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2.16 Instrumentation applications; (a) Silicon micromechanical microphone for a mobile telephone or a hearing aid [32]; (b) Gas sensor microchip [33]; (c) Wireless micro-weather station (size of a film canister) [34]; (d) Micro-spectrometer [35]; (e) Biometric device [36]; (f) Gas sensor with oil isolation [19].

La cantidad y variedad de tecnologías que se están desarrollando a nivel internacional para fabricar microcomponentes y microproductos es enorme. Todas estas tecnologías se pueden clasificar en tres grandes grupos. Por un lado, se encuentran los métodos de fabricación de arriba hacia abajo (top-down approach), donde partiendo de una pieza inicial se obtienen piezas más pequeñas. Por otro lado, están los métodos de fabricación de abajo hacia arriba (bottom-up approach), donde partiendo de partículas pequeñas, véanse átomos o moléculas, se construyen estructuras funcionales más grandes. Y por último, están las tecnologías completamente nuevas o combinación de las tecnologías existentes.

De forma muy similar, se han publicado muchas otras clasificaciones respecto a las tecnologías de microfabricación. Mazusawa, por ejemplo, clasificó las tecnologías de micromecanizado en base al principio de trabajo o fenómeno que se producía en cada una de ellas. La Tabla 2 muestra esta clasificación teniendo en cuenta las interacciones entre proceso y material.

Madou enumeró las tecnologías de miniaturización más relevantes, organizándolas en métodos tradicionales o no tradicionales y métodos litográficos o no litográficos, y realizó una detallada descripción de los métodos de microfabricación existentes [10] (véase Tabla 3).

Algunos autores dividieron las tecnologías de microfabricación en tecnologías de eliminación, deposición y moldeo [40], otros como la Universidad de Nebraska Lincoln hicieron su clasificación particular teniendo en cuenta si empleaban herramientas o máscaras (isotrópicas y anisotrópicas) [41], etc.

Sin embargo, a día de hoy la clasificación realizada por Brinksmeier (véase Figura 5) es una de las más extendidas y se tomará como referencia en esta memoria. Brinksmeier [13] hace una primera distinción de las técnicas de fabricación en función de su origen: las Tecnologías de MicroSistemas (MST) y las Tecnologías de MicroIngeniería (MET). Los procesos MST engloban principalmente métodos de fabricación de productos provenientes de Sistemas Micro Electro Mecánicos (MEMS) y Sistemas Micro Opto Electro Mecánicos (MOEMS). Los procesos MET incluyen otra serie de procesos que se caracterizan por la producción de componentes, moldes y superficies microestructuradas de elevada precisión, como por ejemplo el micromecanizado mecánico.

A continuación, y con independencia de su origen, Brinksmeier clasifica las tecnologías de microfabricación en cuatro grupos:

·         Procesos MEMS, como la litografía ultravioleta, el micromecanizado del silicio y el método LIGA.

·         Procesos asistidos por energía, entre los que se incluyen, por ejemplo, el mecanizado por haz láser, el mecanizado por haz de iones focalizado, el mecanizado por haz de electrones y la electroerosión.

·         Procesos mecánicos, como el mecanizado con diamante (torneado, fresado, taladrado y pulido), el microfresado y el microrectificado.

·         Métodos de réplica, como el estampado, la inyección o el moldeo. Estas tecnologías se clasifican en un grupo en sí mismo aunque requieran de una etapa de microfabricación previa para la obtención de moldes.

·         Además de estos cuatro grupos tecnologías, Brinksmeier incluye un grupo adicional en el que aparecen fases tan importantes en microfabricación como la metrología, el ensamblado, la manipulación, etc.

La Figura 5 muestra de forma gráfica la clasificación de Brinksmeier, si bien es conveniente aclarar que los grupos no son completamente independientes entre sí, presentando un cierto grado de solapamiento entre ellos. El tamaño de las flechas representa con qué frecuencia cada grupo se emplea en las tecnologías MST y MET.

En los apartados siguientes se describe de forma más detallada las tecnologías que integran cada uno de estos grupos.

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