Sistemas Microelectromecanicos
Páginas: 10 (2259 palabras)
Publicado: 5 de junio de 2012
Fabricación de dispositivos y sistemas microelectromecánicos (MEMS).
Muchos de los procesos y materiales empleados en dispositivos microelectrónicos también se utilizan en la manufactura de dispositivos micromecánicos y sistemas microelectromecánicos.
Aquí se describen los siguientes:
Procesos especializados para manufacturar dispositivos MEMS.
Micromaquinado de característicastridimensionales.
Micromaquinado de superficies.
Ataque (grabado) en seco y ataque en húmedo.
Electroformado.
Productos comunes fabricados: sensores, actuadores, acelerómetros, interruptores ópticos, mecanismos de impresión por inyección de tinta, microespejos, micromáquina y microdispositivos.
Un dispositivo micromecánico es un producto de naturaleza mecánica en su totalidad y tiene dimensiones entreunos cuantos milímetros y escalas de longitud atómica, como algunos engranes y bisagras muy pequeñas.
Los dispositivos microelectromecánicos (MEMS) son productos que combinan elementos mecáncos y eléctricos o electrónicos a estas escalas minimas.
Ejemplos comunes de dispositivos micromecánicos so los sensores de todos los tipos.
Los sistemas microelectromecánicos son menos comunes; susejemplos son los sensores de bolsas de aire y los dispositivos de microespejos digitales.
Los dispositivos microelectrónicos se basan en semiconductores, en tanto que los microelectromecánicos y porciones de los MEMS no tienen esta restricción de materiales.
El campo de los MEMS y los dispositivos MEMS está avanzando con rapidez y continuamente se desarrollan nuevos procesos o variaciones deprocesos ya existentes.
MICROMAQUINADO DE LOS DISPOSITIVOS MEMS
En la manufactura de dispositivos MEMS se pueden utilizar la litografía y el ataque para obtener rasgos bidimensionales o de dos y media dimensiones en las superficies de las obleas: wafers; sin embargo, con frecuencia se requieren rasgos tridimensionales.
A la producción de rasgos, que va desde micras hasta milímetros, se ledenomina micromaquinado.
Una de las dificultades reconocidas que se relacionan con el uso del silicio en dispositivos MEMS es la alta adhesión encontrada a pequeñas escalas de longitud y el rápido desgaste asociado.
La mayoría de los dispositivos comerciales están diseñados para evitar la fricción, por ejemplo, utilizando resortes de flexión en lugar de bujes; sin embargo, esto complica losdiseños y hace que algunos dispositivos MEMS no sean viables.
También se han investigado los lubricantes. Por ejemplo, se sabe que rodear el dispositivo MEMS con un aceite de silicio prácticamente elimina el desgaste adhesivo, pero al mismo tiempo limita el desempeño del dispositivo.
La tribología (fricción, desgaste y lubricación) de los dispositivos MEMS sigue siendo la principal barreratecnológica para que su uso tenga una gran difusión.
MICROMAQUINADO VOLUMETRICO.
Este proceso utiliza ataques(grabados) dependientes de la orientación en silicio monocristalino.
Esta técnica depende del ataque en una superficie, deteniéndose en ciertas superficies del cristal, regiones dopadas y películas atacables para formar una estructura deseada.
Un ejemplo de este proceso es lafabricación de la viga en voladizo de silicio.
MICROMAQUINADO DE SUPERFICIES.
El micromaquinado volumétrico es útil para producir formas muy simples. Esta restringido a materiales monocristalinos, ya que los materiales policristalinos no se maquinan a diferentes velocidades en distintas direcciones cuando se usan atacantes en húmedo.
Muchas aplicaciones de MEMS requieren el uso de otros materiales, porlo que se necesitan opciones al micromaquinado volumétrico. Una de ellas es el micromaquinado de superficies.
Pasos básicos de este tipo de micromaquinado para dispositivos de silicio.
Se deposita un espaciador o capa de sacrificio sobre el sustrato de silicio recubierto con una pequeña capa de material dieléctrico (capa de aislamiento o de reducción).
