ULTIMA INVESTIGACION ROBOTICA

ULTIMA INVESTIGACION ROBOTICA

La última investigación robótica ha llegado desde la Universidad de Waterloo (Ontario). El grupo de científicos liderado por Mir Behrad Khamesee ha mostrado un robot magnético capaz de volar a alturas prudenciales. Este microrobot tan solo pesa un gramo y puede moverse hacia muchas direcciones girando sobre tres ejes.

El robot cuenta con varios electroimanes que interactúan con los otros campos magnéticos que sirven de base. El resultado de la unión de estas dos fuerzas hace que el mini-robot pueda sobrevolar la superfície. En un extremo lleva incorporadas unas pinzas que pueden abrirse gracias a la inyección calorífica de los rayos láser que nos permitirían manipular objetos o ejecutar tareas a distancia. El robot queda explicado con detalle en un documento con título "MechMN: Design and Implementation of a Micromanipulation System using a Magnetically Levitated MEMS Robot".

Aunque todavía es pronto para especular, los científicos de este proyecto piensan que el mini-robot magnético podría ser útil en un futuro para solventar tareas difíciles como limpiar habitaciones, manipular objetos o sustancias peligrosas.

Los científicos piensan que el invento puede resultar muy útil. ¿El motivo? Según explica el Sr. Khamesee "el robot flota libremente sin cables y funciona en una sala cerrada con el sistema de control fuera". Además,  "puede trabajar en entornos hostiles. Por ejemplo, podría manipular desechos tóxicos o realizar experimentos biológicos peligrosos."

En cualquier caso, con el primer experimento sobre la mesa parece difícil que pueda construirse una base magnética extensa para que el robot pueda trabajar sobre espacios más amplios. De momento, el proyecto de la Universidad de Waterloo seguirá desarrollándose. De momento tendremos que conformarnos con disfrutar junto a los Robo-Q, unos mini robots completamente autónomos que ya han pasado por la fase experimental. Juegan a fútbol y pasan de labores científicas de altos vuelos.

 

 

NOMBRE: YENNY MEDINA

CI 19847659

MATERIA: CAF

TELEFONIA CELULAR-MEMS

TELEFONIA CELULAR-MEMS

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Estas nuevas funciones traerán nuevas cuestiones tales como: consumo de energía, flexibilidad, nuevas características y costo. El CAGR (Tasa de Crecimiento Anual Compuesta) para microteléfonos 3G se estima en 69 % para el período 2005-2007 mientras que para los Circuitos Integrados (ICs) es del 38.5 %. Realmente la 3G demandará un nuevo EVDO (Evolution Data Optimized – protocolo de transmisión por radio inalámbrica de datos) y plataformas WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access – soporte de servicios multimedia muy rápidos como video de movimiento completo, acceso de Internet y comunicación de video), nuevos chips y nuevo software. Algunas estimaciones valúan en más de 30.000 millones de dólares la participación de MEMS en la industria de los teléfonos móviles (incluye dispositivos RF, amplificadores de poder, drivers, memorias, sensores de imagen, etc).

El mercado de reemplazo es, por ahora, la porción mayor del negocio de teléfonos móviles a nivel mundial, y la diferenciación de productos es cada vez más difícil debido a la disponibilidad de las nuevas tecnologías de producción por parte de todos los fabricantes. Además, la vigencia de los productos se acorta, de 12 a 18 meses ya ha bajado a 8 a 12 meses.
Como breve descripción del concepto de generación, debemos decir que estas se definen por la diferenciación y/o calidad de las prestaciones y tecnologías que se integraron en los teléfonos móviles desde su aparición en 1979:
Los de la primera generación o 1G son analógicos, envían información sobre ondas cuya forma varía casi continuamente. Sólo se pueden usar para voz y su calidad de llamada es afectada por la interferencia.
La segunda generación o 2G sólo denomina una forma de marcar el cambio de protocolos de telefonía móvil analógica a digital.
Llegada alrededor de 1990 su desarrollo deriva de la necesidad de un mayor manejo de llamadas en prácticamente los mismos espectros de radiofrecuencia asignados, para lo cual se introdujeron protocolos de telefonía digital que permitían más enlaces simultáneos y, en la misma señal, integrar otros servicios como el Paging en un servicio denominado SMS, etc. Abarca varios protocolos (GSM, TDMA Cellular PCS o IS-136, CDMA, D-AMPS, PHS) desarrollados por varias compañías e incompatibles entre sí, lo que limitaba el área de uso de los teléfonos móviles.
En la tercera-generación o 3G los servicios asociados posibilitan transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica) y datos no-voz (descarga de programas, intercambio de e-mail, y mensajería instantánea). Las tecnologías de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. El estándar UMTS está basado en la tecnología W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización 3GPP (abreviatura de 3rd Generation Partnership Project), también responsable de GSM, GPRS y EDGE.
Pero hay más!!!... ya viene la cuarta generación o 4G con una tecnología de acceso inalámbrico mediante ondas de radio, con transferencias de 1 gbps a 20km/h. No sólo define un estándar, sino que proporcionará un ambiente donde las conexiones podrán operar entre sí, proporcionando la sensación de interactuarse en tiempo real con servicios multimedia como video de alta calidad y videoconferencia, entre otros. Esperada para 2010, 4G cambiará radicalmente la forma a la cual el mundo ha estado acostumbrado a conectarse aumentado 10 veces las conexiones con base 3G.
Existe una muy fuerte correlación entre la ampliación, versatilidad y calidad de las funciones integradas en los teléfonos móviles con los avances que por otra parte (y en algunos casos, de manera específica) han expandido el potencial de la electrónica, el desarrollo de nuevos materiales, la industria del software y, más deslumbrantes quizás, los Nanodispositivos y sistemas Microelectromecánicos (MEMS).

