er to viktige måter å utføre denne prosessen på.Overflatemikromaching vil bruke de individuelle lagene i en silisiumskive for å lage et stykke på toppen av et eksisterende lag.Selv om dette er en veldig viktig prosess, er det vanskeligere å lage helt uavhengige og unike brikker.

For å lage disse typer komponenter, vil produsentene bruke bulkmikromachining.På mange måter ligner dette på å hugge en statue av marmor, bare i mye mindre skala.En skive av silisium behandles for å fjerne enhver del som er uønsket i sluttstykket.Bulkbehandling vil gå fra stor til liten mens overflatemetoden går fra liten til stor.

Det store flertallet av bulkmikromachining bruker silisium.Materialet er ekstremt billig siden det utgjør nesten en fjerdedel av jordskorpen.I tillegg har den en veldig fin krystallinsk struktur som kan bryte ned i lag tynnere enn et menneskehår.Dette gjør at materialet kan fungere på et mikroskopisk nivå like bra som i det makroskopiske.

Den vanligste metoden for bulkmikromaching kalles våt kjemisk etsing.For det første er arbeidsstykket dekket i et materiale som vil beskytte det mot et valgt løsningsmiddel.Beskyttelsesmasken fjernes deretter selektivt for å avsløre områdene til stykket som kommer av.Arbeidsstykket er utsatt for et løsningsmiddel, som deretter vil oppløse eventuelle ubeskyttede områder og la resten være intakt.Etterpå fjernes det gjenværende maskeringsmaterialet.

Den nyere metoden for bulkmikromaching kalles tørr etsing.Dette bruker en enhet med høy presisjon, ofte en laser, for å fordampe uønsket materiale.Sammenlignet med den våte prosessen, er dette flere mindre trinn og en total mangel på potensielt farlige løsningsmidler.Hovedårsaken til at denne prosessen ikke er mer populær, er dens relative nyhet, sammenlignet med den våte metoden, og utgiftene til å kjøpe utstyret.