Micromecanizado mediante láseres de femtosegundos de cerámicas LTCC: Fabricación de microcalentadores para un sensor de monóxido de carbono

• Autores: David Gómez, Igor Goenaga, Per Johander, Carmen Moldovan
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 46, Nº. 4, 2007, págs. 191-198
• Idioma: español
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• Resumen

  • El presente trabajo pretende mostrar la procesabilidad de cerámicas de baja temperatura de sinterizado, LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) mediante ablación láser con pulsos ultracortos (femtosegundos). Este tipo de material, de indudable interés tecnológico en el desarrollo de microsensores, presenta una alta fragilidad en el estado sinterizado, por lo que la utilización de métodos de contacto (fresado, torneado, etc.) para su mecanizado conduce a la fractura o la aparición de microgrietas y desconchamientos. El trabajo ha sido dividido en dos partes bien diferenciadas. Primeramente, se ha realizado un estudio del proceso, obteniéndose los parámetros fundamentales (el umbral de ablación y el coeficiente de incubación) y se ha procedido a una parametrización de la anchura y altura de microcanales en función de la densidad de energía y el avance relativo en el movimiento muestra-láser. Posteriormente, estos resultados han permitido el micromecanizado de estructuras sencillas, como cajeras, orificios y estructuras en ¿V¿. Finalmente, se presenta una aplicación práctica que muestra el interés tecnológico del proceso. Así, se han realizado microcalentadores en LTCC como etapa inicial en el desarrollo de un sensor de monóxido de carbono químico-resistivo. Estos permiten el calentamiento de un área de 1mm x 1mm hasta una temperatura de 490ºC sin apenas disipación de calor al área circundante.