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Study of the Pin-in-Paste process in the printed circuit board assembly using lead free solder paste (SAC).
No full textNeste trabalho foram estudadas as etapas de processo envolvidas na tecnologia Pin-in-Paste (PIP) de soldagem por refusão de componentes convencionais (THCs - Through Hole Components ou Componentes de Furo Passante) em placas de circuito impresso (PCIs), utilizando pasta de solda sem chumbo (lead-free) com liga SAC (Sn-Ag-Cu) de forma a atender as novas exigências ambientais para a montagem eletrônica. Inicialmente foi feito o projeto da PCI de teste com três diferentes componentes THCs e três componentes SMD com encapsulamentos distintos, com o objetivo de reproduzir uma PCI comercial. Foram gerados dois diâmetros de furos diferentes para inserir os THCs, possibilitando o estudo da variação de preenchimento com solda no PTH. Foi proposta uma equação para o cálculo do volume de pasta de solda a ser impresso sobre os furos no processo de montagem. A partir desta equação foram calculadas as dimensões dos furos do estêncil para a PCI de teste. Os parâmetros de impressão foram otimizados em função da variação de pressão e da velocidade do rodo. Duas curvas de refusão foram utilizadas, uma convencional e outra otimizada para verificar a variação na geração de defeitos. A impressão de pasta de solda ficou superior ao projetado, o que resultou em todas as amostras terem solda acima do parâmetro mínimo de aceitabilidade de volume de 75% de preenchimento do PTH. Esta sobre impressão ocasionou defeitos em boa parte dos componentes, excesso de solda nos filetes e resíduos de fluxo na solda nos PTHs. Tais defeitos foram expressivos para todos os THCs, mostrando que o excesso de pasta impressa foi decisivo na geração de defeitos para todas as combinações das variáveis estudadas. Os SMDs tiveram solda aceitável, apresentando apenas alguns casos de excesso de fluxo ou pouca solda em alguns QFPs devido ao uso de ilhas com dimensões maiores que o exigido em norma. O processo de Pin In Paste se mostra viável como substituto da solda onda em linhas de montagem para placas com SMDs e THCs, mas estudos posteriores deverão ser realizados para a geração de um modelo confiável de projeto de PCIs e estêncil com solda lead-free para que tal processo seja utilizado em grande escala na indústria.This study describes the process steps involved in Pin-in-Paste (PIP) reflow soldering technology in printed circuit boards (PCBs) using lead-free solder paste with SAC alloy (Sn-Ag-Cu) in order to attend new environmental requirements for the electronics assembly. Initially it was designed a PCB test with three different THCs (Through Hole Component) and three different SMD (Surface Mount Device) packages in order to reproduce a commercial board. It was generated two different diameters of holes to insert the THCs, aiming to study the solder fill variation in PTH. An equation was proposed for calculating the volume of solder paste to be printed over the holes in the assembly process. From this equation it was calculated the dimensions of the holes of the stencil. The printing parameters were optimized according to the variation of pressure and speed of the squeegee. Two reflow curves were used in the process, a conventional one and an optimized one to determine the variations in the generation of soldering defects. The printed solder paste volume was higher than projected, which resulted in solder excess, causing defects in most of the components, such as excess solder in the fillet and solder flux residues in PTHs. Such defects were significant for all THCs, showing that the excess paste that was printed caused critical defects for all combinations of variables. Regarding that all samples were above the reflow minimum acceptable volume of 75% coverage of PTH. The SMDs solders were acceptable, with only few cases of solder flux excess. The Pin in Paste process was observed as a good option to replace the wave soldering thermal process for mixed PCBs. Further studies should be conducted to generate a reliable model of PCB and stencil design
Experimental study of eletrochemical migration of electronic soldering Sn/Ag/Cu \"lead free\".
