لیتوگرافی

فرآیندی است که طی آن طرح و الگوی دلخواه را با دقت بالا بر روی سطح مورد نظر ایجاد می کنند.دسترسی به دقت بالا، ورود به دنیای میکروسکوپی، سرعت پاسخ دهی بالا، اندازه کوچک قطعات و هزینه پایین ازجمله ویژگیهای لیتوگرافی می­باشد.

لیتوگرافی در گستره وسیعی از صنایع کاربرد فراوانی دارد که از آن جمله می­توان به ساخت انواع حسگرها نظیر شتاب­سنج­ ها، فشارسنج ­ها، حسگرهای نوری وگازی و نیز انواع محرکها اشاره کرد. یکی از کاربردهای دیگر این دستگاه در ساخت آزمایشگاه­های میکرومتری بر روی یک تراشه می­باشد که امروزه در جهان گسترش فراوانی پیدا کرده است. این گستره بسیار وسیع از کاربرد لیتوگرافی را به پدیده­ای راهبردی در صنعت و تحقیقات نوین تبدیل نموده است. برخی از کارهای انجام شده بوسیله فرآیندهای لیتوگرافی را در تصویر زیر مشاهده می­کنید.

یکی از اهداف نانو فناوری، پیشرفت در زمینۀ الکترونیک و علوم کامپیوتر، برای ساخت حافظه ها و تراشه­ های با قابلیت بیشتر، و هزینۀ کمتر است. دستیابی به اهداف در این زمینه نقص­های بسیاری در ماشین ­ها را برطرف خواهد کرد. به خصوص ساخت حافظه­ها و اسمبلرها انقلاب عظیمی در صنعت الکترونیک ایجاد خواهند کرد.

در دهه گذشته بسیاری از ابزارهای میکروالکترومکانیکی توسعه یافته و بسیاری از کاربردهای آنها تجاری شده اند. MEMS عموماً با استفاده از ماشین­کاری سیلیکون (لیتوگرافی) تولید می شوند؛ ابزارهای تولید­شده با این روش ها، ساختارها و اجزای منفردی دارند که در مقیاس میکرومتری هستند. اخیراً تعداد زیادی از سیستم­های نانوالکترومکانیکی با هدف کوچک سازی بیشتر طراحی شده و توسعه یافته اند. NEMS ابزارهای الکترومکانیکی­ای هستند که ساختارها و اجزای منفردی در مقیاس نانومتری دارند.

عناصر قطعات MEMS از طریق فرآیندهای ماشین کاری میکرونی تولید می‌شوند به این ترتیب که بر حسب مورد، قسمتهایی از ویفر  برداشته‌شده یا لایه‌های جدیدی به آن اضافه می‌شود. MEMS با تلفیق میکروالکترونیک سیلیکونی با فناوری ماشین کاری میکرونی، نوید تحول را در تقریباً هرنوع محصولی می‌دهد تا به این ترتیب به “نظام روی یک تراشه” جامه عمل بپوشاند. MEMS فناوری واقعاً توانایی است که با درک و کنترل قابلیتهای “میکرو حسگرها” و “میکرو محرکها” و به همراه آوردن توانایی محاسبات دستگاههای میکروالکترونیکی، موجب پیشرفت در تولیدات هوشمند می‌شود. MEMS همچنین فناوری بسیار گسترده و مستعدی است، چه در کاربرد و چه در نحوه ساخت و طراحی ابزارها.

اگرچه وسایل MEMS خیلی کوچک اند (مثلا” MEMS دارای موتورهای الکتریکی کوچکتر از قطر موی انسان است) ولی اهمیت فناوری MEMS فقط به اندازه آنها مربوط نمی‌شود. علاوه بر این، MEMS فقط به پایه سیلیکونی محدود نمی‌شود، هرچند سیلیکون به دلیل داشتن خواص عالی به یک انتخاب جالب توجه برای مصارف مکانیکی با کیفیت بالا تبدیل شده است. (مثلا” نسبت استحکام به وزن برای سیلیکون از خیلی از مواد مهندسی دیگر بالاتر است، که ساخت وسایل مکانیکی با پهنای باند وسیع را ممکن می‌سازد). در عوض، MEMS فناوری­ای است که راه جدیدی برای ایجاد سیستمهای الکترومکانیکی با فناوری تولید ناپیوسته ارائه می‌دهد، مانند تولید مدارهای مجتمع که باعث تولید عناصر الکترومکانیکی در کنار قطعات الکترونیکی می‌شود.

این فناوری جدید، مزایای متعددی دارد: اول اینکه MEMS فناوری گسترده‌ای است که بالفعل می‌تواند تأثیر مهمی بر انواع تولیدات تجاری و نظامی بگذارد. لذا ماهیت فناوری MEMS و کاربردهای متعددش، آن را از فناوریهای مرسوم حتی مدارهای مجتمع و ریزتراشه‌ها فراگیرتر نموده است. دوم اینکه MEMS ارتباط بسیار عمیقی را بین  سیستم‌های مکانیکی پیچیده و مدارهای مجتمع الکترونیکی ایجاد می­کند که سبب به مه پیوستگی عمیق و کارساز میکروالکترونیک و مکانیک می­شود.

حسگرها و محرکها عموماً گران قیمت‌اند، به علاوه سیستم­های الکترونیکیِ محرکها و حسگرها در ابعاد بزرگ قابل اعتماد نیستند. فناوری MEMS امکان ساخت سیستمهای میکروالکترومکانیکی را با استفاده از تکنیکهای ساخت ناپیوسته فراهم کرده که موجب کاهش قیمت و افزایش اعتبار حسگرها و محرکها می‌شود. جالب اینکه، انتظار می‌رود کارآیی دستگاهها و ابزارهای MEMS بالاتر از عناصر و سیستمهای مقیاس ماکرو و قیمت آن خیلی پایین‌تر از آنها باشد. به عنوان یک نمونه جدید از فواید فناوری MEMS می‌توان به شتاب‌سنجهای MEMS اشاره کرد، که به سرعت جایگزین شتاب‌سنجهای مربوط به سیستمهای کیسه هوا در اتومبیل می‌شود. شتاب‌سنج MEMS خیلی کوچکتر، کارآمدتر، سبکتر و قابل اعتمادتر بوده و قیمتی بسیار کمتر از شتاب‌سنج­های مرسوم دارد.

در تصاویر زیر برخی از ادوات ایجاد شده بوسیله این روش را مشاهده می­کنید.

کپی برداری از سایت با ذکر منبع(۳etop.ir) بلا مانع است.

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *