Википедија

Микротехнологија

Микротехника је скуп подручја које се баве истраживањем, развојем и применом делова, склопова, уређаја и машина реда величине 1 μм (0,001 мм = 0,000 001 м). То се подручје минијатуризације техничких делова данас убрзано развија, напосе у деловима: (и) микроелектроници, (ии) микромеханици, то јест изради микромашина[4] и делова као што су мотори, црпке (пумпе), турбине, зупчаници, полуге, лежајеви, зглобови, вентили и друго, (иии) те у микрооптици, то јест изради оптичких делова и уређаја, углавном за пренос и обраду података уз помоћ светлосних сигнала.[5]

Урезана (изрезбарена) плочица кристала силицијума.
МЕМС конзола резонира унутар скенирајућег електронског микроскопа.[1][2][3]

Микротехнички склопови и ситеми неретко су комбинација микроелектроничких, микромеханичких и микрооптичких делова високоинтегрисаних у целину, што микротехнику чини изразито интердисциплинарном.[6] Микротехнички делови, осим малих размера, одликују се серијском производњом велике тачности и прецизности. Структурно су и технолошки најразвијенији микроелектронски делови, који имају и најдужу историју, те микрооптички делови, а данашња су настојања усмерена к развоју поступака израде микромеханичких делова, њихове уградње (монтаже) те испитивања квалитета. Даљњом минијатуризацијом микротехничких делова прелази се у подручје нанотехнологије.[7]

Објашњење уреди

За израду микротехничких производа развијено је и користи се више поступака. За обраду одвајањем честица развијене су алатне машине које се одликују субмикрометарском тачношћу и прецизношћу рада. Примењују се поступци стругања, дубљења, глодања, бушења, брушења и еродирања. Обрадне машине су опремљене посебним мерним системима, а алати се израђују од природног дијаманта, при чему на пример најмање глодалице могу имати пречник власи косе. Тим се поступцима и обрадним системима могу израђивати обрадци сложених, па чак и слободних геометријских облика, обично оптички делови, прецизни лежајеви или испитна тела. За великосеријску производњу производа субмикрометарских размера посебно се погодним показао поступак ЛИГА, који је спој литографије, галванског обликовања и калупљења. Њиме се могу израђивати делови микромотора и микропогона, микромеханизама, микрооптичких уређаја, оптичких осетила и друго. Величина таквих израдака износи од неколико микрометара до неколико милиметара. За израду микроделова користе се и поступци микропритискања, посебно микроињекцијско притискање. На пример, поједини делови добивени тим поступком имају масу од само 0,0008 грама, то јест 1 килограм обухвата 1,25 милиона делова. У микромеханици се склопови израђују од више разнородних (хетерогених) делова, неретко израђених од различитих материјала (полимери, керамички материјали, метали и легуре, стакло), па се велика пажња придаје уградњи (монтажи) и поступцима спајања: микролепљењу, микролемљењу и ласерском заваривању.

Примена уреди

Подручја примене микротехничких производа стално се шире. Данас су ти производи најбројнији на подручју рачунарства и телекомуникација. Честа је и њихова примена као сензора у индустрији, возилима, летелицама и другом. Тако се, на пример, у аутомобиле уграђују микросензори као део система за активирање ваздушних јастука, убризгавање горива, регулацију суспензија, кочења, за надгледање притиска у пнеуматицима, новоа и квалитета уља за подмазивање мотора те квалитета ваздуха у кабини. У медицинској техници могућности примене тек се истражују, понајпре на подручју минимално инвазивне хирургије, у лечењу циркулаторног система и другог. У хемијској и биохемијској технологији развија се примена микромешалица, микроизмењивача топлоте, микрофилтрацијских и микродозирних система те микрореактора, који показују предности захваљујући изразито великом односу површине и запремине делова, кратких путева и времена реакције.

Микро електромеханички системи уреди

Термин МЕМС, за микро електро механичке системе, је скован током 1980-их за описивање нових, софистицираних механичких система на чипу, као што су микро електрични мотори, резонатори, зупчаници, и тако даље.[8] У данашње време, термин МЕМС се у пракси користи за било који микроскопски уређај са механичком функцијом, који се може производити серијским процесом (на пример, низ микроскопских зупчаника произведених на микрочипу сматра се МЕМС уређајем, док се мали ласерски обрађени стентови или компоненте сатова нису у овој категорији). У Европи се преферира појам МСТ (енгл. Micro System Technology) за технологију микро система, а у Јапану се МЕМС једноставно односи на „микромашине”. Разлике у овим терминима су релативно мале и они се често синонимно користе.

МЕМС процеси се генерално класификују у више категориија, као што су површинска машинска обрада, запреминска машинска обрада, LIGA,[9] и ЕФАБ[10], мада заправо постоје хиљаде различитих МЕМС процеса. Неки процеси производе веома једноставне геометрије, док други нуде комплексније 3-D геометрије и већу прилагодљивост. Компанији који прави акцелерометре за ваздушне јастуке је неопходан комплетно другачији дизајн и процес за продукцију тих уређаја за инерциону навигацију, него за производњу других инерционих уређаја као што су жироскопи, и вероватно сасвим различити производни погон и инжењерски тим.

