Fabrication de Micro-Objets par le procédé LIGA X
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Fabrication de Micro-Objets par le procédé LIGA X
Service Relations Industrielles et Grands Enjeux de Société Juillet 2005 Fabrication de Micro-Objets par le procédé LIGA X Description Le LIGA X (Lithographie profonde par rayons X / Electro-croissance / Moulage) est un procédé séquentiel* de fabrication de micro-objets de haute précision. La combinaison de la très haute intensité et du parallélisme extrême (très faible divergence) du faisceau de rayons X durs** issu du rayonnement synchrotron permet d’obtenir par impression de résines épaisses des structures micrométriques ayant des parois verticales abruptes et lisses. Avantages concurrentiels du LIGA X par rapport aux autres procédés de micro-fabrication • • • • • • • • technologie tridimensionnelle et « non silicium », obtention de formes complexes et de section quelconque, facteur de forme élevé (jusqu’à 100, soit par exemple 5 µm de diamètre et 500 µm de haut), fabrication d’ « objets isolés » et de « détails » dans une structure massive, grande précision : tolérance de l’ordre de 0,2 µm, résistance élevée et excellent état de surface, mise en oeuvre de matériaux variés : métaux, alliages, plastiques ou céramiques, fabrication en parallèle de nombreuses pièces (plusieurs centaines), identiques ou non (batch processing) pour la production en série. Principaux domaines d’applications • • • • • Micro-électronique, micro-optique, Industries de la défense, Automobile, Micro-mécanique : micro-fluidique, micro-robotique… Biotechnologies, santé : bio-puces, bio-capteurs… Exemples de réalisations (effectuées à partir de 1995 au LURE d’Orsay) • • • • • • masques pour la lithographie X, détecteurs microstrip, micro-pinces, micro-pompes, micro-électrodes…, micro-lentilles transmissives (sphériques et paraboliques) et réflectives paraboliques pour RX, miroirs multi-éléments micrométriques (105 éléments par miroir) pour focaliser la lumière, micro-supports déformables pour l’alignement de micro-lentilles, micro-structures « TeraHertz » opérant dans un spectre électromagnétique supérieur au THz. * : Le procédé s’effectue classiquement en 5 grandes étapes : 1. définition du produit et fabrication des masques de travail 2. irradiation : impression de la résine non cachée par le masque 3. développement : révélation de la structure en résine par attaque chimique (solvant) 4. électroformage : dépôt de métal pour obtention d’une structure métallique réplique négative de la résine 5. moulage : utilisation de la structure métallique comme d’un moule pour la fabrication en série de microobjets, à partir de matériaux divers (métaux, alliages, plastiques ou céramiques) La durée totale de mise en oeuvre du procédé est comprise entre 1 et 3 semaines (délai de fabrication d’un moule). ** : énergie comprise entre 2 et 8 keV ; longueur d’onde comprise entre 0,1 et 0,5 nm. SYNCHROTRON SOLEIL – Société Civile au capital de 12.000 € 439 684 903 R.C.S. EVRY – NAF 731Z – SIRET 439 684 903 00016 Contact : Philippe Deblay, service Relations Industrielles et Grands Enjeux de Société Direction Générale - L’Orme des merisiers - Saint-Aubin - BP 48 – 91192 GIF S/YVETTE Cedex Tél : 01 69 35 90 05 Fax : 01 69 35 94 50 Mél : philippe.deblay@ synchrotron-soleil.fr Web http://www.synchrotron-soleil.fr