La microlavorazione in serie è un metodo per realizzare componenti meccanici o elettrici estremamente piccoli. Questo processo utilizza in genere wafer di silicio, ma occasionalmente utilizza anche materiale plastico o ceramico. La microlavorazione in serie inizia con un pezzo solido e rimuove il materiale fino a raggiungere la sua forma finale, al contrario della microlavorazione superficiale, che costruisce un pezzo strato per strato. Il metodo più comune per eseguire la microlavorazione in massa è tramite mascheratura selettiva e solventi chimici umidi. L’alternativa più recente a questo metodo è l’incisione a secco utilizzando un sistema al plasma o laser per rimuovere il materiale indesiderato. Questo è generalmente più accurato dell’incisione a umido, ma è anche più costoso.
La microlavorazione è il processo per realizzare parti davvero piccole. Questi componenti potrebbero essere qualsiasi cosa, da un diodo a un ingranaggio dentato delle dimensioni di una punta di penna. Ci sono due modi principali per eseguire questo processo. La microlavorazione superficiale utilizzerà i singoli strati di un wafer di silicio per creare un pezzo sopra uno strato esistente. Sebbene questo sia un processo molto importante, è più difficile realizzare pezzi completamente indipendenti e unici.
Per realizzare questi tipi di componenti, i produttori utilizzeranno la microlavorazione di massa. In molti modi, questo è simile a scolpire una statua di marmo, solo su una scala molto più piccola. Un wafer di silicio viene lavorato per rimuovere qualsiasi parte indesiderata nel pezzo finale. L’elaborazione in serie andrà da grande a piccola mentre il metodo di superficie va da piccolo a grande.
La stragrande maggioranza della microlavorazione in serie utilizza il silicio. Il materiale è estremamente economico poiché costituisce quasi un quarto della crosta terrestre. Inoltre, possiede una struttura cristallina molto fine che può scomporre in strati più sottili di un capello umano. Ciò consente al materiale di lavorare a livello microscopico così come a livello macroscopico.
Il metodo più comune di microlavorazione in massa è chiamato incisione chimica a umido. Innanzitutto, il pezzo da lavorare è ricoperto da un materiale che lo proteggerà da un solvente selezionato. La maschera protettiva viene quindi rimossa selettivamente per esporre le aree del pezzo che si stanno staccando. Il pezzo da lavorare viene esposto a un solvente, che quindi dissolverà tutte le aree non protette e lascerà intatto il resto. Successivamente, il materiale di mascheratura rimanente viene rimosso.
Il metodo più recente per la microlavorazione in massa è chiamato incisione a secco. Questo utilizza un dispositivo ad alta precisione, spesso un laser, per vaporizzare il materiale indesiderato. Rispetto al processo a umido, si tratta di diversi passaggi in meno e della totale assenza di solventi potenzialmente pericolosi. Il motivo principale per cui questo processo non è più popolare è la sua relativa novità, rispetto al metodo a umido, e le spese per l’acquisto dell’attrezzatura.