Le LIGA X (Lithographie profonde par rayons X / Electro-croissance / Moulage) est un procédé séquentiel de fabrication de micro-objets de haute précision. Les caractéristiques du faisceau de rayons X durs sur synchrotron permettent d'obtenir des structures micrométriques de facteur de forme (rapport hauteur/largeur) élevé, de grande hauteur et dont les parois sont particulièrement planes 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 (Ra<30 nm) ;
- 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…
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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-support déformable pour l’alignement de micro-lentilles ;
- micro-structures « TeraHertz » opérant dans un spectre électromagnétique supérieur au THz.
Zoom technologique
Le procédé s’effectue classiquement en 5 grandes étapes :
- définition du produit et fabrication des masques de travail ;
- irradiation : impression de la résine non cachée par le masque ;
- développement : révélation de la structure en résine par attaque chimique (solvant) ;
- électroformage : dépôt de métal pour obtention d’une structure métallique réplique négative de la résine ;
- moulage : utilisation de la structure métallique comme d’un moule pour la fabrication en série de micro-objets, 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).
L'énergie du faisceau incident est comprise entre 2 et 8 keV ; longueur d’onde comprise entre 0,1 et 0,5 nm.
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