Vad är bulkmikromachining?

Bulkmikromachining är en metod för att göra extremt små mekaniska eller elektriska komponenter.Denna process använder vanligtvis skivor av kisel, men kommer ibland också att använda plast eller keramiskt material.Bulkmikromachining börjar med en solid bit och tar bort material tills det når sin slutliga form, i motsats till ytmikromachining, som bygger ett bitskikt för lager.Den vanligaste metoden för att utföra bulkmikromachining är via selektiv maskering och våta kemiska lösningsmedel.Det nyare alternativet till denna metod är torr etsning med hjälp av ett plasma- eller lasersystem för att avlägsna oönskat material.Detta är i allmänhet mer exakt än våt etsning, men det är också dyrare.

Micromachining är processen att göra riktigt små delar.Dessa komponenter kan vara allt från en diod till en tandig växel som är storleken på en pennspets.Det finns två huvudsakliga sätt att utföra denna process.Ytmikromachining kommer att använda de enskilda skikten i en kiselskiva för att skapa en bit ovanpå ett befintligt lager.Även om detta är en mycket viktig process, är det svårare att göra helt oberoende och unika bitar.

För att göra dessa typer av komponenter kommer tillverkare att använda bulkmikromachining.På många sätt liknar detta att snida en staty av marmor, bara i mycket mindre skala.En skiva av kisel bearbetas för att ta bort alla delar som är oönskade i det sista stycket.Bulkbehandling kommer att gå från stort till litet medan ytmetoden går från liten till stor.

Den stora majoriteten av bulkmikromachining använder kisel.Materialet är extremt billigt eftersom det utgör nästan en fjärdedel av jordskorpan.Dessutom har den en mycket fin kristallin struktur som kan bryta ner i lager tunnare än ett mänskligt hår.Detta gör att materialet kan arbeta på mikroskopisk nivå lika bra som i det makroskopiska.

Den vanligaste metoden för bulkmikromachining kallas våtkemisk etsning.Först är arbetsstycket täckt i ett material som skyddar det från ett utvalt lösningsmedel.Den skyddande masken tas sedan selektivt bort för att avslöja områdena i stycket som kommer av.Arbetsstycket utsätts för ett lösningsmedel, som sedan kommer att lösa upp eventuella oskyddade områden och lämna resten intakt.Därefter avlägsnas det återstående maskeringsmaterialet.

Den nyare metoden för bulkmikromachining kallas torr etsning.Detta använder en högprecisionsenhet, ofta en laser, för att förånga oönskat material.Jämfört med den våta processen är detta flera mindre steg och en total brist på potentiellt farliga lösningsmedel.Det främsta skälet till att denna process inte är mer populär är dess relativa nyhet, jämfört med den våta metoden och kostnaden för att köpa utrustningen.