سبق 13.7مائیکرو اور نینوباب 13 · مائیکرو اور نینو فیبریکیشن

LIGA

ایکس رے یا UV سے گہری درزیں بناتی ہے، انہیں نکل سے بھرتی ہے، پھر نقلیں ڈھالتی ہے

LIGA اونچی، بالکل سیدھی دیواروں والے ننھے دھاتی پرزے بناتی ہے، جیسے کچھ مکینیکل گھڑیوں کے اندر کے گیئر اور اسپرنگ۔ اس کا نام جرمن الفاظ لیتھوگرافی (روشنی سے نمونہ بنانا)، الیکٹروپلیٹنگ اور مولڈنگ کا مخفف ہے، جو وہ تین مراحل ہیں جنہیں یہ جوڑتی ہے۔ یہ ایسی شکلوں تک پہنچتی ہے جو کسی کٹنگ ٹول کے لیے بہت چھوٹی اور بہت گہری ہیں۔

تصویر: Forschungszentrum Karlsruhe, CC BY-SA 3.0, بذریعہ Wikimedia Commons

LIGA · ریزسٹ سے ڈھالی ہوئی نقل تک چھ کراس سیکشنچھ پینل بائیں سے دائیں پڑھیں، پہلے اوپر کی قطار؛ دائرے میں لکھے نمبر نیچے کے مراحل سے ملتے ہیں۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

موٹی ریزسٹ لگائیں۔ ریزسٹ کی تہہ، ایک پلاسٹک جسے روشنی کیمیائی طور پر بدل سکتی ہے، دھاتی بیس پلیٹ پر جوڑی جاتی ہے۔ عام ریزسٹ PMMA (ایکریلک) اور SU-8 (ایک ایپوکسی) ہیں، ملی میٹر تک موٹے۔
ایکسپوز کریں۔ سنکروٹرون (ایک حلقہ نما پارٹیکل ایکسلریٹر جو شدید روشنی خارج کرتا ہے) سے متوازی ایکس رے، یا سستی UV-LIGA میں UV روشنی، ماسک کے آر پار پڑتی ہے۔ ماسک پر سونے کے دھبے شعاعوں کو روکتے ہیں؛ جہاں وہ گزرتی ہیں، ریزسٹ نیچے تک بدل جاتی ہے، جس میں گھنٹے لگ سکتے ہیں۔
ڈیولپ کریں۔ کیمیائی غسل کھلی ہوئی ریزسٹ کو گھول دیتا ہے۔ گہری درزیں رہ جاتی ہیں، تقریباً عمودی، آئینے جیسی ہموار دیواروں کے ساتھ۔
الیکٹروفارم کریں۔ پلیٹنگ غسل میں بجلی کا کرنٹ ہر درز کی تہہ میں ننگی بیس پلیٹ پر نکل جماتا ہے۔ دھات اوپر کی طرف بڑھتی ہے اور درزوں کو ایٹم بہ ایٹم بھرتی ہے، اکثر کئی گھنٹوں میں۔
لیپ کریں اور اتاریں۔ اوپر کا حصہ لیپ کیا جاتا ہے (باریک ابریسیو سے رگڑ کر چپٹا کیا جاتا ہے)، پھر بچی ہوئی ریزسٹ گھول دی جاتی ہے۔ آزاد کھڑے دھاتی پرزے بچتے ہیں، یا دھاتی سانچے کا انسرٹ اگر وہ جڑے رہیں۔
نقلیں ڈھالیں (اختیاری)۔ نکل انسرٹ انجیکشن مولڈنگ یا ہاٹ ایمبوسنگ (اسے نرم کیے گئے پلاسٹک میں دبانا) کے لیے سانچے کا کام کرتا ہے۔ یہ ہزاروں سستی پلاسٹک نقلیں بنا سکتا ہے۔

اہم حقائق

مواد: ریزسٹ: PMMA یا SU-8؛ دھات: نکل، نکل الائے، تانبا، سونا؛ نقلیں پلاسٹک یا سیرامکس میں
عام پرزے: گھڑی کے گیئر اور اسپرنگ، مائیکرو گیئر، نوزلیں، MEMS کے کومب ڈرائیو، مائیکرو فلوئڈک چپس کے سانچے
پرزے کا سائز: چند مائیکرون کی خصوصیات؛ اونچائی دسیوں مائیکرون سے ملی میٹر تک؛ پرزے عموماً ملی میٹر چوڑے
درستگی: پہلو بہ پہلو سب مائیکرون سے بھی کم درستی؛ ایکس رے کے ساتھ اونچائی اور چوڑائی کا تناسب تقریباً 100:1 تک
سطح کی تکمیل: بہت ہموار، تقریباً عمودی، آئینے جیسی پہلو دیواریں
کتنی مقدار کے لیے موزوں: دھاتی پرزے چھوٹی سے درمیانی سیریز میں؛ ڈھالی گئی پلاسٹک نقلیں بڑی سیریز میں
ٹولنگ اور مشین کی لاگت: ایکس رے LIGA کو نایاب، مہنگا سنکروٹرون وقت چاہیے؛ UV-LIGA عام UV لیمپ استعمال کرتی ہے اور کہیں سستی ہے؛ ساتھ ماسک اور پلیٹنگ غسل
رفتار: سست: نمائش اور پلیٹنگ ہر ایک میں گھنٹے لگتے ہیں، مگر ایک پلیٹ ایک ساتھ کئی پرزے اٹھاتی ہے

