Publication

Microfabrication d'objets composites fonctionnels en 3D et à haut facteur de forme, par procédés UV-LIGA et microstéréolithographie

Sébastien Jiguet
2004
Thèse EPFL
Résumé

The present thesis deals with new composite photoresists for the UV-LIGA and microstereolithography microfabrication processes. The aim is to build functional 3D objects, with high aspect ratio. Two projects have been investigated in parallel for each microfabrication process. Their similitude is the use of dry or colloidal particles to prepare photosensitive formulations. The first project is focused on the well-known negative tone photoresist SU-8. This epoxy resin is used for the UV-LIGA processes, because of its high aspect ratio. As a thick photoresist, the main applications of the SU-8 are for moulding or for making inert structures (supports). However, the SU-8 structures show some cracks and unstickings of the substrate, due to the internal stress of the epoxy resin, which is the main disadvantage of the SU-8 photoresist. In order to avoid or to decrease the cracks, silica particles have been dispersed into the photosensitive matrice. The new composite photoresist is photosensitive to UV irradiations, and allows the fabrication of composite structures, which show a better adhesion on quartz, and silicon substrates, and a better sonication resistance. The SU-8 photoresist is also used for packaging applications as a non functional material, because of its electrical isolation properties. The idea to enhance its electrical conductivity comes from its high aspect ratio and the aim to microfabricate, directly, electrical structures without a moulding step. Silver particles have been used to make a photosensitive composite material, which can be applied to the UV-LIGA process. The obtained structures are electrically conductive, even at a low percolation threshold (6%vol.), and their thicknesses range up to 20 µm. It has been shown that electrodes and screens for absorbing electromagnetic waves are possible. The second project is focused on the microfabrication of 3D complex objects by microstereolithography. These objects are usually in polymer and to widen their applications to the biomedical world, alumina particles have been added to the photoresist, a photosensitive acrylate resin. Ceramic composite objects with complex form have been built by the integral microstereolithography, and their resolution is similar to the one of polymer objects. In order to obtain ceramic objects, photosensitive composite formulations need to be highly loaded in alumina powder. That induces rheological problems, such a higher viscosity, which have been overcome by modyfying the microstereolithography process. After a thermal treatment, the ceramic composite objects, highly loaded are transformed into ceramic objects without any deformations, and cracks.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (39)
Photopolymère
thumb|Plaque offset utilisant un photopolymère (en vert) Un photopolymère est un polymère qui a la particularité de subir une transformation moléculaire (polymérisation, réticulation ou dépolymérisation) sous l’action de la lumière, souvent ultraviolette, formant une différenciation physique entre les parties exposée et non exposée. Les photopolymères ont de multiples applications comme en imprimerie pour la fabrication de formes, en prototypage rapide grâce à la stéréolithographie et à l’impression 3D, en odontologie ou encore en électronique.
Résine photosensible
La résine photosensible (appelée aussi photorésine et parfois photorésist) est un matériau photosensible utilisé dans de nombreux procédés industriels, comme la photolithographie ou la photogravure, afin de former un revêtement protecteur ajouté à la surface d'un substrat.
Gravure (microfabrication)
La gravure (aussi appelée parfois par son nom anglophone, etching) est un procédé utilisée en microfabrication, qui consiste à retirer une ou plusieurs couches de matériaux à la surface d'un wafer. La gravure est une étape critique, extrêmement importante, lors de la fabrication d'éléments de microélectronique, chaque wafer pouvant subir de nombreuses étapes de gravure. Pour chaque étape de gravure, une partie du wafer est protégée de la gravure par une couche protectrice qui résiste à cette gravure.
Afficher plus
Publications associées (52)

Multiscale 2D/3D microshaping of property-contrast polymer-derived SiCN

Jürgen Brugger, Lorenz Hagelüken

Polymer-derived ceramics are a unique class of materials known for their outstanding properties and versatile applicability. The liquid nature of the precursors allows easy addition of fillers in order to alter the resulting ceramics’ properties. We use a ...
2022

Volumetric Additive Manufactuing of Ceramics

Christophe Moser, Paul Delrot, Jorge Andres Madrid Wolff, Damien Claude-Marie Loterie, Georgia Konstantinou

Two-photon additive manufacturing of ceramic materials has demon-strated high-precision manufacturing of tools at the micrometer scale. Here, we propose single photon volumetric additive manufacturing toovercome limitations on print size and which avoid th ...
IEEE2021

Simulation of silicon KOH and dry etching methods for micromould fabrication

Laurène Tribolet

The purpose of this project is to investigate the suitability of wet etching methods such as KOH etching for silicon micromoulds fabrication. Those moulds are intended for preceramic polymer (PCP) casting and specific requirements regarding the profile of ...
2020
Afficher plus
MOOCs associés (3)
Micro and Nanofabrication (MEMS)
Learn the fundamentals of microfabrication and nanofabrication by using the most effective techniques in a cleanroom environment.
Microstructure Fabrication Technologies I
Learn the fundamentals of microfabrication and nanofabrication by using the most effective techniques in a cleanroom environment.
Micro and Nanofabrication (MEMS)
Learn the fundamentals of microfabrication and nanofabrication by using the most effective techniques in a cleanroom environment.

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.