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Procesos de fabricación de superficie
Departamento de Ingeniería Mecánica y Fabricación Tecnología Mecánica II. ETSII. UPM
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Deposición física de vapor
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Deposición química de vapor
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Electrodeposición
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Resultados electrodeposición
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Procesos de fabricación de componentes microelectrónicos
Departamento de Ingeniería Mecánica y Fabricación Tecnología Mecánica II. ETSII. UPM
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Procesos para microelectronica
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Capa de dióxido de Silicio
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Litografía
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Mecanizado (Etching)- Difusión
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Pegado y Encapsulado
(a) (b) (c)
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Circutos integrados
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Procesos microfabricación
Departamento de Ingeniería Mecánica y Fabricación Tecnología Mecánica II. ETSII. UPM
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ClasificaciónTecnología de
microfabricaciónMaterial de
base Dimensión mínimaRelación de
aspecto AcabadoMicromecanizado mecanico. Microfresado o torneado con
punta de diamanteMetal o
polímero 20 µm De 3 a 10 0.5 µm
Micromecanizado LáserMetal o
polímero 5 µm De 3 a 50 0.5 µm
MicroelectroerosiónMetal o
conductor 20 µm De 3 a 10 0.1 µm
Litografía Rayos X Polímero 0.1 µm De 2 a 650 50 nm
Litografía óptica Polímero 0.5 µm De 3.5 a 50 50 nm
Microestereolitografía Polímero 1 µm De 3 a 100 0.1 µmElectrodeposición sobre modelos
poliméricos Metal 1 µm De 2 a 50 0.1 µmMoldeo por compresión en
polímero Polímero 0.2 µm De 2.5 a 650 50 nmMoldeo por microinyección en
polímero Polímero 0.5 µm De 2 a 100 50 nmMoldeo por microinyección en
metal o cerámicaMetal o
cerámica 0.5 µm De 2 a 100 50 nm
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Secuencia de procesos
Litografía Rayos X
Litografía Haz electrones
Litografía Óptica
Mecanizado LASER
Micro Mecanizado Mecánico
Micro Mecanizado Silicio
Fabricación de micromoldes para replica en polímero
Producción en serie larga en polímero: Moldeo por compresión bajo vacioMoldeo por microinyección
Procesos de acabado
Procesos de montaje
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Micromecanizado
• Tiempos cortos de proceso• Gran variedad de posibles
geometrías sobre amplio abanico de materiales de base
• Alta calidad superficial• Microestructuras en acero
en ciertas geometrías y materiales de base
• Facilidad de generación de ángulos de desmoldeo
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Micromecanizado LASER
• El mecanizado láser puede ser empleado para el rango micrométrico
• Combinación de Nd:YAG y excimer
• Trabajo sobre polímeros, metales, cerámicas, vidrios y semiconductores
• Técnica de unión para polímeros y metales
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Microelectroerosión
• Máquinas comercialmente disponibles
• Necesidad de fabricar microelectrodo
• Microelectroerosión por hilo
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Litografía rayos X
• Completa libertad en geometría lateral
• Profundidades de hasta 3 m• Elevadas relaciones de
aspecto• Rugosidad lateral desde 50
nm• Etapa inicial del proceso
denominado LIGA
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Litografía óptica
• EPON SU-8 resina epoxi, de alta sensibilidad, transparencia y estabilidad química sensible a la luz ultravioleta en el rango de 350 a 450 nm
• Equipos disponibles comercialmente
• Tiempos de proceso cortos• El área útil para después
moldear es relativamente grande comparada con la litografía de rayos X
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Microestereolitografía
• Tecnología esta basada en la conocida como estereolitografía para la macroescala
• Este sistema en la actualidad no se comercializa por parte de ninguna empresa
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Electrodeposición
• Electrodeposición sobre polímero
• Obtención de piezas de metálicas para micromoldes
• Pulido electroquímico
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Moldeo por compresión
• En el proceso de moldeo por compresión se conforma una lámina de material termoplástico precalentado en una cámara de vacío (alrededor de 0,1 mbar) con una fuerza elevada (hasta 50 kN)
• Representa una tecnología “asequible” en el campo de la fabricación de microsistemas
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Moldeo por inyección
• El tiempo de ciclo se ha extendido con respecto la inyección convencional
• Sistema de control de temperatura
• Optimización del diseño del sistema de colada
• Maquinaria de diseño completamente nuevo enfocada a la microinyección