Μικροσυναρμολόγηση και συσκευασία

Έχουμε ήδη συνοψίσει τις our MICRO ASSEMBLY & PACKAGING services και τα προϊόντα μας, microbadb1-138, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2011Κατασκευή Μικροηλεκτρονικών / Κατασκευή Ημιαγωγών.

 

Εδώ θα επικεντρωθούμε σε πιο γενικές και καθολικές τεχνικές μικροσυναρμολόγησης και συσκευασίας που χρησιμοποιούμε για όλα τα είδη προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των μηχανικών, οπτικών, μικροηλεκτρονικών, οπτοηλεκτρονικών και υβριδικών συστημάτων που αποτελούνται από έναν συνδυασμό αυτών. Οι τεχνικές που συζητάμε εδώ είναι πιο ευέλικτες και μπορούν να θεωρηθούν ότι χρησιμοποιούνται σε πιο ασυνήθιστες και μη τυπικές εφαρμογές. Με άλλα λόγια, οι τεχνικές μικροσυναρμολόγησης και συσκευασίας που συζητούνται εδώ είναι τα εργαλεία μας που μας βοηθούν να σκεφτόμαστε "εκτός από το κουτί". Ακολουθούν μερικές από τις εξαιρετικές μεθόδους μικροσυναρμολόγησης και συσκευασίας μας:

 

 

 

- Χειροκίνητη μικροσυναρμολόγηση & συσκευασία

 

- Αυτοματοποιημένη μικροσυναρμολόγηση & συσκευασία

 

- Μέθοδοι αυτοσυναρμολόγησης όπως ρευστή αυτοσυναρμολόγηση

 

- Στοχαστική μικροσυναρμολόγηση με χρήση κραδασμών, βαρυτικών ή ηλεκτροστατικών δυνάμεων ή αλλιώς.

 

- Χρήση μικρομηχανικών συνδετήρων

 

- Αυτοκόλλητο μικρομηχανικό κούμπωμα

 

 

 

Ας εξερευνήσουμε μερικές από τις ευέλικτες και ασυνήθιστες τεχνικές μικροσυναρμολόγησης & συσκευασίας με περισσότερες λεπτομέρειες.

 

 

 

ΧΕΙΡΟΚΙΝΗΤΙΚΗ ΜΙΚΡΟ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ & ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΑ: Οι χειροκίνητες λειτουργίες μπορεί να είναι απαγορευτικές από το κόστος και απαιτούν ένα επίπεδο ακρίβειας που μπορεί να μην είναι πρακτικό για έναν χειριστή λόγω της καταπόνησης που προκαλεί στα μάτια και των περιορισμών επιδεξιότητας που σχετίζονται με τη συναρμολόγηση τέτοιων μικροσκοπικών εξαρτημάτων κάτω από ένα μικροσκόπιο. Ωστόσο, για ειδικές εφαρμογές χαμηλού όγκου, η χειροκίνητη μικροσυναρμολόγηση μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή, επειδή δεν απαιτεί απαραίτητα το σχεδιασμό και την κατασκευή αυτοματοποιημένων συστημάτων μικροσυναρμολόγησης.

 

 

 

ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΜΙΚΡΟ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ & ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΑ: Τα συστήματα μικροσυναρμολόγησης μας έχουν σχεδιαστεί για να κάνουν τη συναρμολόγηση ευκολότερη και πιο οικονομική, επιτρέποντας την ανάπτυξη νέων εφαρμογών για τεχνολογίες μικρομηχανών. Μπορούμε να μικροσυναρμολογήσουμε συσκευές και εξαρτήματα σε διαστάσεις επιπέδου micron χρησιμοποιώντας ρομποτικά συστήματα. Ακολουθούν μερικοί από τον αυτοματοποιημένο εξοπλισμό και τις δυνατότητές μας μικροσυναρμολόγησης και συσκευασίας:

 

 

 

• Κορυφαίος εξοπλισμός ελέγχου κίνησης, συμπεριλαμβανομένου ενός ρομποτικού κελιού εργασίας με νανομετρική ανάλυση θέσης

 

• Πλήρως αυτοματοποιημένα κελιά εργασίας με CAD για μικροσυναρμολόγηση

 

• Μέθοδοι οπτικής Fourier για τη δημιουργία εικόνων συνθετικού μικροσκοπίου από σχέδια CAD για τη δοκιμή ρουτίνες επεξεργασίας εικόνας υπό ποικίλες μεγεθύνσεις και βάθη πεδίου (DOF)

 

• Προσαρμοσμένη δυνατότητα σχεδίασης και παραγωγής μικρολαβίδων, χειριστών και ενεργοποιητών για μικροσυναρμολόγηση και συσκευασία ακριβείας

 

• Συμβολόμετρα λέιζερ

 

• Μετρητές καταπόνησης για ανάδραση δύναμης

 

