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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-02252011-183833


Tipo di tesi
Tesi di dottorato di ricerca
Autore
BASSU, MARGHERITA
URN
etd-02252011-183833
Titolo
Advances in Electrochemical Micromachining of Silicon: Towards MEMS Fabrication
Settore scientifico disciplinare
ING-INF/01
Corso di studi
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Relatori
tutor Ing. Barillaro, Giuseppe
tutor Prof. Nannini, Andrea
tutor Prof. Santochi, Marco
Parole chiave
  • silicon micromachining
  • MEMS
  • microgripper
Data inizio appello
31/05/2011
Consultabilità
Completa
Riassunto
In questo lavoro è stato fatto un passo avanti significativo verso la fabbricazione di strutture MEMS e microsistemi con elevato aspect-ratio utilizzando il micromachining elettrochimico del silicio in soluzioni a base di HF (ECM). L’ECM è una tecnologia di microstrutturazione recentemente proposta che combina i vantaggi di entrambe le tecniche di micromachining tradizionalmente utilizzate, l’alta flessibilità delle tecniche dry e il basso costo delle tecniche wet. Tra le caratteristiche principali dell’ECM sono degne d’essere menzionate la possibilità di cambiare l’anisotropia dell’attacco (da uno a zero) e l’alto aspect-ratio delle strutture ottenibili. Queste caratteristiche permettono di avere una maggiore flessibilità nella microfabricazione, anche rispetto alla tecnologie dry, e rendono possibile la fabbricazione di strutture MEMS ad alta densità in un singolo passo di attacco elettrochimico. Sono state fabbricate strutture con elevato aspect-ratio, di forma e dimensioni differenti, costituite da masse inerziali free-standing equipaggiate di comb-fingers e sospese per mezzo di molle ripiegate e non-ripiegate dal substrato. La tecnica ECM di fabbricazione di strutture MEMS (processo, caratteristiche e svantaggi) è qui discussa nei dettagli con riferimento ai risultati sperimentali. Le regole di design identificate nella fase di sviluppo del processo sono state quindi applicate alla progettazione e fabbricazione di tre prototipi di microgripper. I microgripper, infatti, sono dei microsistemi complessi, di grande interesse attuale per la movimentazione di micro oggetti, che integrano al loro interno strutture MEMS di varia complessità necessari all’attuazione del gripper stesso. I microgripper sono quindi ideali per testare le potenzialità della tecncica di micromachining ECM.
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