Conexiones con Nano-Mecanismos Emplean Níquel
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REVISTA DEDICADA AL NÍQUEL Y A SUS APLICACIONES |
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Imprint patterning is a new technique for making high-density electrical circuits in nickel. |
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Using nickel instead of silicon to make ultra-fine micro parts has many advantages. Nickel is less
brittle, more flexible, and has a higher electrical conductivity than silicon. |
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Micro parts can be reproduced with a high degree of accuracy using nickel electroforming. |
El níquel gana adeptos como sustituto del silicio.
Por Virginia Heffernan
Nickel Compartimiento, Noviembre 2004 -- Como una alternativa de bajos costos para el silicio, el níquel se sigue abriendo camino dentro de las aplicaciones microestructurales tales como en la elaboración de circuitos de alta densidad.
Tradicionalmente, los sistemas micro-electromecánicos (MEM) han sido elaborados con silicio empleando tecnología adaptada de la industria de los semiconductores. Sin embargo, Tekan situada en U.K., fabricante de grandes partes metálicas de precisión y de herramientas, ha abierto una fábrica dedicada exclusivamente tanto a producir micro componentes de alta precisión como partes de grandes dimensiones con características ultrafinas mediante electroformado en níquel y otros materiales.
La compañía esta particularmente entusiasmada con la técnica llamada patrones impresos, una nueva aproximación hacia el desarrollo de la fabricación de circuitos de alta densidad.
"Tenemos un pequeño frenesí (sobre la tecnología)"dice Noel Cherowbrier, Vicepresidente de Desarrollo Internacional de Tecan Inc. "Los clientes se nos acercan con una gama de diferentes aplicaciones en las que desean que se aplique la herramienta."
Basado en técnicas de microréplica empleadas para hacer discos compactos y señales reflejantes de carreteras, los patrones impresos producen un estampado metálico de alta densidad hecho de níquel. Utilizando un laminador convencional, la imagen de la estampa puede ser impresa directamente en un sustrato, produciendo trazos de circuito y vías (pequeños orificios por los cuales se conectan los alambres de diferentes redes de un tablero de circuitos). El sustrato puede entonces ser metalizado para asegurar un circuito preciso de alta densidad.
Esta nueva técnica, una tecnología de estampado preciso de altos volúmenes, permite que las partes originales de silicio permanezcan perfectas, a partir de las cuales puede producirse un número infinito de réplicas a costos relativamente bajos.
Los patrones impresos tienen ventajas sobre la fabricación estándar de circuitos de alta densidad que se basan en foto imágenes y perforado por láser. Pueden obtenerse pistas completas estampadas en una sola operación. El estampado puede hacerse repetidamente.
"Esta nueva tecnología puede revolucionar la manufactura de tableros de circuitos de alta densidad y de micropistas, siendo significativamente más rápido y menos costoso además de tener la capacidad de proveer armados y pistas más finas que los que actualmente se obtienen con la tecnología de hoy," dice Cherowbrier en un artículo para la Circuits Assembly titulado MEM: Un Níquel para sus Pensamientos. "El proceso no involucra perforación y el procedimiento para recubrir se reduce.
Los beneficios de usar níquel en lugar de silicio en microestructuras, incluyendo circuitos de alta densidad, son muchos. La principal ventaja es que es más barato. También el níquel es menos frágil, es más flexible y tiene una conductividad eléctrica más elevada que la del silicio. Debido a que posee buenas propiedades ópticas, además de que puede emplearse en espejos lisos, es ideal para aplicaciones ópticas.
Los fabricantes de componentes que emplean níquel pueden trabajar con sustratos más grandes que si trabajaran con silicio, lo cual les permite fabricar partes de mayor tamaño con características finas o un número de partes con tolerancias muy cerradas. Además pueden producir estas piezas en menos tiempo debido a que la elaboración con los sistemas de níquel son más simples que los sistemas de silicio.
El silicio ha dominado el mercado debido a que los diseñadores están familiarizados con él, además de las disponibilidad de proveedores," dice Cherowbrier. "Sin embargo, no necesariamente es la mejor opción, particularmente en el costo, aplicación y tiempo en el mercado."
De este modo, la tecnología de materiales base níquel ha sido utilizada para hacer productos que van desde aparatos auditivos hasta micro lentes. Debido a que puede usarse para fabricar partes tan extremadamente pequeñas, futuras aplicaciones son virtualmente ilimitadas.
Virginia Heffernan is a Toronto-based freelance writer.
Crédito de la fotografía: Tecan Inc.
 Noel Cherowbrier |