МЕМС технологија је генерисала огромну количину узбуђења, због великог распона важних апликација у којима МЕМС може понудити раније недоступне перформансе и стандарде поузданости. У добу у којем све мора бити мање, брже и јефтиније, МЕМС нуди привлачно решење. МЕМС је већ имао дубок утицај на одређене видове примене као што су аутомобилски сензори и инкџет принтери. Новонастала МЕМС индустрија већ има тржиште вредно више милијарди долара. Очекује се да ће она убрзано расти и постати једна од главних индустрија 21. века.[11][12]

Микротехнологија се често конструише користећи фотолитографију.[13] Светлосни таласи се фокусирају кроз маску на површину и очвршћавају хемијски филм. Меки, неизоложени делови филма се испирају. Затим се киселином гравира незаштићени материјала.[8] Најпознатији успех микротехнологије су интегрисана кола. Микротехнологија је кориштена за конструисање микромашинерије.

Референце уреди

  1. ^ Стокес, Деббие Ј. (2008). Принциплес анд Працтице оф Вариабле Прессуре Енвиронментал Сцаннинг Елецтрон Мицросцопy (ВП-ЕСЕМ). Цхицхестер: Јохн Wилеy & Сонс. ИСБН 978-0470758748. 
  2. ^ Селигман, Арнолд M.; Wассеркруг, Ханнах L.; Ханкер, Јацоб С. (1966). „А неw стаининг метход фор енханцинг цонтраст оф липид-цонтаининг мембранес анд дроплетс ин осмиум тетроxиде-фиxед тиссуе wитх осмиопхилиц тхиоцарбохyдразиде (ТЦХ)”. Јоурнал оф Целл Биологy. 30 (2): 424—432. ПМЦ 2106998  . ПМИД 4165523. дои:10.1083/јцб.30.2.424. 
  3. ^ Малицк, Линда Е.; Wилсон, Рицхард Б.; Стетсон, Давид (1975). „Модифиед Тхиоцарбохyдразиде Процедуре фор Сцаннинг Елецтрон Мицросцопy: Роутине усе фор Нормал, Патхологицал, ор Еxпериментал Тиссуес”. Биотецхниц & Хистоцхемистрy. 50 (4): 265—269. ПМИД 1103373. дои:10.3109/10520297509117069. 
  4. ^ „Етцх Стоп Апплицатион”. Архивирано из оригинала 2017-06-28. г. Приступљено 2006-11-01. 
  5. ^ Дзиубан, Јан А. (2010). Бондинг ин Мицросyстем Тецхнологy. Спрингер. ИСБН 9789048171514. 
  6. ^ Нитаигоур Премцханд Махалик (2006) "Мицромануфацтуринг анд Нанотецхнологy", Спрингер. ISBN 978-3-540-25377-8.
  7. ^ Микротехника, [1] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2018.
  8. ^ а б Ан Интродуцтион то МЕМС (Мицро-елецтромецханицал Сyстемс). Приме Фарадаy Тецхнологy Wатцх. Лоугхбороугх Университy. 2002. ИСБН 978-1-84402-020-1. 
  9. ^ Саиле, V. (2009). ЛИГА анд итс Апплицатионс. Wилеy-ВЦХ. ИСБН 978-3-527-31698-4. 
  10. ^ Wеи, Ди (9. 6. 2016). Елецтроцхемицал Нанофабрицатион: Принциплес анд Апплицатионс, Сецонд Едитион 2нд Едитион (2нд изд.). Пан Станфорд. ИСБН 978-981-4613-86-6. 
  11. ^ Габриел К, Јарвис Ј, Триммер W (1988). Смалл Мацхинес, Ларге Оппортунитиес: А Репорт он тхе Емергинг Фиелд оф Мицродyнамицс: Репорт оф тхе Wорксхоп он Мицроелецтромецханицал Сyстемс Ресеарцх. Натионал Сциенце Фоундатион (спонсор). АТ&Т Белл Лабораториес. 
  12. ^ Wалднер ЈБ (2008). Наноцомпутерс анд Сwарм Интеллигенце. Лондон: ИСТЕ Јохн Wилеy & Сонс. стр. 205. ИСБН 9781848210097. 
  13. ^ Ассхауер, Тхомас; Мерсцхдорф, Маттхиас (18. 4. 2006). „Мицро-оптицс енабле сyстем инноватионс. Мицро-оптицс аре енаблинг неw генератионс оф цомпацт оптицал девицес тханкс то тхеир фунцтионалитy анд цост-еффициенцy.”. 