El vidiro de fosfosilicato depositado...
Muchos de los procesos y materiales empleados en dispositivos microelectrónicos también se utilizan en la manufactura de dispositivos micromecánicos y sistemas microelectromecánicos.
Aquí se describen los siguientes:
Procesos especializados para manufacturar dispositivos MEMS.
Micromaquinado de característicastridimensionales.
Micromaquinado de superficies.
Ataque (grabado) en seco y ataque en húmedo.
Electroformado.
Productos comunes fabricados: sensores, actuadores, acelerómetros, interruptores ópticos, mecanismos de impresión por inyección de tinta, microespejos, micromáquina y microdispositivos.
Un dispositivo micromecánico es un producto de naturaleza mecánica en su totalidad y tiene dimensiones entreunos cuantos milímetros y escalas de longitud atómica, como algunos engranes y bisagras muy pequeñas.
Los dispositivos microelectromecánicos (MEMS) son productos que combinan elementos mecáncos y eléctricos o electrónicos a estas escalas minimas.
Ejemplos comunes de dispositivos micromecánicos so los sensores de todos los tipos.
Los sistemas microelectromecánicos son menos comunes; susejemplos son los sensores de bolsas de aire y los dispositivos de microespejos digitales.
Los dispositivos microelectrónicos se basan en semiconductores, en tanto que los microelectromecánicos y porciones de los MEMS no tienen esta restricción de materiales.
El campo de los MEMS y los dispositivos MEMS está avanzando con rapidez y continuamente se desarrollan nuevos procesos o variaciones deprocesos ya existentes.
MICROMAQUINADO DE LOS DISPOSITIVOS MEMS
En la manufactura de dispositivos MEMS se pueden utilizar la litografía y el ataque para obtener rasgos bidimensionales o de dos y media dimensiones en las superficies de las obleas: wafers; sin embargo, con frecuencia se requieren rasgos tridimensionales.
A la producción de rasgos, que va desde micras hasta milímetros, se ledenomina micromaquinado.
Una de las dificultades reconocidas que se relacionan con el uso del silicio en dispositivos MEMS es la alta adhesión encontrada a pequeñas escalas de longitud y el rápido desgaste asociado.
La mayoría de los dispositivos comerciales están diseñados para evitar la fricción, por ejemplo, utilizando resortes de flexión en lugar de bujes; sin embargo, esto complica losdiseños y hace que algunos dispositivos MEMS no sean viables.
También se han investigado los lubricantes. Por ejemplo, se sabe que rodear el dispositivo MEMS con un aceite de silicio prácticamente elimina el desgaste adhesivo, pero al mismo tiempo limita el desempeño del dispositivo.
La tribología (fricción, desgaste y lubricación) de los dispositivos MEMS sigue siendo la principal barreratecnológica para que su uso tenga una gran difusión.
MICROMAQUINADO VOLUMETRICO.
Este proceso utiliza ataques(grabados) dependientes de la orientación en silicio monocristalino.
Esta técnica depende del ataque en una superficie, deteniéndose en ciertas superficies del cristal, regiones dopadas y películas atacables para formar una estructura deseada.
Un ejemplo de este proceso es lafabricación de la viga en voladizo de silicio.
MICROMAQUINADO DE SUPERFICIES.
El micromaquinado volumétrico es útil para producir formas muy simples. Esta restringido a materiales monocristalinos, ya que los materiales policristalinos no se maquinan a diferentes velocidades en distintas direcciones cuando se usan atacantes en húmedo.
Muchas aplicaciones de MEMS requieren el uso de otros materiales, porlo que se necesitan opciones al micromaquinado volumétrico. Una de ellas es el micromaquinado de superficies.
Pasos básicos de este tipo de micromaquinado para dispositivos de silicio.
Se deposita un espaciador o capa de sacrificio sobre el sustrato de silicio recubierto con una pequeña capa de material dieléctrico (capa de aislamiento o de reducción).
El vidiro de fosfosilicato depositado...
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