Los Sistemas Microelectromecánicos (MEMS) son la integración de elementos mecánicos, sensores, accionadores, y electrónica en un sustrato de silicio común mediante la tecnología de microfabricación. Mientras la electrónica se fabrica usando el circuito integrado (IC) en secuencias de proceso (p.ej, CMOS, Bipolar, o procesos de BICMOS), los componentes micromecánicos son fabricados usando procesos "de microtrabajo a máquina", (compatibles con el grabado al aguafuerte) sobre partes de una oblea de silicio y/o añadiendo nuevas capas estructurales para formar los dispositivos mecánicos y electromecánicos.

La captura de movimiento es una aplicación vital para acelerómetros y giroscopios. Éstos son, sensores de aceleración para el interfaz máquina / humano (activación de modo silenciosa, control de juegos, presentación de imagen, animación del logotipo activo). Los sensores 3D de aceleración están ya en la producción en Freescale, STM, Kionix y más de 15 compañías en Japón (MEW, DNP, etc.) Los otros dispositivos MEMS de inercia que podrían ser usados en teléfonos celulares son giroscopios. Ellos pueden ser usados para la estabilización de imagen junto al sensor de imagen (sobre todo para funciones con los nuevos sensores 3MPixels).
Los acelerómetros combinados con giroscopios podrían alcanzar un valor de mercado de 64 millones de dólares en 2008. Este cálculo es bastante conservador: Si la aplicación del sensor de aceleración es realmente útil, el mercado será significativamente mayor. Sólo un ejemplo: una aplicación de crecimiento muy fuerte en Corea para el sensor de aceleración es la capacidad de descargar logotipos que podrían ser activados por el movimiento del teléfono móvil. Los operadores de servicio venden tales "telecargas" y esto es un mercado muy importante en Corea. Tal negocio es permitido por el acelerómetro y los operadores quieren pagar por incorporar esta nueva función en el teléfono móvil porque así consiguen más ingresos (estamos directamente en la Regla 1 del negocio telefónico Móvil).
Una segunda aplicación de MEMS en teléfonos móviles es el reemplazo del micrófono de condensador electromagnético (ECM) por micrófonos de Silicio. Este mercado podría comenzar con productos de alta calidad con una tasa de crecimiento mayor al 80% en los próximos 3 años. Knowles Acoustics ha vendido 20 millones de unidades en 2004, más de 80 millones de unidades en 2005 y se cree que el mercado alcanzará más de 350 millones de unidades (o 157 millones de dólares) en 2008.
Dos clases de RF MEMS podrían ser de interés en comunicaciones móviles: interruptores de RF, permitiendo bandas de multifrecuencia y dispositivos pasivos de RF, sustituyendo los dispositivos pasivos existentes. Ya están en producción en Agilent e Infineon. Los interruptores de MEMS podrían permitir que teléfonos celulares funcionaran en bandas de frecuencia múltiples, pero deberían tener:

- Valores de pérdida de inserción bajos (<1 dB)
- Bajo costo (<1 dólar)
- Operar con baja energía

Un problema serio del teléfono móvil es la corta duración de la batería. Se trabaja en el desarrollo de microcélulas de combustible. Este elemento debería tener al menos 1 semana de plena operación y su precio entre 3 y 8 dólares. Integrada directamente en el teléfono móvil con su acumulador, y esto a su vez integrar tecnologías MEMS. Toshiba, NEC y Fujitsui ya disponen de prototipos, con producción anunciada para 2007.

Aunque las tecnologías sean más cercanas a la microelectrónica que a las microtecnologías, los nuevos sensores de imagen también integrarán cada vez más dispositivos autofocus, aportando un alto valor agregado en funciones ópticas. Estos sensores, con resolución mayor a 1.3 MPixels necesitarán un módulo autofocus. Algunas compañías proponen lentillas de foco automáticas (tecnología de lente líquida de Varioptic) y otros investigan la tecnología MEMS para este fin (Siimpel).

