Skip to main content

High volume piezoelectric thin film production process for microsystems

Article Category

Article available in the folowing languages:

Una piezoelettricità carica di possibilità

Per sfruttare a pieno le potenzialità produttive della piezoelettricità, ovvero una proprietà che potrebbe trovare applicazione in un'ampia gamma di ambiti, è necessario sviluppare tecniche su misura. Un progetto finanziato dall'UE è stato concepito allo scopo di creare processi produttivi caratterizzati da volumi elevati per la fabbricazione di sistemi microelettromeccanici correlati.

Tecnologie industriali

La piezoelettricità consiste nella carica elettrica che si accumula all'interno di un solido in seguito all'applicazione di uno stress meccanico. L'effetto è reversibile. Questa proprietà dei materiali può essere utilizzata ai fini della produzione e del rilevamento di suoni, oltre che della generazione di tensioni elevate, trovando inoltre applicazione in dispositivi di precisione, tra cui le microbilance e la focalizzazione ultrafine di componenti ottici. Allo scopo di sfruttare a pieno l'enorme potenziale delle proprietà piezoelettriche, i ricercatori hanno avviato il progetto PIEZOVOLUME ("High volume piezoelectric thin film production process for microsystems"), sviluppando un processo produttivo integrato e a elevato volume per i microsistemi piezoelettrici. Grazie ai finanziamenti stanziati dal Settimo programma quadro dell'UE, nell'ambito dell'iniziativa è stata creata una piattaforma di microfabbricazione relativa all'intera catena del processo produttivo. Il progetto è stato incentrato nello specifico sulle tre principali strozzature a livello di hardware e di software che ostacolano la produzione di massa di sistemi piezo-microelettromeccanici (piezoMEMS). Allo scopo di facilitare e di accelerare la commercializzazione dei risultati del progetto, i partner hanno riunito fornitori e utilizzatori di tecnologie da un lato e piccole e medie imprese dall'altro. Il progetto ha sviluppato specifici strumenti e processi destinati alla produzione su ampia scala dei piezoMEMS e occupandosi della formulazione di norme e di linee guida di fabbricazione relative, nello specifico, a film sottili piezoelettrici di zircotitanato di piombo (PZT). Nell'ambito del progetto, gli esperti hanno inoltre sviluppato, testato e convalidato numerose tecnologie che potrebbero dare seguito a queste scoperte e che comprendono un interferometro con laser a doppio fascio destinato alla caratterizzazione di wafer dallo spessore massimo di 8 pollici (circa 20 cm). Il sistema PIEZOVOLUME consentirà ai produttori di sviluppare processi produttivi destinati a un'ampia gamma di articoli, tra cui testine di stampa a getto d'inchiostro, elementi ottici attivi, come lenti autofocali e scanner, e trasduttori a ultrasuoni destinati ai sensori di prossimità, nonché all'immaginografia medica a elevate frequenze. Il progetto rafforzerà inoltre la competitività dell'Europa nell'ambito della fornitura di macchinari di produzione di base per la fabbricazione di film piezoelettrici.

Scopri altri articoli nello stesso settore di applicazione