Co je to hromadné mikromachining?

Hromadná mikromachining je metoda výroby extrémně malých mechanických nebo elektrických složek. Tento proces obvykle používá oplatky křemíku, ale občas bude používat také plastový nebo keramický materiál. Hromadná mikromachinizace začíná pevným kusem a odstraňuje materiál, dokud nedosáhne svého konečného tvaru, na rozdíl od povrchového mikromachiningu, která staví vrstvu kusu po vrstvě. Nejběžnější metodou pro provádění hromadné mikromachinizace je selektivní maskování a mokré chemické rozpouštědla. Novější alternativou k této metodě je suché leptání pomocí plazmy nebo laserového systému k odstranění nežádoucího materiálu. To je obecně přesnější než leptání mokré, ale je také dražší. Tyto komponenty by mohly být cokoli od diody po ozubené rychlostní stupeň, která je velikostí špičky pera. Existují dva hlavní způsoby provedení tohoto procesu. Povrchová mikromachinizace použije jednotlivé vrstvy křemíkové destičky k vytvoření kusu nahořeexistující vrstvy. I když je to velmi důležitý proces, je obtížnější vyrobit zcela nezávislé a jedinečné kusy.

Aby se tyto typy součástí vytvořily, budou výrobci používat hromadnou mikromachining. V mnoha ohledech je to podobné vyřezávání sochy z mramoru, jen v mnohem menším měřítku. Zpracovává se oplatky křemíku, aby se odstranila jakoukoli část, která je v posledním kusu nežádoucí. Obrovské zpracování půjde z velkého na malé, zatímco metoda povrchu jde z malého na velké.

Převážná většina hromadného mikromachiningu používá křemík. Materiál je extrémně levný, protože tvoří téměř čtvrtinu zemské kůry. Kromě toho má velmi jemnou krystalickou strukturu, která se může rozdělit na vrstvy tenčí než lidské vlasy. To umožňuje materiálu pracovat na mikroskopické úrovni stejně jako v makroskopickém.

Nejběžnější metoda hromadného mikromachuIning se nazývá mokrý chemické leptání. Za prvé, pracovní část je pokryta materiálem, který jej chrání před vybraným rozpouštědlem. Ochranná maska ​​je poté selektivně odstraněna, aby se odhalily oblasti kusu, které se objevují. Obrobku je vystaveno rozpouštědlu, které poté rozpustí všechny nechráněné oblasti a zbytek ponechá neporušené. Poté je zbývající maskovací materiál odstraněn.

Novější metoda pro hromadné mikromachining se nazývá suché leptání. To používá vysoce přesné zařízení, často laser, k odpařování nežádoucího materiálu. Ve srovnání s mokrým procesem je to několik menších kroků a celkový nedostatek potenciálně nebezpečných rozpouštědel. Hlavním důvodem, proč tento proces není populárnější, je jeho relativní nočnost ve srovnání s mokrou metodou a náklady na nákup zařízení.