La función de identificación es otra de las innovaciones previstas. Alps Electronics ha desarrollado una miniatura delgada que es sensible a la presión. Este sensor es más orientado hacia PDA pero los teléfonos móviles podrían ser un mercado de interés. Además serán importantes las innovaciones de pantalla, por cuanto las funciones multimedia necesitarán demostraciones muy avanzadas, y en este campo los MEMS pueden ofrecer buenas prestaciones en el futuro. Estas 2 aplicaciones pueden lograrse después de 2008, según la disponibilidad de producto y la clave de su éxito será el costo, si consideramos que el dispositivo actual, en un móvil de 2da. generación no supera los 20 dólares, el precio del dispositivo MEMS deberá ser proporcionadamente bajo.

Ante un futuro de móviles con más multifunción, hay cinco razones principales para integrar MEMS:
· Se requiere sensibilidad para detectar lo que pasa en el mundo externo: p.ej el uso de acelerómetros, giroscopios (para añadir nuevas capacidades de detección de movimientos) y autofocus para captura de imagen.
· Se necesita ampliar la vida útil del teléfono móvil: (microcélula de combustible para sustituir baterías)
· Se requiere más integración: (módulo de RF con dispositivos MEMS)
· Mayor definición y realce: (nueva pantalla capaz de mostrar vídeo)
· Necesidad de añadir nuevas funciones: (GPS, biometría, identificación …)

Sin embargo, hay que considerar que el negocio telefónico móvil se dinamiza según 3 leyes:

1. Las nuevas funciones son bienvenidas si pueden disminuir el precio o crear/aumentar la corriente de ingresos a operadores. El sensor de imagen es el ejemplo perfecto.
2. Si una nueva función puede ser realizada con software en lugar de hardware, el software siempre ganará. Es un vector de costo, volumen y peso: ejemplo de módulo de estabilización
3. Bajar el costo año tras año es clave. La disminución de precios por año está en el orden del 20 %.

Estiman que el mercado MEMS 2008 alcanzará un costo promedio del dispositivo de 6 dólares por teléfono móvil. La parte principal del mercado es para MEMS de inercia, micrófono de silicio y FBAR. Por supuesto, la presión de precios en el negocio telefónico móvil es realmente una coacción y los MEMS serán aprobados conforme al éxito de las nuevas funciones. Este análisis podría ser afectado por cambios positivos según dos vías principales:
Primero, habrá un fuerte impacto si las nuevas características proporcionados por dispositivos MEMS son aceptados por el usuario. El segundo impacto es la capacidad de los dispositivos MEMS para brindar capacidades técnicas ampliadas (como el tiempo de vida ampliado de la batería).

 

NOMBRE: YENNY MEDINA

C.I 19847659

MATERIA: CAF

Dispositivos mecánicos ultra pequeños: los MEMS

Dispositivos mecánicos ultra pequeños: los MEMS

En el otro extremo de las técnicas de fabricación tenemos el método llamado de "top-down" que corresponde a la realización de estructuras micrométricas (1 mm=1000 nm =10-6 m) a partir de un proceso de reducción y moldeado de materiales de dimensiones mayores. Este es el método típico de fabricación de dispositivos propios de la microelectrónica y que gracias al avance de las técnicas de litografía permite alcanzar hoy en día escalas submicrométricas.

Para fijar ideas podemos decir que en el microprocesador de una computadora actual tenemos unos 50 millones de transistores por cm2, lo que implica una dimensión típica de 1 mm2 por transistor, con un detalle de los contornos del orden de los 100 nm. Esta miniaturización ha permitido reducir componentes electrónicos voluminosos dando a lugar a equipos portátiles, que de otra manera no se emplearían (radios personales, notebooks, teléfonos celulares, etc.) con un panorama de aplicaciones increíble.

 

Se podrían construir, por ejemplo, pequeños dinamómetros (sensores de fuerza) que colocados en las patas de una cucaracha nos permitirían entender cómo efectúa y distribuye las fuerzas para lograr un desplazamiento tan eficiente en superficies no horizontales. Esta información nos llevaría eventualmente a construir nuevos dispositivos mecánicos en la escala humana para simular las técnicas de desplazamiento de estos insectos. También se podría armar, en dimensiones muy reducidas, un dispositivo ubicado en el cuerpo de un paciente ("lab on chip"), que analizara su sangre y que, en función de los resultados, inyectara fármacos en las dosis adecuadas, y hasta podría enviar una señal de alerta para que el paciente fuera atendido de urgencia. Estas máquinas funcionarían en definitiva como pequeños robots que nos permitirían la realización de un conjunto de tareas hasta hoy inaccesibles en un mundo de escala micrométrica.

