sensores

Capítulo 5 

 

Proceso de fabricación 

5. Proceso de fabricación
5.1 Introducción
Una vez estudiados y definidos todos los parámetros del sensor de flujo basado en el principio
calorimétrico se pasará a describir su proceso de fabricación.
En este capítulo se detallarán los diversos procesos de fabricación que se han ido realizando en
la etapa de diseño para caracterizar cadacomponente del sensor de flujo. Para desarrollarlo
según el orden de aparición, primero se describirá el proceso de fabricación de las distintas
máscaras utilizadas y posteriormente se definirán los procesos utilizados para la preparación de
los PCBs para caracterizar níquel y oro.
Por último se describirá el proceso de fabricación del prototipo final, dividido en dos partes. Por
un lado sedetallarán los pasos realizados para obtener los sensores de temperatura y poder así
caracterizar su comportamiento y una segunda parte que comprenderá todos los pasos
necesarios para fabricar el prototipo del sensor de flujo. Para llegar a este proceso de fabricación
se realizaron varias alternativas hasta llegar a un proceso definitivo, funcional y repetitivo.
Se ha añadido el proceso de fabricaciónde los sensores de temperatura debido a que son una
parte fundamental del sensor de flujo. Mediante la obtención de unos sensores de temperatura
que sean fiables, estables y lineales se puede obtener un sensor de flujo con unas características
aceptables.
El material elegido, como se comentó anteriormente, es la resina epoxy fotosensible SU-8 serie
2000 de MicroChem. El sustrato elegido esFR4, placa de PCB con cobre por una sola cara, en
la que la deposición se realizará por el lado en el que no está el cobre. La elección se debe a la
mayor accesibilidad a este tipo de sustrato, a su precio, a la buena adherencia que presenta con
el SU-8 y la fácil integración de electrónica y microfluídica.
El dispositivo final constará de unas entradas y salidas que serán fabricadas por launión de
tubos de distinto diámetro, tanto flexibles como rígidos y de una tapadera de acetato. Para
realizar estas uniones se usará un pegamento epoxy de dos componentes.

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Capítulo 5 

 

Proceso de fabricación 

5.2 Fabricación de máscaras
En este apartado se detallará el proceso utilizado para fabricar las máscaras en fotolito a través
del Photoplotter.
Las máscarasfabricadas fueron dos, la que contenía las pistas para caracterizar el oro y las del
serpentín.

Máscara para caracterización de oro
a) Para fabricar la máscara con la que se caracterizará el oro, previamente hubo que
diseñar las dimensiones de las pistas mediante el software L-EDIT. El diseño fueron dos
grupos de cuatro pistas rectas con un ancho de 100 µm y longitudes de 2 mm, 7 mm, 10
mm y 15mm. Cada pista tenía dos pads cuadrados de 2 mm de lado para poder medir
su resistencia con las pinzas del multímetro. Estas pistas se diseñaron bastante
separadas una de la otra para facilitar el despegue de la máscara de SU-8 del PDMS y
reducir así el riesgo de que aparecieran grietas. Alrededor de la máscara se creó también
un marco de 2mm de espesor. El diseño se muestra en la Figura 5.1. 
Figura 5.1. Diseño de la máscara para caracterizar Oro 
 
b) Tras diseñar la máscara mediante el software L-Edit se deben realizar unos pasos
intermedios para obtener el formato de archivo necesario para que el Photoplotter,
encargado de revelar y fabricar la máscara trabaje adecuadamente.
El software L-Edit exporta el archivo en formato GDS y esta extensión se convertirá a
.GERBERmediante el software Linkcad. Esta nueva extensión será convertida a FPF
con una resolución de 4064 ppp mediante el software Convert Gerber into FPF.
Finalmente, el Photoplotter será ejecutado mediante el software Photoplotter via USB,
que será configurado a una resolución de 4064 x 8600 ppp. Una vez configurado el
Photoplotter y antes de continuar se apagarán tanto la luz del monitor del PC...