¿Qué es el micromaquinado a granel?

El micromecanizado a granel es un método para fabricar componentes mecánicos o eléctricos extremadamente pequeños. Este proceso generalmente usa obleas de silicio, pero ocasionalmente también usará material plástico o cerámico. El micromecanizado a granel comienza con una pieza sólida y elimina el material hasta que alcanza su forma final, a diferencia del micromecanizado de superficie, que construye una pieza capa por capa. El método más común para realizar micromaquinado a granel es a través de enmascaramiento selectivo y solventes químicos húmedos. La alternativa más nueva a este método es el grabado en seco utilizando un sistema de plasma o láser para eliminar el material no deseado. Esto generalmente es más preciso que el grabado húmedo, pero también es más costoso.

El micromaquinado es el proceso de hacer piezas realmente pequeñas. Estos componentes pueden ser desde un diodo hasta un engranaje dentado del tamaño de una punta de lápiz. Hay dos formas principales de realizar este proceso. El micromecanizado de superficie utilizará las capas individuales de una oblea de silicio para crear una pieza encima de una capa existente. Si bien este es un proceso muy importante, es más difícil hacer piezas totalmente independientes y únicas.

Para hacer ese tipo de componentes, los fabricantes utilizarán micromaquinado a granel. En muchos sentidos, esto es similar a tallar una estatua de mármol, solo que en una escala mucho más pequeña. Se procesa una oblea de silicio para eliminar cualquier parte que no se desee en la pieza final. El procesamiento a granel irá de grande a pequeño, mientras que el método de superficie irá de pequeño a grande.

La gran mayoría del micromaquinado a granel utiliza silicio. El material es extremadamente barato, ya que constituye casi una cuarta parte de la corteza terrestre. Además, posee una estructura cristalina muy fina que puede descomponerse en capas más delgadas que un cabello humano. Esto permite que el material funcione en un nivel microscópico tan bien como en el macroscópico.

El método más común de micromaquinado a granel se llama grabado químico húmedo. Primero, la pieza de trabajo está cubierta de un material que la protegerá de un solvente seleccionado. La máscara protectora se retira selectivamente para exponer las áreas de la pieza que se desprenden. La pieza de trabajo se expone a un solvente, que luego disolverá las áreas desprotegidas y dejará el resto intacto. Luego, se elimina el material de enmascaramiento restante.

El método más nuevo para el micromecanizado a granel se llama grabado en seco. Utiliza un dispositivo de alta precisión, a menudo un láser, para vaporizar material no deseado. En comparación con el proceso húmedo, se trata de varios pasos menos y una falta total de solventes potencialmente peligrosos. La razón principal por la que este proceso no es más popular es su relativa novedad, en comparación con el método húmedo, y el costo de comprar el equipo.