La miniaturización de máquinas electromecánicas o MEMS ya es una realidad de nuestros días. Efectivamente, estos microdispositivos ya se emplean para la realización de acelerómetros, presentes en los airbags de los autos para determinar el momento justo en que se produce un choque y disparar así el mecanismo de inflado de las bolsas. Este mismo tipo de MEMS se emplean como elementos de navegación, particularmente en la industria aeroespacial, pero también se prevén aplicaciones como sensores de presión, temperatura y humedad. Se los ha incorporado en marcapasos, para sensar la actividad física del paciente y modificar su ritmo cardíaco. Para evitar falsificaciones de firmas, se ha pensado incorporar estos acelerómetros en lapiceras. De esta manera, no sólo estaría registrado el trazo particular de la firma sino también las velocidades y aceleraciones que le imprimió la mano a la lapicera mientras se firmaba, lo cual haría mucho más difícil su falsificación. También se emplean MEMS en los cabezales de las impresoras de chorro de tinta, produciendo la evaporación controlada de la tinta en el momento justo, y gracias a la entrega localizada de calor. Además de la ventaja del tamaño de estos dispositivos está el hecho de que se los puede fabricar de a miles abaratando notablemente su costo de fabricación.

Los MEMS, como toda nueva tecnología, han tenido un impacto importante a la hora de favorecer el acceso a nuevo conocimiento científico. Este es el caso de la llamada óptica adaptable. La luz de los objetos astronómicos que llega a los telescopios terrestres pasa necesariamente a través de la atmósfera, variando su camino óptico por las variaciones de densidad del aire y de temperatura. Como resultado se obtiene una imagen borrosa, con mala resolución angular. Para evitar este problema, una solución costosa es la de ubicar los telescopios en el espacio (como es el caso del Hubble). Otra solución menos costosa e interesante por su capacidad de emplear telescopios grandes, no limitados por las dimensiones que se pueden manejar en los transportes espaciales, es la que aportó el desarrollo de espejos cuya superficie se deforma mediante MEMS, corrigiendo las distorsiones que produce la atmósfera terrestre.

Esquema del dispositivo que corrige las deformaciones de la imagen producidas por la turbulencia de la atmósfera terrestre. La óptica adaptable, realizada mediante MEMS, permite neutralizar este efecto y obtener una resolución angular adecuada como para distinguir objetos estelares que de otra manera se encontrarían confundidos en una imagen borrosa.

Otra aplicación científica de los MEMS fue la realización de instrumentos de medición de fuerzas entre dos objetos cuyas superficies se encuentran a distancias submicrométricas (< 1um). Uno de los objetivos era poner en evidencia posibles desviaciones de la ley de gravitación universal respecto de la ley establecida por Newton, como predicen algunos modelos teóricos. Según estos modelos, estas desviaciones se podrían hacer más evidentes cuanto menor sea la distancia entre los objetos. El problema es que a cortas distancias también aparecen otras interacciones, como la que surge del llamado efecto Casimir. Este efecto, ligado a la aparición de una fuerza atractiva entre objetos conductores, cuyo origen se relaciona con una propiedad cuántica (oscilaciones de punto cero), se manifiesta principalmente a distancias nanométricas y depende de la geometría de los objetos en cuestión. Los MEMS han aportado las herramientas para evaluar estas fuerzas y corroborar las leyes y sus desviaciones en un rango de distancias hasta ahora no explorado.

 

Nombre: yenny medina

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MICROSENSORES DE GAS

MICROSENSORES DE GAS

El olfato del ser humano y de algunos caninos entrenados se emplea hoy en la industria como herramienta para distinguir entre diversos olores desprendidos de alimentos, combustibles, cosméticos, productos químicos peligrosos y muchos otros. Este proceso de identificación es costoso y poco exacto, requiere tiempos de exposición muy breves (principalmente en el caso de gases peligrosos) debido a que las exposiciones prolongadas llegan a provocar una reducción en la sensibilidad olfativa y otros efectos secundarios dañinos, y una capacitación durante largos periodos. Otro método de detección es la cromatografía de gases, aunque este proceso no permite la detección en tiempo real ni valora los tipos de olores en su conjunto. Por lo tanto, es necesario cambiar los sistemas convencionales de detección de aromas por otros que proporcionen un mayor rango de detección en tiempo real, el incremento en su sensibilidad, un bajo costo, dimensiones pequeñas y una fácil implementación. Excelentes candidatos tecnológicos para estos fines son en consecuencia los MEMS. Esta tecnología permite la integración de sistemas o dispositivos que combinan componentes eléctricos, mecánicos, fluhídricos y ópticos, entre otros, los cuales son fabricados utilizando técnicas y procesos compatibles con la fabricación de circuitos integrados en una escala que va de décimas de micrómetros hasta cientos de micrómetros. Los MEMS se dividen en dos grupos: sensores y actuadores. Los sensores proveen la información de su medio ambiente a través de microcircuitos que la procesan; los actuadores respon- den a las señales de control de los microcircuitos y manipulan el sistema o el medio ambiente para un propósito deseado. En general, un MEMS puede estar compuesto por sensores y actuadores que forman sistemas inteligentes. La tecnología MEMS ofrece aplicaciones en múltiples á reas, entre las cuales se encuentran la transmisión y el engranaje. Como ejemplo, mencionemos un tren de engranes fabricado por el Laboratorio Nacional de Sandia en Albuquerque (Estados Unidos) , el cual cuenta con seis engranes que pueden alcanzar velocidades de hasta 250 revoluciones por minuto.

