Che cos'è il micromachining alla rinfusa?
La micromachining alla rinfusa è un metodo per produrre componenti meccanici o elettrici estremamente piccoli. Questo processo in genere utilizza wafer di silicio, ma a volte usa anche materiale plastico o ceramico. La micromachining alla rinfusa inizia con un pezzo solido e rimuove il materiale fino a raggiungere la sua forma finale, al contrario della micromachining superficiale, che costruisce un pezzo strato per strato. Il metodo più comune per eseguire micromachining di massa è tramite mascheratura selettiva e solventi chimici umidi. La nuova alternativa a questo metodo è l'attacco a secco che utilizza un sistema al plasma o laser per rimuovere materiale indesiderato. Questo è generalmente più accurato dell'attacco a umido, ma è anche più costoso.
Il micromachining è il processo di creazione di parti veramente piccole. Questi componenti possono essere qualsiasi cosa, da un diodo a un ingranaggio dentato delle dimensioni di una punta di penna. Esistono due modi principali per eseguire questo processo. La micromachining superficiale utilizzerà i singoli strati di un wafer di silicio per creare un pezzo sopra uno strato esistente. Mentre questo è un processo molto importante, è più difficile realizzare pezzi completamente indipendenti e unici.
Per realizzare questi tipi di componenti, i produttori useranno micromachining di massa. In molti modi, è simile a scolpire una statua di marmo, solo su una scala molto più piccola. Un wafer di silicio viene elaborato per rimuovere qualsiasi parte indesiderata nel pezzo finale. L'elaborazione in blocco passerà da grande a piccolo mentre il metodo di superficie passa da piccolo a grande.
La stragrande maggioranza della micromachining alla rinfusa utilizza silicio. Il materiale è estremamente economico poiché costituisce quasi un quarto della crosta terrestre. Inoltre, possiede una struttura cristallina molto fine che può scomporre in strati più sottili di un capello umano. Ciò consente al materiale di lavorare a livello microscopico e macroscopico.
Il metodo più comune di micromachining alla rinfusa si chiama attacco chimico umido. Innanzitutto, il pezzo da lavorare è ricoperto da un materiale che lo proteggerà da un solvente selezionato. La maschera protettiva viene quindi rimossa selettivamente per esporre le aree del pezzo che si stanno staccando. Il pezzo da lavorare viene esposto a un solvente, che dissolverà tutte le aree non protette e lascerà il resto intatto. Successivamente, il materiale di mascheratura residuo viene rimosso.
Il metodo più recente per micromachining di massa si chiama attacco a secco. Questo utilizza un dispositivo ad alta precisione, spesso un laser, per vaporizzare materiale indesiderato. Rispetto al processo a umido, si tratta di alcuni passaggi in meno e di una totale mancanza di solventi potenzialmente pericolosi. Il motivo principale per cui questo processo non è più popolare è la sua novità relativa, rispetto al metodo a umido, e le spese per l'acquisto dell'attrezzatura.