خوبیاں اور حدیں

خوبیاں

بہت اونچی، پتلی دیواریں جو تقریباً عمودی اور ہموار رہتی ہیں
ملی میٹر اونچے پرزوں پر مائیکرون سے کم درستی
ٹھوس دھاتی پرزے، صرف پتلی کوٹنگ نہیں
دھاتی سانچہ سستی پلاسٹک نقلیں بناتا ہے

حدود

ایکس رے والی قسم کو سنکروٹرون چاہیے: نایاب اور مہنگا
لمبے نمائش اور پلیٹنگ کے اوقات
صرف 2.5D شکلیں (چپٹا خاکہ جو سیدھا اوپر کھینچا گیا ہو)، انڈرکٹ نہیں
UV-LIGA سستی ہے مگر کم اونچی اور کم درست

کہاں استعمال ہوتا ہے

گھڑی سازیایسکیپ وہیل، اینکر، اسپرنگ، سوئیاں (UV-LIGA نکل کے پرزے)
MEMS (مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹمز، چپس پر ننھی مشینیں)مائیکرو گیئر، ایکچویٹر، کومب ڈرائیو، آپٹیکل سوئچ
طبیمائیکرو سوئیاں، مائیکرو فلوئڈک ٹیسٹ کارڈ کے سانچے، سماعتی آلے کے پرزے
آپٹکس اور ایکس رےایکس رے لینس، مائیکرو اسپیکٹرومیٹر کے سانچے، گریٹنگ
الیکٹرانکسمائیکرو کنیکٹر، چپس جانچنے کی پروب سوئیاں
توانائی (تاریخی)یورینیم افزودگی کی علیحدگی نوزلیں، 1980 کی دہائی میں LIGA کا آغاز

اسے کیسے پہچانیں

آپ LIGA کے پرزے شاذ و نادر ہی دیکھیں گے: وہ مکینیکل گھڑیوں، چپ ٹیسٹنگ پروب کارڈ اور مائیکرو فلوئڈک آلات کے اندر چھپے ہوتے ہیں۔
ایک ننھا دھاتی گیئر یا اسپرنگ جس کی دیواریں اتنی سیدھی اور چمکدار ہیں کہ پالش کی ہوئی لگتی ہیں، کچھ جگہوں پر بال سے بھی پتلی۔
اوپر سے نیچے تک وہی خاکہ، تیز اندرونی کونوں کے ساتھ اور بغیر ڈرافٹ کے (وہ ہلکی ڈھلان جو زیادہ تر ڈھلے پرزوں کو چاہیے)۔
ڈھالی گئی LIGA نقلیں: مائیکرو چینلوں یا ننھے ستونوں والی شفاف پلاسٹک چپس، جو صرف عدسے کے نیچے نظر آتی ہیں۔

موازنہ کریں

فوٹو لیتھوگرافی13.2روشنی سے خاکہ کھینچنے کا وہی مرحلہ، مگر چپٹے چپ نمونوں کے لیے پتلی ریزسٹ میں؛ LIGA گہری جاتی ہے اور دھات شامل کرتی ہے۔الیکٹرو فارمنگ11.7نمونے پر پلیٹنگ سے دھاتی پرزے اگاتی ہے؛ LIGA لیتھوگرافک مائیکرو سانچے کے اندر الیکٹروفارمنگ ہے۔فیمٹو سیکنڈ لیزر مشیننگ13.6بھی مائیکرو پرزے بناتی ہے، مگر ٹھوس شیٹ سے مواد ہٹا کر؛ LIGA انہیں اگاتی ہے، زیادہ سیدھی اور اونچی دیواروں کے ساتھ۔

دیکھیں

Support Center for Microsystems Education · LIGA کے ہر مرحلے کی اینیمیٹڈ سیر

sylmandcls · ایک سنکروٹرون پر اصل ایکس رے لیتھوگرافی بیم لائن

Mimotec SA · ایک سوئس صنعت کار UV-LIGA گھڑی کے پرزے کیسے بناتا ہے

Tech Ed · مائیکرو مشینیں بنانے کے دوسرے طریقوں میں LIGA کہاں فٹ بیٹھتی ہے

اصل تصاویر دیکھیں

Wikipedia: LIGA — یورینیم افزودگی کی نوزل، آپٹیکل سوئچ، مائیکرو اسپیکٹرومیٹر کے سانچے اور ایکس رے لینس کی تصاویر
Wikimedia Commons تصویری تلاش

یاد رکھیں

LIGA: ایکس رے یا UV سے گہری درزیں بنائیں، انہیں نکل سے بھریں، پھر چاہیں تو نقلیں ڈھالیں۔
یہ اونچے، سیدھی دیواروں والے مائیکرو پرزے بناتی ہے جہاں کوئی کٹنگ ٹول نہیں پہنچ سکتا۔
ایکس رے LIGA سب سے درست ہے مگر سنکروٹرون چاہیے؛ UV-LIGA گھڑی سازی کا سستا کام کا گھوڑا ہے۔