Sensores de gas
Un sensor de gas es un sensor químico que se basa fundamentalmente en la toma de una muestra de partículas que produce un cambio físico o químico de un material sensible, el que, mediante una circuitería de interfase, provoca una señal eléctrica que constituye la respuesta del sensor. En la figura 1 se muestra un diagrama esquemático de las fases de operación de este sensor químico.

Figura 1. Diagrama esquemático que indica las fases de opeeración de un sensor químico.
Para que un sensor químico global detecte la presencia de diferentes partículas de gases, es necesario que utilice un arreglo de sensores individuales que respondan ante diferentes gases, analizando sus respuestas y clasificándolos según el tipo de olor.

En los últimos años, gracias al desarrollo de la tecnología MEMS, se ha favorecido la miniaturización de varios tipos de sensores; entre ellos se hallan los sensores de gas que se encuentran en una fase temprana de comercialización. La Tabla 1 presenta una clasificación evolutiva de diferentes clases de sensores MEMS, considerando la fecha de su invención inicial hasta su completa comercialización.

La investigación y desarrollo actual de sensores de gases se enfoca principalmente a la búsqueda de materiales sensibles con una alta selectividad bioquímica y la configuración apropiada de diferentes sensores asociados a un patrón de reconocimiento y análisis de multicomponentes. En la siguiente sección se escriben los diferentes y diminutos tipos de sensores de gas que pueden fabricarse al nivel de micras.

De gas de efecto de campo

Estos sensores se basan en el cambio del valor de la resistencia de un óxido metálico en presencia de un gas. El cambio es provocado por la concentración de cargas móviles en el proceso de absorción del gas que se mide. Pueden emplearse diversos óxidos metálicos.

 En la Figura 3 se muestra la sección transversal de un sensor de gas MOSFET operando sobre una membrana de silicio aislante con una película que reacciona a altas temperaturas ante ciertos gases atmosféricos cambiando su conductividad eléctrica.

El inconveniente en esta clase de sensores es que tiene que trabajar a altas temperaturas (100 ºC a 600 ºC) para obtener un cambio apreciable en la resistencia de los materiales semiconductores.

Pellistores o sensores catalíticos

Estos sensores utilizan una bobina de hilo de platino recubierto de un óxido metálico con tratamiento catalítico. Ante la presencia de gases combustibles, el material catalítico tiene la propiedad de hacer arder a dichos gases a temperaturas menores a la de combustión.

El cambio de temperatura en el hilo de platino ocasiona un cambio en su resistencia eléctrica que produce una señal proporcional a la concentración del gas. Estos sensores pueden fabricarse con tecnología MEMS utilizando una membrana de nitruro de silicio como substrato, en el cual se deposita una capa de material catalítico, como se indica en la Figura 4.

Electroquímico
El sensor electroquímico consta de un electrodo metálico (o cátodo) que está en contacto con el gas que se desea detectar y un electrodo de referencia (ánodo), separados entre sí por una delgada capa de electrolito (Figura 5). Una vez que el gas se pone en contacto con el sensor superficial del electrodo, reacciona y ocasiona un mecanismo de oxidación-reducción. Esto genera una corriente eléctrica que es proporcional a la concentración de gas.

Microbalanzas de cuarzo
Este sensor consta en su estructura de un disco delgado de cristal de cuarzo colocado entre dos electrodos, a los cuales se les aplica un voltaje que genera una deformación en el cristal. Debido a que el cristal de cuarzo es piezoeléctrico, un campo eléctrico oscilante aplicado a través del material induce una onda acústica que se propaga a través del cristal.

La onda encuentra un mínimo de impedancia cuando el grosor del cristal es un múltiplo de la mitad de la longitud de onda. En capas delgadas depositadas, la frecuencia de resonancia del cristal depende de la masa total de la estructura. Este depósito provoca una variación de la frecuencia de resonancia que es directamente proporcional a la cantidad de masa añadida, y así, mediante la variación de esta frecuencia, se determina la masa depositada en la superficie del cristal. 

De ondas superficiales

Los sensores de ondas superficiales modifican la velocidad de propagación de las ondas acústicas en la superficie de un sustrato piezoeléctrico ocasionado por el depósito de una cantidad de masa en su superficie. Para producir estas ondas superficiales sobre el sustrato piezoeléctrico, es necesario colocar dos electrodos metálicos interdigitados en su superficie.