No full textSabemos que em placas de circuito impresso montadas com tecnologia SMD Surface Mount Device podem ocorrer problemas com a migração eletroquímica. O fenômeno aparece principalmente porque os novos encapsulamentos possuem terminais com espaçamentos muito próximos. A migração eletroquímica pode tornar-se um potencial problema no processo de soldagem eletrônica quando é utilizado a tecnologia Lead Free na montagem das placas. O processo de migração eletroquímica ocorre quando temos metal, isolante e metal, em ambiente de alta umidade e sobre polarização elétrica, o metal deixa a posição inicial em forma de íon e se redeposita sobre o isolante. Em uma placa de circuito impresso, dois terminais adjacentes podem tornar-se eletrodos, dessa forma as dendritas crescem do cátodo para o ânodo. Podem aparecer diferentes morfologias com diferentes elementos envolvidos no processo de migração, dependendo da composição da pasta de solda ou acabamento da placa de circuito impresso. Uma estrutura do tipo pente comb feita sobre laminado FR4 foi utilizada nos experimentos. A distância entre as trilhas foram de 102 e 254 mícrons para simular uma distancia real dos terminais dos dispositivos. Os fatores considerados durante os experimentos foram: A distancia entre os terminais na estrutura (102 ou 254 mícrons), tensão aplicada (2 ou 3 V). Foi observado que a pasta de solda e o acabamento final não influenciam no processo de migração eletroquímica. O Estanho foi o principal metal que migrou. Todos os resultados obtidos nesse estudo concordam com a literatura.It is well known that in printed circuits boards assembled by SMT technology may occur Electrochemical migration (ECM). This phenomenon appears mainly because the new packaging has the terminals very close. Also the Electrochemical migration may become a potential reliability problem in electronic soldering when lead free technology is used in soldering electronic devices. Electrochemical migration is an electrochemical process where metal on an insulating material, in a humid environment and under an applied electric field, leaves its initial location in ionic form and redeposit. In a PCB two adjacents terminal may behave as electrodes so the dendrites grow from cathode to anode. It can show different morphologies with the different migration elements involved depending on the solder paste composition or PCB surface finishing. A structure with a comb shape printed on FR4 substrate was used in the experiments. The distance between the fingers in the structure was 102 or 254 microns, in order to simulate a real distance between dispositive terminals. The factors considered during the experiments were surface finishing (ENIG or HASL), solder paste composition, distance between terminals (102 or 254 microns) and applied voltage (2 or 3 V). It was observed that the solder paste and the surface finishing dont influence the ECM process. Tin was the main metal that migrates. All the results obtained in these study agrees with the literature
Electrochemical sensors to ions detection and pH measure based on porous silicon films.
No full textO presente trabalho foi realizado com o objetivo de contribuir para o desenvolvimento tecnológico de sensores eletroquímicos utilizados na detecção de íons, especificamente, de íons de hidrogênio (H+). Na primeira parte do trabalho é descrito e discutido o estado da arte de sensores eletroquímicos de H+, principalmente de dispositivos sensíveis a íons do tipo ISFET (Transistor de Efeito de Campo Sensível a Íons). O foco principal do presente trabalho foi na proposta de fabricação e caracterização funcional de um eletrodo modificado com moléculas de azul de metileno baseado na tecnologia de silício poroso. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que filmes de silício macroporoso modificados com azul de metileno atuam como eletrodos de trabalho com elevada taxa de transferência de elétrons, permitindo sua aplicação em dispositivos sensores eletroquímicos associado à técnica de voltametria cíclica. Os resultados observados nos voltamogramas deste eletrodo mostraram elevada sensibilidade a mudanças de pH da solução, parâmetro associado à concentração de íons de H+. A resposta do sensor foi monitorada pela intensidade de corrente de pico e posição do potencial de pico da reação redox das moléculas de azul de metileno do eletrodo macroporoso modificado. Os eletrodos modificados com azul de metileno em filmes de silício microporoso mostraram uma elevada resistência elétrica, impossibilitando sua aplicação como sensores utilizando-se a técnica de voltametria cíclica. No entanto, devido a sua elevada superfície especifica (600 m2/cm3), estes eletrodos foram aplicados na detecção de íons através da técnica de impedância eletroquímica. Os resultados obtidos com os eletrodos de silício poroso modificado com azul de metileno abrem grandes perspectivas de aplicação em biossensores e Chips de DNA.This work was done focused on contributing to the technologic development of electrochemical sensors employed in ions detection, specifically, hydrogen ions (H+). At the first part of the work, the H+ electrochemical sensors review is showed and discussed; mainly of the ion sensitive devices know as ISFET device (Ion Sensitive Field Effect Transistor). The work was focused in the purpose of