• Υπολογιστική όραση σε πραγματικό χρόνο για τον έλεγχο μηχανισμών σερβομηχανισμού και κινητήρων για τη μικροευθυγράμμιση και μικροσυναρμολόγηση εξαρτημάτων με ανοχές κάτω του μικρού

 

• Ηλεκτρονικά μικροσκόπια σάρωσης (SEM) και ηλεκτρονικά μικροσκόπια μετάδοσης (TEM)

 

• Νανοχειριστής 12 βαθμών ελευθερίας

 

 

 

Η αυτοματοποιημένη διαδικασία μικροσυναρμολόγησης μας μπορεί να τοποθετήσει πολλαπλά γρανάζια ή άλλα εξαρτήματα σε πολλαπλούς στύλους ή θέσεις σε ένα μόνο βήμα. Οι δυνατότητες μικροχειρισμού μας είναι τεράστιες. Είμαστε εδώ για να σας βοηθήσουμε με μη τυπικές εξαιρετικές ιδέες.

 

 

 

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΥΤΟΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΙΚΡΟ & ΝΑΝΟ: Στις διαδικασίες αυτοσυναρμολόγησης ένα διαταραγμένο σύστημα προϋπαρχόντων εξαρτημάτων σχηματίζει μια οργανωμένη δομή ή μοτίβο ως συνέπεια συγκεκριμένων, τοπικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των εξαρτημάτων, χωρίς εξωτερική κατεύθυνση. Τα αυτοσυναρμολογούμενα εξαρτήματα έχουν μόνο τοπικές αλληλεπιδράσεις και συνήθως υπακούουν σε ένα απλό σύνολο κανόνων που διέπουν τον τρόπο συνδυασμού τους. Παρόλο που αυτό το φαινόμενο είναι ανεξάρτητο από κλίμακα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτοκατασκευή και κατασκευή συστημάτων σχεδόν σε κάθε κλίμακα, η εστίασή μας είναι στη μικρο-αυτοσυναρμολόγηση και στη νανο-αυτοσυναρμολόγηση. Για την κατασκευή μικροσκοπικών συσκευών, μια από τις πιο πολλά υποσχόμενες ιδέες είναι η εκμετάλλευση της διαδικασίας αυτοσυναρμολόγησης. Πολύπλοκες κατασκευές μπορούν να δημιουργηθούν συνδυάζοντας δομικά στοιχεία υπό φυσικές συνθήκες. Για να δώσουμε ένα παράδειγμα, καθιερώθηκε μια μέθοδος για μικροσυναρμολόγηση πολλαπλών παρτίδων μικροσυστατικών σε ένα μόνο υπόστρωμα. Το υπόστρωμα παρασκευάζεται με υδρόφοβες επικαλυμμένες θέσεις δέσμευσης χρυσού. Για την πραγματοποίηση μικροσυναρμολόγησης, ένα λάδι υδρογονάνθρακα εφαρμόζεται στο υπόστρωμα και διαβρέχει αποκλειστικά τις υδρόφοβες θέσεις δέσμευσης στο νερό. Στη συνέχεια, τα μικροσυστατικά προστίθενται στο νερό και συναρμολογούνται στις θέσεις πρόσδεσης που έχουν διαβραχεί με λάδι. Ακόμη περισσότερο, η μικροσυναρμολόγηση μπορεί να ελεγχθεί ώστε να λαμβάνει χώρα στις επιθυμητές θέσεις δέσμευσης χρησιμοποιώντας μια ηλεκτροχημική μέθοδο για την απενεργοποίηση συγκεκριμένων θέσεων δέσμευσης υποστρώματος. Με την επανειλημμένη εφαρμογή αυτής της τεχνικής, διαφορετικές παρτίδες μικροεξαρτημάτων μπορούν να συναρμολογηθούν διαδοχικά σε ένα μόνο υπόστρωμα. Μετά τη διαδικασία μικροσυναρμολόγησης, πραγματοποιείται ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση για την πραγματοποίηση ηλεκτρικών συνδέσεων για μικροσυναρμολογημένα εξαρτήματα.