La velocidad y el amortiguamiento de las ondas acústicas son muy sensibles a los cambios en la superficie del transductor y, por ende, un depósito de masa en la superficie del sustrato piezoeléctrico provoca un cambio en la frecuencia de oscilación. Así, la frecuencia proporciona una medida de la concentración de masa con una alta sensibilidad.

De gas de tipo orgánico

Esta clase de sensores utiliza cristales orgánicos o polímeros como material sensible al gas. Los polímeros pueden ser conductores o no conductores. El principio de funcionamiento para los sensores que utilizan polímeros conductores es un cambio de resistividad o constante dieléctrica al absorber gas. Por otro lado, los polímeros no conductores reaccionan ante los cambios de masa cuando se encuentran bajo la presencia de un gas y pueden utilizarse como recubrimiento superficial de estructuras resonantes con el objetivo de absorber partículas de un gas en particular y aumentar la masa de las estructuras provocándoles una deflexión o cambios en su frecuencia de resonancia. Tales variaciones pueden medirse de modo piezorresistivo, óptico o capacitivo. En la Figura 8 se muestran los elementos de un sensor de gas orgánico con una viga resonante recubierta con un polímero orgánico, dos excitadores térmicos y un elemento detector piezorresistivo que traduce el cambio de masa de la estructura a señal eléctrica.

Un sensor de gas del tipo orgánico que utiliza polímeros no conductores como material de recubrimiento en estructuras resonantes tipo viga fue fabricado en el Cent ro Nacional de Microelectrónica (CNM) de Barcelona, España

 

NOMBRE: YENNY MEDINA

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Soldadura de obleas

Soldadura de obleas

SB6L

 

 

Sistema de soldadura de obleas manual

No hay por que comprometer la eficacia en un soldador de obleas manual. El SB6L usa la misma tecnología de soldadura en su interior, que los más automáticos soldadores de Suss, incluyendo su precisión de temperatura y control de fuerza durante el soldado. La cámara de de soldadura por si misma tiene la misma rigidez y paredes de cámara electro pulidas, platos de presión de silicio de carburo, y nivelación de precisión de los chucks.

Suss ha demostrado facilidades en su software para una fácil transmisión de la I+D a la pre-producción o incluso procesos de producción completamente automáticos.

La máquina SB6L viene en un marco de metal con una cámara de vacío, control electrónico, y un ordenador integrado, dando una imagen de integración profesional. Es compatible con la larga base instalada de alienadoras MA/BA (alrededor de 1.300 en este campo hoy en día), con un sistema de figuras de diseño abierto, de manera que no se tiene por que invertir en tecnología de alineamiento o figuras para construir sus capacidades de soldadura.

Características y Beneficios :

·      Hasta 1 micra de capacidad tras alineamiento de soldadura permitiendo un mejor rendimiento y abriéndose a nuevas aplicaciones.

·      Una cámara diseñada para todos los tipos de proceso: incluyendo anódica, frito de vidrio, termo compresión, SOI, polímeros y soldadura por adhesivo, ofreciendo lo último en flexibilidad.

·      Los procesos desarrollados en el SB6L son compatibles con un alto volumen de sistema de acumulación de soldadura de Suss, para una fácil transmisión de la tecnología.

SB6/8e

 

Sistema de soldadura de obleas semiautomático

El SB6/8e es un sistema de soldadura de obleas semiautomático, controlado por ordenador, en un solo módulo y diseñado para obleas de 150mm o 200mm. Las características del sistema SB6/8e como su rígida cámara de vacío para ser el mejor de su clase en la precisión de alineamiento de soldadura posterior, calentadores de sustratos independientes superiores e inferiores, y una programación precisa del control de la fuerza durante el proceso de soldadura de obleas.

Un brazo cañón de carga de obleas simplifica la carga y descarga de las obleas alineadas en el sistema de vacío. Combinado con el sistema de alineamiento de soldadura de SUSS BA6 o BA8 el SB6e y SB8e da un alineamiento de soldadura posterior mayor, así como control sobre la fuerza y temperatura. Es ideal para MEMS, SOI, nivel de empaquetamiento de obleas y aplicaciones de optoelectrónica.

El SB6/8e puede ser equipado con figuras de herramientas para todos los procesos conocidos de soldadura para sustratos desde 20x20mm hasta 200mm de diámetro. Adicionalmente, la cámara del SB6e y SB8e, las herramientas y las figuras son usadas en las herramientas almacenadoras de producción, como en la ABC200, esto permite un fácil proceso tecnológico de transferencia de tecnología de un volumen de producción bajo a una producción en masa.

Características y Beneficios :

·      Ideal para todos los procesos de soldadura de obleas incluyendo anódica, eutéctico, adhesivo, fusión, SOI y termo compresión.

·      Encajando para todo tipo de sustratos y obleas hasta 200mm de diámetro, y 6mm de grosor.

