Realización de superficies metálicas estampadas con técnicas de despegue de metales

Las películas finas estampadas han tenido un enorme impacto en la tecnología moderna y, aunque los elementos semiconductores suelen acaparar la atención, las superficies metálicas han desempeñado un papel crucial en diversas aplicaciones avanzadas como la caracterización de materiales, los biosensores, los sensores químicos y los sistemas microelectromecánicos (MEMS).

Al igual que ocurre con el procesamiento del silicio, existen diversas vías para la deposición de metales. Para lograr una alta fidelidad, las técnicas de recubrimiento metálico suelen llevarse a cabo en condiciones de vacío para evitar la presencia de contaminantes. De este modo se garantiza que los recubrimientos metálicos sean lateralmente contiguos, con defectos mínimos. Sin embargo, cuando se crean superficies metálicas con patrones, el objetivo es recubrir un sustrato de forma selectiva, en lugar de uniforme.

De nuevo, existen varias vías para el recubrimiento de superficies metálicas con patrones, desde la litografía blanda hasta la nanoimpresión. En este blog exploraremos los fundamentos de la transferencia de patrones metálicos mediante la técnica de despegue metálico.

¿Qué es Metal-Lift Off?

El despegue metálico es una forma de crear microestructuras en una superficie utilizando un material de sacrificio. Los polímeros fotosensibles (llamados fotorresistentes) se utilizan habitualmente en la transferencia convencional de patrones, formando un negativo del patrón que se va a grabar en la superficie mediante un haz de electrones (haz electrónico) o una fuente de luz ultravioleta. Un método similar se utiliza en el despegue de metales, salvo que el proceso es aditivo en lugar de sustractivo.

El principio básico de la fabricación de superficies metálicas estampadas mediante técnicas de despegue consiste en la aplicación selectiva de una capa fotorresistente a un sustrato. La metalización se lleva a cabo mediante una técnica como la deposición física de vapor (PVD), que cubre el sustrato y la fotorresistencia. A continuación, se utilizan disolventes orgánicos como medio de despegado para eliminar la fotorresistencia, junto con las partículas metálicas que hayan recubierto su superficie, dejando una huella de la máscara de resistencia en la superficie recién recubierta.

Ventajas de las técnicas Metal-Lift Off

Los métodos de despegue son ideales para crear superficies metálicas estampadas en plazos más cortos y a un coste inferior al de las técnicas de grabado en seco. Además, los métodos de grabado en seco pueden afectar a las propiedades estructurales de las capas del sustrato, algo que no ocurre con las técnicas de despegue metálico. También es una alternativa valiosa al grabado químico en húmedo cuando se crean superficies metálicas estampadas con materiales como el oro, que a menudo presenta una adhesión deficiente a los materiales resistentes en condiciones húmedas.

Inconvenientes de las técnicas de despegue de metales

El principal inconveniente del despegue metálico es la complejidad necesaria para crear plantillas que permitan un despegue satisfactorio. Dependiendo del método de deposición, el recubrimiento de las paredes laterales de la laca también puede dar lugar a la generación de estructuras similares a vallas una vez retirada la laca. Se trata de un efecto secundario habitual en el recubrimiento por pulverización catódica.

Fabricación de superficies metálicas estampadas con Platypus Technologies

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