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High volume piezoelectric thin film production process for microsystems

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La piezoelectricidad, cargada de posibilidades

La piezoelectricidad presenta un gran potencial para una gama amplia de aplicaciones, pero para ampliar la escala de sus capacidades de producción se necesitan tecnologías ajustadas a cada caso. A través de un proyecto financiado con fondos europeos se han desarrollado procesos para la fabricación de los sistemas microelectromecánicos relacionados en grandes volúmenes.

Tecnologías industriales

La piezoelectricidad es la carga eléctrica que se acumula en un sólido cuando se le aplica una tensión mecánica. Este efecto es también reversible. La piezoelectricidad puede emplearse para emitir y detectar sonidos y generar tensiones elevadas. También resulta de utilidad en aplicaciones de precisión como las microbalanzas y el enfocado ultrafino de dispositivos ópticos. El proyecto «High volume piezoelectric thin film production process for microsystems» (PIEZOVOLUME) se puso en marcha para aprovechar el inmenso potencial de la piezoelectricidad, y para ello sus responsables desarrollaron un proceso integrado de producción de microsistemas piezoeléctricos en grandes volúmenes. El equipo del proyecto construyó, empleando financiación obtenida a través del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea, una plataforma de microfabricación que abarca la cadena de producción al completo. PIEZOVOLUME se concentró en los tres mayores impedimentos, en lo relativo a maquinaria y programas informáticos, para la producción en serie de sistemas piezomicroelectromecánicos (piezoMEMS). Para facilitar y agilizar la comercialización de los resultados del proyecto, los socios agruparon a usuarios y proveedores de tecnologías con empresas grandes, pequeñas y medianas. El equipo responsable desarrolló procesos e instrumentos específicos para la fabricación a gran escala de piezoMEMS y formuló reglas y directrices de fabricación, en especial para películas delgadas piezoeléctricas de PZT (titanato circonato de plomo (Pb(Zr,Ti)O3)). El equipo de PIEZOVOLUME también desarrolló, probó y validó una serie de tecnologías que hicieran esto posible, incluido un sistema de interferometría láser de doble haz para la caracterización de obleas de hasta ocho pulgadas. El sistema creado en PIEZOVOLUME permitirá a los fabricantes desarrollar procesos de producción para una gama amplia de productos, entre ellos cabezales para impresoras de chorro de tinta, elementos ópticos activos como escáneres y lentes autoenfocables y transductores ultrasónicos para sensores de proximidad e incluso para la obtención de imágenes médicas a frecuencias elevadas. Todo ello reforzará la competitividad de Europa en el suministro de maquinaria fundamental para la producción de películas piezoeléctricas.

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