·      Una alta precisión de soldadura de alineamiento posterior, asegurada por la figura de transporte de SUSS con un sistema de sujección automático en combinación con las alineadoras de soldadura SUSS BA6.

·      Hasta una micra de precisión en alineamiento de soldadura posterior con la opción de pre soldadura para la BA6/8 para la soldadura anódica con múltiples obleas.

·      Control del entorno de soldadura, del vacío o del gas de ambiente.

CB8

Soldador de obleas semiautomático

El paquete de alto rendimiento del CB8, incluyendo lo último en uniformidad de presión, estabilidad de alineamiento, y rendimiento térmico superior, descansan en una nueva y revolucionaria plataforma de patentes tecnológicas, continuando con la filosofía de SUSS "Superior por Diseño".

El alto rendimiento del CB8 diseñado para procesos y aplicaciones críticas ha sido construido usando varias claves de innovaciones tecnológicas, todas ellas únicas en SUSS. Diseño de la columna de presión lo que asegura lo último en presión de uniformidad, y es confirmado vía verificación de carga de celda. Capacidad de Compensación de Error de apilamiento lo que nos da un perfecto paralelismo en todas las soldaduras. Un sistema de vacío único de aislamiento de calor lo que permite una rápida e incluso alto rendimiento de calor y capacidades de enfriamiento. Todas estas tecnologías descansan sobre una extremadamente rígida súper estructura de 3 postes como estructura de soporte de carga lo que nos da lo último en estabilidad y solidez de alineamiento.

Características y Beneficios :

·      Alto rendimiento en soldadura de obleas, lo mejor en su clase en uniformidad de presión, uniformidad de temperatura y estabilidad de alineamiento.

·      Superestructura de carga rígida de 3 postes dando la máxima estabilidad en alineamiento superior y capacidad de fuerza (90 kN por 200mm. de oblea).

·      Tecnología de columna de presión para aplicar una fuerza extrema y lo mejor de su clase en uniformidad (+/-5%).

·      Aislamiento de vacío, múltiples zonas de calentamiento permitiendo un rápido calentamiento de (30ºC/min) y rápido tiempo de enfriamiento asegurando una excelente uniformidad de temperatura (+/-1%).

·      Compensación de errores en apretamiento en pares de obleas antes de la soldadura nos asegura la estabilidad en el paralelismo y alineamiento.

ABC200

Soldador de obleas automático por sistema de módulos

Los módulos del SUSS ABC200 para la soldadura automática de obleas, ofrece un rendimiento en el proceso mayor y una productividad sin igual. Configurable para obleas de hasta 200mm de tamaño, el sistema ABC200 esta basado en diferentes módulos que pueden ser puestos juntos de acuerdo a las diferentes necesidades y aplicaciones. La operación totalmente automatizada de cassette a cassette abre las puertas a un alto volumen de producción sin igual en este campo.

Esta generación modular de ABC200 soldador de sustratos soporta todas las tecnologías comunes de soldadura, asi como aplicaciones mixtas y esta especialmente diseñado para optimizar la soldadura de alineamiento por fusión, adhesiva, termo compresión y triple apilamiento soldadura anódica.

La ABC200 ofrece operación ininterrumpida mientras se llevan a cabo múltiples recetas y fluyen diferentes procesos. Todos los sistemas de módulos tienen unas dimensiones reducidas y requerimientos de espacio con una mínima huella de configuración de 1.2m x 1.4m. El sistema puede ser rápidamente reconfigurado en su sitio añadiendo o reemplazando módulos para las crecientes necesidades de producción o los cambios de tecnología incluyendo metrología in-situ.

Características y Beneficios :

·      Configurable para obleas de hasta 200mm.

·      El layout mas pequeño (con 1.2m x 1.4m hasta 6 módulos disponibles).

·      Operación ininterrumpida mientras se llevan a cabo diferentes recetas y fluyen múltiples procesos ( soldadura anódica, eutéctica, fusión de silicio, adhesiva, termo compresión o fritura de vidrio).

·      Diferentes configuraciones en diferentes cámaras permiten funcionar al mismo tiempo con diferentes procesos de soldadura,  por ejemplo soldadura anódica con triple apilado y en un segundo paso soldadura eutéctica.

CBC200

Soldador de producción de obleas para la producción 3D de interconectados y avanzados MEMS

Diseñado para la producción avanzada de MEMS y soldadura de obleas en 3D, la CBC200 es completamente automatizada, la mejor en su clase, con un módulo de soldadura de obleas de hasta 90kN en fuerza de soldadura y una capacidad térmica de 500ºC. Todos los procesos en fabricación de MEMS, así como los emergentes, eutéctico, fusión, y soldadura por difusión para integración de dispositivos pueden ser llevados a cabo con bajo coste para los propietarios.

