Microfabrication คืออะไร

Microfabrication และ Micromachining เป็นคำที่อธิบายถึงเทคโนโลยีและกระบวนการที่ใช้ในการสร้างโครงสร้างหรืออุปกรณ์ขนาดเล็ก โครงสร้างเหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ความกว้างของเส้นผมของมนุษย์จนถึงขนาดเล็กกว่าเซลล์มนุษย์เดี่ยว ความสามารถในการสร้างอุปกรณ์ขนาดเล็กนี้ช่วยกระตุ้นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในคอมพิวเตอร์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยีพลังงานสีเขียวและด้านอื่น ๆ อีกมากมาย เทคนิคการสร้างชิ้นส่วนเล็ก ๆ นั้นแตกต่างกันไปตามอุปกรณ์ที่สร้างขึ้น

ในด้านการผลิตไมโครไฟเบอร์ขนาดจะถูกวัดเป็นไมโครมิเตอร์ ไมโครมิเตอร์หรือที่รู้จักกันในชื่อไมครอนคือหนึ่งในพันของมิลลิเมตร หนึ่งนิ้วมี 25,400 ไมครอน นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาที่คล้ายกัน แต่มันเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบที่เล็กลง

การใช้ชิ้นส่วนสำเร็จรูปขนาดเล็กนั้นบุกเบิกโดยอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ การประดิษฐ์ของทรานซิสเตอร์และวงจรรวมในปี 1940 และ 1950 ทำให้เกิดแนวโน้มขนาดเล็กลงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อเทคนิคการสร้างชิ้นส่วนเล็กดีขึ้นจึงมีการสร้างวงจรรวมที่มีขนาดเล็กและซับซ้อนมากขึ้นทำให้สามารถสร้างไมโครชิปอันทรงพลังได้

อุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นจำนวนมากขึ้นอยู่กับการใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์ เครื่องจักรขนาดเล็กที่รู้จักกันในชื่อระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็กสามารถพบได้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมถึงสมาร์ทโฟนและเซ็นเซอร์ถุงลมนิรภัยในรถยนต์ เซลล์เชื้อเพลิงและแผงเซลล์แสงอาทิตย์ยังใช้ชิ้นส่วนขนาดเล็ก มีการใช้เทคนิคและเทคโนโลยีการผลิตชิ้นส่วนเล็ก ๆ ในงานวิจัยในสาขาต่างๆตั้งแต่จุลชีววิทยาจนถึงฟิสิกส์ของอนุภาค

เทคนิคที่ใช้ในกระบวนการผลิตผ้าไมโครไฟเบอร์ขึ้นอยู่กับอุตสาหกรรมและผลลัพธ์ที่ต้องการ เทคนิคส่วนใหญ่เป็นวิธีการจากบนลงล่างซึ่งหมายความว่าพวกเขาเริ่มต้นด้วยส่วนประกอบที่มีขนาดใหญ่กว่าเช่นแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและนำออกจากชิ้นส่วนดังกล่าวจนกว่าจะมีการสร้างโครงสร้างขั้นสุดท้าย ตัวอย่างของเทคนิคจากบนลงล่างที่ใช้ในระดับจุลภาค ได้แก่ การตัดการขัดและการกัด

การผลิตจากล่างขึ้นบนในฟิลด์นี้เป็นฟิลด์ทดลองส่วนใหญ่ ในวิธีการจากล่างขึ้นบนรายการขนาดเล็กเช่นอะตอมหรือโมเลกุลถูกใช้เพื่อสร้างระบบหรืออุปกรณ์ขนาดใหญ่ เทคนิค Bottom-up ใช้ในการใช้งานที่มีวัตถุประสงค์เพื่อเลียนแบบโครงสร้างหรือหน้าที่ทางชีวภาพ

เทคนิคหลายอย่างที่ใช้ในการทำไมโครฟิชชันนั้นยืมมาจากศาสตร์อื่น ๆ สาขาการถ่ายภาพเลนส์และฟิสิกส์ได้มีส่วนร่วมในการทำไมโครเทคโนโลยี เทคนิคการผลิตแบบดั้งเดิมบางอย่างเช่นการฉีดขึ้นรูปมีการย่อขนาดและใช้ในการทำไมโครฟิชชัน

โดยไม่คำนึงถึงเทคนิคที่ใช้การสร้างในระดับกล้องจุลทรรศน์นำเสนอความท้าทายที่ไม่ซ้ำกัน ขนาดที่เล็กหมายความว่าฝุ่นชิ้นเดียวสามารถทำให้อุปกรณ์ไร้ประโยชน์ได้ ห้องปฏิบัติการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กเป็นห้องที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมอนุภาคในอากาศเช่นฝุ่นและจุลินทรีย์ คนงานต้องสวมชุดป้องกันภายในห้องเหล่านี้เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ถูกสร้างขึ้น