Kas yra masinis mikroapdirbimas?

Masinis mikroapdirbimas yra labai mažų mechaninių ar elektrinių komponentų gamybos būdas. Šiam procesui paprastai naudojamos silicio plokštelės, tačiau kartais taip pat naudojamos plastikinės ar keraminės medžiagos. Masinis mikroapdirbimas prasideda nuo kieto gabalo ir pašalinama medžiaga, kol ji pasiekia galutinę formą, priešingai nei paviršiaus mikroapdirbimas, kai sluoksnis po sluoksnio sukuriamas gabalas. Labiausiai paplitęs masinio mikroapdirbimo būdas yra selektyvus maskavimas ir drėgni cheminiai tirpikliai. Naujesnė šio metodo alternatyva yra sausas ėsdinimas naudojant plazminę arba lazerinę sistemą, kad būtų pašalinta nepageidaujama medžiaga. Paprastai tai yra tikslesnė nei ėsdinimas šlapiuoju būdu, tačiau jis taip pat yra brangesnis.

Mikroapdirbimas yra labai mažų dalių gamybos procesas. Šie komponentai gali būti bet kokie: nuo diodo iki dantytos krumpliaračio, kuris yra rašiklio antgalio dydžio. Yra du pagrindiniai šio proceso atlikimo būdai. Paviršiaus mikroapdirbimo metu bus naudojami atskiri silicio plokštelės sluoksniai, kad būtų sukurtas gabalas ant esamo sluoksnio. Nors tai labai svarbus procesas, sunkiau sukurti visiškai nepriklausomus ir unikalius kūrinius.

Siekdami pagaminti tokio tipo komponentus, gamintojai naudos masinį mikroapdirbimą. Daugeliu atžvilgių tai panašu į statulos išdrožimą iš marmuro, tik daug mažesniu mastu. Silicio plokštelė yra apdorojama, kad būtų pašalintos visos nepageidaujamos galutinio gabalo dalys. Masinis apdorojimas pereis nuo didelio iki mažo, o paviršiaus metodas nuo mažo iki didelio.

Didžioji dauguma masinio mikroapdirbimo naudoja silicį. Medžiaga yra labai pigi, nes ji sudaro beveik ketvirtadalį Žemės plutos. Be to, jis turi labai smulkią kristalinę struktūrą, kuri gali suskaidyti į plonesnius nei žmogaus plauko sluoksnius. Tai leidžia medžiagai dirbti mikroskopiniame lygyje taip pat gerai, kaip ir makroskopiniame.

Labiausiai paplitęs masinio mikroapdirbimo būdas vadinamas šlapiuoju cheminiu ėsdymu. Pirma, ruošinys padengiamas medžiaga, kuri apsaugo jį nuo pasirinkto tirpiklio. Tada apsauginė kaukė selektyviai nuimama, kad būtų atskleistos nuimamos gabalo vietos. Ruošinys yra veikiamas tirpiklio, kuris ištirpdys visas neapsaugotas vietas, o likusias dalis nepalies. Po to pašalinama likusi maskavimo medžiaga.

Naujesnis masinio mikroapdirbimo metodas vadinamas sausuoju ėsdinimu. Tam naudojamas didelio tikslumo prietaisas, dažnai lazeris, norint išgarinti nepageidaujamą medžiagą. Palyginti su šlapiuoju procesu, tai keliais žingsniais mažiau ir visiškai trūksta potencialiai pavojingų tirpiklių. Pagrindinė priežastis, kodėl šis procesas nėra populiaresnis, yra jo santykinis naujumas, palyginti su šlapiuoju metodu, ir įrangos įsigijimo išlaidos.