 

 

 

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ: Στην παράλληλη μικροσυναρμολόγηση, όπου τα μέρη συναρμολογούνται ταυτόχρονα, υπάρχει ντετερμινιστική και στοχαστική μικροσυναρμολόγηση. Στο ντετερμινιστικό μικροσυγκρότημα, η σχέση μεταξύ του εξαρτήματος και του προορισμού του στο υπόστρωμα είναι γνωστή εκ των προτέρων. Στο στοχαστικό μικροσυγκρότημα από την άλλη, αυτή η σχέση είναι άγνωστη ή τυχαία. Τα μέρη αυτοσυναρμολογούνται σε στοχαστικές διαδικασίες που οδηγούνται από κάποια κινητήρια δύναμη. Για να πραγματοποιηθεί η μικρο-αυτοσυναρμολόγηση, πρέπει να υπάρχουν δυνάμεις συγκόλλησης, η συγκόλληση πρέπει να γίνεται επιλεκτικά και τα μικροσυναρμολογούμενα μέρη πρέπει να μπορούν να κινούνται ώστε να μπορούν να ενωθούν. Η στοχαστική μικροσυναρμολόγηση πολλές φορές συνοδεύεται από κραδασμούς, ηλεκτροστατικές, μικρορευστικές ή άλλες δυνάμεις που επιδρούν στα εξαρτήματα. Η στοχαστική μικροσυναρμολόγηση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν τα δομικά στοιχεία είναι μικρότερα, επειδή ο χειρισμός των μεμονωμένων εξαρτημάτων γίνεται πιο δύσκολη. Η στοχαστική αυτοσυναρμολόγηση μπορεί να παρατηρηθεί και στη φύση.

 

 

 

ΜΙΚΡΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ: Σε μικροκλίμακα, οι συμβατικοί τύποι συνδετήρων όπως οι βίδες και οι μεντεσέδες δεν θα λειτουργήσουν εύκολα λόγω των σημερινών περιορισμών κατασκευής και των μεγάλων δυνάμεων τριβής. Από την άλλη πλευρά, τα κουμπωτά Micro snap λειτουργούν πιο εύκολα σε εφαρμογές μικροσυναρμολόγησης. Τα Micro snap fasteners είναι παραμορφώσιμες συσκευές που αποτελούνται από ζεύγη ταιριαστών επιφανειών που κουμπώνουν μεταξύ τους κατά τη μικροσυναρμολόγηση. Λόγω της απλής και γραμμικής κίνησης συναρμολόγησης, τα κουμπωτά έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε λειτουργίες μικροσυναρμολόγησης, όπως συσκευές με πολλαπλά ή πολυεπίπεδα εξαρτήματα ή μικροοπτομηχανικά βύσματα, αισθητήρες με μνήμη. Άλλοι συνδετήρες μικροσυναρμολόγησης είναι οι αρμοί «κλειδώματος» και οι αρμοί «ενδιάμεσης κλειδαριάς». Οι αρθρώσεις κλειδαριάς αποτελούνται από την εισαγωγή ενός «κλειδιού» σε ένα μικρομέρος, σε μια ταιριαστή σχισμή σε ένα άλλο μικρομέρος. Το κλείδωμα στη θέση του επιτυγχάνεται μεταφέροντας το πρώτο μικρομέρος μέσα στο άλλο. Οι ενδιάμεσες ενώσεις δημιουργούνται με την κάθετη εισαγωγή ενός μικροτμήματος με σχισμή, σε ένα άλλο μικροτμήματος με σχισμή. Οι σχισμές δημιουργούν μια εφαρμογή παρεμβολής και είναι μόνιμες μόλις ενωθούν τα μικρο-εξαρτήματα.

 

 

 

ΚΟΛΛΗ ΜΙΚΡΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΩΣΗ: Η αυτοκόλλητη μηχανική στερέωση χρησιμοποιείται για την κατασκευή τρισδιάστατων μικροσυσκευών. Η διαδικασία στερέωσης περιλαμβάνει μηχανισμούς αυτοευθυγράμμισης και συγκόλληση. Μηχανισμοί αυτοευθυγράμμισης αναπτύσσονται σε μικροσυναρμολόγηση κόλλας για να αυξηθεί η ακρίβεια τοποθέτησης. Ένας μικρο-ανιχνευτής συνδεδεμένος με έναν ρομποτικό μικροχειριστή συλλαμβάνει και εναποθέτει με ακρίβεια την κόλλα στις θέσεις-στόχους. Το φως σκλήρυνσης σκληραίνει την κόλλα. Η σκληρυμένη κόλλα κρατά τα μικροσυναρμολογημένα μέρη στη θέση τους και παρέχει ισχυρούς μηχανικούς αρμούς. Χρησιμοποιώντας αγώγιμη κόλλα, μπορεί να επιτευχθεί μια αξιόπιστη ηλεκτρική σύνδεση. Η αυτοκόλλητη μηχανική στερέωση απαιτεί μόνο απλές λειτουργίες και μπορεί να οδηγήσει σε αξιόπιστες συνδέσεις και υψηλές ακρίβειες τοποθέτησης, οι οποίες είναι σημαντικές στην αυτόματη μικροσυναρμολόγηση. Για να αποδειχθεί η σκοπιμότητα αυτής της μεθόδου, πολλές τρισδιάστατες συσκευές MEMS έχουν μικροσυναρμολογηθεί, συμπεριλαμβανομένου ενός 3D περιστροφικού οπτικού διακόπτη.