Литература уреди

  • Ан Интродуцтион то МЕМС (Мицро-елецтромецханицал Сyстемс). Приме Фарадаy Тецхнологy Wатцх. Лоугхбороугх Университy. 2002. ИСБН 978-1-84402-020-1. 
  • Wеи, Ди (9. 6. 2016). Елецтроцхемицал Нанофабрицатион: Принциплес анд Апплицатионс, Сецонд Едитион 2нд Едитион (2нд изд.). Пан Станфорд. ИСБН 978-981-4613-86-6. 
  • Дзиубан, Јан А. (2010). Бондинг ин Мицросyстем Тецхнологy. Спрингер. ИСБН 9789048171514. 
  • Ленк, А.; Баллас, Р. Г.; Wертхсцхüтзкy, Р.; Пфеифер, Г. (2011). Елецтромецханицал Сyстемс ин Мицротецхнологy анд Мецхатроницс. Елецтрицал, Мецханицал анд Ацоустиц Нетwоркс, тхеир Интерацтионс анд Апплицатионс. Спрингер. ИСБН 978-3-642-10806-8. 
  • Лее Wонхее; Тсенг Петер; Ди Царло Дино, ур. (2017). Мицротецхнологy фор Целл Манипулатион анд Сортинг. Спрингер. ИСБН 978-3-319-44139-9. 
  • Интродуцтион то Мицрофабрицатион (2004) бy С. Франссила. ISBN 978-0-470-85106-7.
  • Фундаменталс оф Мицрофабрицатион (2нд ед, 2002) бy M. Мадоу. ISBN 978-0-8493-0826-0.
  • Мицромацхинед Трансдуцерс Соурцебоок бy Грегорy Ковацс (1998)
  • Бродие & Мурраy: Тхе Пхyсицс оф Мицрофабрицатион (1982),
  • D. Wидманн, Х. Мадер, Х. Фриедрицх: Тецхнологy оф Интегратед Цирцуитс (2000),
  • Ј. Плуммер, M.Деал, П.Гриффин: Силицон ВЛСИ Тецхнологy (2000),
  • Г.С. Маy & С.С. Сзе: Фундаменталс оф Семицондуцтор Процессинг (2003),
  • П. ван Зант: Мицроцхип Фабрицатион (2000, 5тх ед),
  • Р.C. Јаегер: Интродуцтион то Мицроелецтрониц Фабрицатион (2001, 2нд ед),
  • С. Wолф & Р.Н. Таубер: Силицон Процессинг фор тхе ВЛСИ Ера, Вол 1: Процесс тецхнологy (1999, 2нд ед),
  • С.А. Цампбелл: Тхе Сциенце анд Енгинееринг оф Мицроелецтрониц Фабрицатион (2001, 2нд ед)
  • Т. Хаттори: Ултрацлеан Сурфаце Процессинг оф Силицон Wаферс : Сецретс оф ВЛСИ Мануфацтуринг
  • (2004) Гесцхке, Кланк & Теллеман, едс.: Мицросyстем Енгинееринг оф Лаб-он-а-цхип Девицес, 1ст ед, Јохн Wилеy & Сонс. ISBN 978-3-527-30733-3..
  • Löper, Philipp; Stuckelberger, Michael; Niesen, Bjoern; Werner, Jérémie; Filipič, Miha; Moon, Soo-Jin; Yum, Jun-Ho; Topič, Marko; De Wolf, Stefaan; Ballif, Christophe (2015). „Complex Refractive Index Spectra of CH3NH3PbI3 Perovskite Thin Films Determined by Spectroscopic Ellipsometry and Spectrophotometry”. The Journal of Physical Chemistry Letters. 6 (1): 66—71. PMID 26263093. doi:10.1021/jz502471h. 
  • Engel, U.; Eckstein, R. (2002). „Microforming - From Basic research to its realization”. Journal of Materials Processing Technology. 125–126 (2002): 35—44. doi:10.1016/S0924-0136(02)00415-6. 
  • Dixit, U.S.; Das, R. (2012). „Chapter 15: Microextrusion”. Ур.: Jain, V.K. Micromanufacturing Processes. CRC Press. стр. 263—282. ISBN 9781439852903. 
  • Razali, A.R.; Qin, Y. (2013). „A review on micro-manufacturing, micro-forming and their key issues”. Procedia Engineering. 53 (2013): 665—672. doi:10.1016/j.proeng.2013.02.086  . 
  • Advanced Manufacturing Processes Laboratory (2015). „Process Analysis and Variation Control in Micro-stamping”. Northwestern University. Приступљено 18. 3. 2016. 
  • Fu, M.W.; Chan, W.L. (2014). „Chapter 4: Microforming Processes”. Micro-scaled Products Development via Microforming: Deformation Behaviours, Processes, Tooling and its Realization. Springer Science & Business Media. стр. 73—130. ISBN 9781447163268. 
  • Fu, M.W.; Chan, W.L. (2013). „A review on the state-of-the-art microforming technologies”. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 67 (9): 2411—2437. S2CID 110879846. doi:10.1007/s00170-012-4661-7. 

Spoljašnje veze уреди

 
Mikrotehnologija na Vikimedijinoj ostavi.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mikrotehnologija&oldid=27675358”