La CBC200 ofrece operación ininterrumpida mientras lleva a cabo múltiples recetas y mientras fluyen múltiples procesos. Todos los módulos del sistema pueden ser rápidamente reconfigurados en el sitio, para añadir o reemplazar módulos para mantener el espacio, debido a las crecientes necesidades de producción o cambios en los requerimientos de la tecnología.

Características y Beneficios :

·      Fuerza de soldadura de 90kN y temperaturas de 500ºC con precisión, control y uniformidad.

·      Precisión de alineación para soldadura metálica de +-1.5micras.

·      Probado diseño de módulos ganador, galardonado en concepto y software para la realización de producción 24h/7d.

Soldador de obleas permanente o temporal para 300mm

El soldador de obleas de producción XBC300 ofrece un precio de comienzo bajo así como flexibilidad para configurar el proceso para 300mm con todos los procesos comunes y opciones para soldadura permanente o temporal. Este innovador diseño de módulos esta compuesto por 3 módulos que pueden ser fácilmente intercambiables en el sitio para acomodar los cambios del proceso a las necesidades de producción. Los módulos de proceso son configurables para la mayor parte de procesos de soldadura necesitados de las aplicaciones en 3D, como soldadura Cu-Cu, polímeros, fusión y soldadura temporal para manipular obleas finas. Un gran rango de procesos de soldadura temporal y materiales son soportados por la XBC300.

La XBC300 llega a dar un alineamiento posterior de submicra para la fabricación de alta densidad y pequeño pitch TSV. Presión y temperatura son aplicados a lo largo del 100% de la oblea con todos los mecanismos de sujección y clipeado fuera del área de la oblea para maximizar el rendimiento del dispositivo.

El software de SUSS para módulos 7.0 puede trabajar con varias recetas desde el mismo cassette, y es capaz de cargar nuevas recetas sin la necesidad de esperar a la descarga. El software intuitivo también permite una fácil programación de las recetas del proceso.

Características y Beneficios :

·      El diseño modular permite conseguir una genial flexibilidad y proteger la inversión.

·      Una amplia elección de módulos de procesado para una soldadura temporal o permanente.

·      Una alta rentabilidad con un pequeño espacio.

·      La precisión de alineamiento alcanzara el camino TSV hacia el 2012.

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NOMBRE: YENNY MEDINA

C.I 19847659

MATERIA: CAF

MEMS, las nanomáquinas que cambiarán al mundo

MEMS, las nanomáquinas que cambiarán al mundo

Sistemas Micro Electro Mecánicos (MEMS, por Microelectromechanical Systems) son la etapa siguiente en la revolución que comenzó con la invención del circuito integrado. Estas nanomáquinas son tan pequeñas que no se ven con el ojo desnudo y realizan tareas que resultan imposibles para las máquinas comunes.

La electrónica de consumo ha llegado al estado en que se encuentra hoy gracias a la miniaturización. Sin ella, sería imposible crear circuitos integrados con millones de transistores y un tamaño de solo una fracción de centímetro cuadrado. Sin la microelectrónica, el equivalente de un microprocesador como el que tiene tu ordenador ocuparía el volumen de un edificio de 12 o 14 pisos. No habría iPods ni teléfonos móviles.

Sin embargo, y a pesar de los logros obtenidos en la reducción de tamaño de los componentes electrónicos, los sistemas mecánicos aun requieren de piezas cuyo tamaño es varios órdenes de magnitud más grandes que sus contrapartes electrónicas. Cualquier pieza de un reloj mecánico, por ejemplo, es millones de veces más grande que uno de los transistores integrados en un microprocesador. Pero esta situación está cambiando.

La miniaturización de máquinas electromecánicas ha dado lugar a los MEMS, que silenciosamente han ocupado un lugar en nuestra vida cotidiana. De hecho, el dispositivo capaz de medir la aceleración a la que sometes el mando de tu Wii (un acelerómetro) es un MEMS. Se trata del mismo dispositivo que, instalado en el airbag de un coche determina el momento justo en que se produce un choque y dispara el mecanismo de inflado de las bolsas.

Pero si bien los acelerómetros son quizás los dispositivos basados en MEMS mas difundidos, no son los únicos. Existen sensores de presión, de temperatura y de humedad construidos a partir de piezas que tienen un tamaño similar al de un glóbulo rojo. Forman parte del sistema de control de los más modernos marcapasos, censando la actividad física del paciente para modificar su ritmo cardíaco. También se emplean MEMS en los cabezales de las impresoras de inyección de tinta, como parte del dispositivo que produce la evaporación controlada de la tinta en el momento justo. 

Por lo general, estos mecanismos tienen un tamaño mayor al micrómetro (millonésima de metro) y menor al milímetro. Lo que los hace tan particulares es que, a estas escalas, el comportamiento físico que rige a las maquinas convencionales no siempre funciona como la intuición puede indicar. Efectivamente, el incremento en la relación entre la superficie y el volumen de las piezas de un MEMS hace que los efectos electrostáticos y térmicos predominen sobre la inercia o la masa térmica.