Introdução à Tecnologia LIGA

 

Introdução

 

            Os primeiros dispositivos micromecânicos surgiram no início da década de 60 juntamente com os CIs.

 

            A Micromecânica em Substrato (Bulk Silicon Micromechanics) nasceu com a idéia de poder construir circuitos microeletrônicos e componentes micromecânicos em um único substrato.

            No decorrer do estudo desta tecnologia, foi possível perceber algumas limitações de seu processo, assim como o fato de as cavidades que eram criadas terem de ser necessariamente retangulares e que o processo de corrosão anisotrópica do silício não era compatível com o processo de fabricação dos CIs.

 

            As pesquisas para encontrar uma solução para estes problemas ocasionaram o surgimento de duas novas tecnologias.

 

Na Universidade da Califórnia, em Berkeley, criou-se uma tecnologia baseada nos mesmos princípios da fabricação dos circuitos integrados, possibilitando a construção de microturbinas, motores eletrostáticos, etc. O problema desta tecnologia era a limitação da espessura das microestruturas e o fato de que os materiais utilizados deveriam ser os mesmos da microeletrônica.

 

Na Alemanha, em Forschungzemtrum Karlsruhe, criou-se uma tecnologia que consistia na fabricação de pequenos moldes por litografia de raios-X, o que possibilitou a fabricação de microestruturas com alta razão de aspecto (a razão entre a altura e a menor dimensão da base) em vários tipos de materiais, não necessariamente os mesmos utilizados na microeletrônica. Esse processo possibilitava, ainda, a junção destas microestruturas aos circuitos integrados. Esta tecnologia foi chamada LIGA por um acrônimo vindo das palavras em alemão para Litografia, Eletroformação e Moldagem.

 

A Tecnologia LIGA

 

            Devido às pesquisas mais recentes, foi possível fazer a litografia não só por raios-x, mas também através de raios ultravioletas.

A primeira parte da fabricação de uma microestrutura utilizando a Tecnologia LIGA é igual tanto para litografia por raios-x quanto por ultravioleta e consiste em criar uma máscara com a imagem desejada e, em seguida, projetar a imagem em um fotoresiste, de forma a deixar insolúveis as regiões atingidas pela radiação (ou vice-versa, caso a tonalidade do resiste seja oposta). Após este processo, deve-se revelar o resiste e, assim, obter microestruturas em resiste.

 

Com este processo já se tem uma microestrutura de resiste, porém, se se quer produzir microestruturas em metal, é necessário utilizar essas microestruturas de resiste como molde ou fôrma para eletroformação.

 

Para se obter microestruturas em cerâmica, o molde é perdido, pois deve ser aquecido num forno após as microestruturas feitas por litografia serem recobertas por uma lama cerâmica.

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