Resumen

La tecnología de baja temperatura de co-cocción para cerámicas (low temperature co-fired ceramic, LTCC) ha llamado considerablemente la atención en la última década para la fabricación de sensores y dispositivos para microflujo. Aunque las láminas LTCC planares estructurales parecen sencillas –las cuales son procesadas y sometidas a serigrafía (screen-print) con películas delgadas–, se pueden encontrar problemas importantes una vez se desea incorporar características básicas de sensores como cavidades y microcanales dentro del módulo del sensor.

Por ello, este estudio se orienta a cumplir dos objetivos principales: desarrollar una técnica avanzada para la fabricación de cavidades integradas y bien definidas en LTCC, así como la producción de sensores novedosos usando nuevos parámetros de diseño y sistemas de materiales compatibles.

Con respecto al primer objetivo, se desarrollaron pastas de sacrificio de grafito que fueron sometidas a serigrafía sobre LTCC, apiladas con capas adicionales y cocidas. Se formaron las cavidades por la remoción de las pastas de sacrificio durante distintas etapas de la cocción, y el grafito se oxidó durante la sinterización del módulo LTCC. Para el segundo objetivo, se cubrió la fabricación de sensores LTCC novedosos como alternativa a aquellos fabricados en alúmina.

Se realizaron aplicaciones de dispositivos prometedores usando propiedades distintivas de la LTCC, tales como la baja conductividad térmica (un orden de magnitud menor que la alúmina), flexibilidad de diseño, finos grosores de sustrato (40 mm), bajo módulo de elasticidad, entre otros. Así, se demostró que los tres sensores de LTCC detectaron viscosidad de gases, fuerza e inclinación. Aquí se explican en detalle principios físicos, selección de materiales, procedimiento de fabricación y desempeño.

• Materias:Metales cerámicos Industrias manufactureras Fabricación industrial Cerámica Procesos de manufactura
• Subjects:Ceramic metals Manufacturing industries Manufacturing Pottery Manufacturing processes
• Palabras claves:Industria cerámica, Materiales cerámicos, Sensores, Microfluidos, Cerámica cocida a baja temperatura (LTCC), Capa de sacrificio
• Keywords:Ceramic industry, Ceramic materials, Sensors, Microfluidics, Low temperature co-fired (LTCC), Slaughter layer