fabrication and functional characterization of a modified electrode with methylene blue molecules based on porous silicon technology. The results obtained with this work showed that macroporous silicon films modified with methylene blue act as work electrodes with high electron transference rate, allowing their application in electrochemical sensor devices using cyclic voltammetry technique. The cyclic voltammetry experimental results of this electrode showed high sensibility to pH changes of the solution, parameter related to the H+ ion concentration. The sensor response was monitored by the intensity of peak current and peak potential position of the redox reaction of methylene blue molecules on modified porous silicon electrode. The modified electrodes with methylene blue on microporous silicon films showed a high electric resistance, making impossible their application as sensors employing the cyclic voltammetry technique. However, due to their high specific surface (600 m2/cm3), these electrodes were applied to ion detection through the electrochemical impedance technique. The results achieved with the porous silicon electrodes modified with methylene blue open great perspectives of application in biosensors and DNA Chips
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No full textNeste trabalho estudamos o processo de deposição de filmes finos de óxido de silício por PECVD, tendo TEOS como fonte de silício. A influência da concentração de oxigênio excitado tanto nos mecanismos de reação como nas características físicas eelétricas dos óxidos depositados foram estudadas. O programa ANSYS, foi utilizado para a simulação do comportamento do fluxo gasoso no interior da câmara de deposição. No processo de deposição dos filmes de óxido de silício, os mecanismos deadsorsão de espécies ativas e de dessorção de subprodutos da superfície do substrato, controlam a taxa de reação. Observamos que, nos processos de deposição com excesso de oxigênio excitado, o mecanismo de dessorção de espécies da superfície éfavorecido e a taxa de deposição diminui. O resultado é um filme de óxido de silício de boa qualidade (\'NÚMERO DE CARGAS EFETIVAS\' = 1.5E10 \'cm POT.-1\', \'CAMPO DE RUPTURA DO ÓXIDO\' = 11 MV/cm, \'CORRENTE DE FUGA\' = 5 pA). Por outro lado, nosprocessos de deposição com baixa produção de oxigênio excitado o mecanismo de adsorsão de espécies ativas é favorecido e a taxa de deposição aumenta. Como resultado, obtemos um filme de óxido de silício com alta taxa de incorporação desubprodutos de reação.We studied PECVD silicon oxide deposition processes, using TEOS as silicon source. We analyzed the influence of excited oxygen concentration on the reaction mechanisms of the deposition process as well as on the physical and electricalcharacteristics of the deposited films. The ANSYS simulator program was used to study the gas flow behavior inside the reaction chamber and its influences on the deposited silicon oxide thin films. The results showed that the active speciesadsorption mechanisms control the reaction rate, in the silicon oxide deposition process. In the deposition processes, with high concentration of excited oxygen, and the surface subproducts desorption mechanism is favored decreasing thedeposition rate. The deposited silicon oxide films are of good quality (Nss = 1.5E10 \'cm POT.-1\' , EBD = 11 MV/cm, If = 5 pA). The deposition processes, carried out with low concentration of excited oxygen, resulted in a silicon oxide layer withpoor characteristics with high particles incorporation, because the active species adsorption mechanisms is preferred over the surface subproducts desorption mechanisms
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No full textA formação de disiliceto de titânio \'TI\'\'SI IND.2\' pela reação de filmes finos de titânio com silício policristalino e silício amorfo, visando a aplicação em portas e interconexões de dispositivos MOS. O substrato de silício policristalino afeta tanto a cinética de formação da fase \'TI\'\'SI IND.2\'- c 49, como a temperatura de transição de \'TI\'\'SI IND.2\'- c 49 para \'TI\'\'SI IND.2\'- c 54. A temperatura desta transição de fase também é influenciada pela presença do fósforo no substrato de silício policristalino. Devido a alta reatividade química entre o titânio e o oxigênio presente no ambiente, investigou-se o uso de uma capa de proteção de silício amorfo, depositada sobre o filme de titânio. Os filmes de siliceto obtidos desta maneira, resultaram mais espessos, e mostram uma temperatura de transição de C49 para C54 menor do que a verificada para silicetos formados sem a capa. Para a reação de filmes finos de titânio com silício amorfo, investigou-se a influência da razão entre as espessuras dos filmes depositados. Para estruturas com 70 ou 80nm de silício amorfo depositado sobre 40 nm de titânio, verificou-se que após tratamento com baixa temperatura ocorre a formação de \'TI\'\'SI IND.2\'- c 49 e \'TI IND.5\'\'SI IND.3\'. Para estruturas com 90 nm de silício amorfo sobre 40 nm de titânio, verificou-se também a presença de \'TI\'\'SI IND.2\'- C54 e o aparecimento de bolhas e precipitados.In this work we studied the formation of titanium disilicide (TiSi2) by reacting thin titanium films with both polycrystalline silicone and amorphous silicone, aiming at the application in gates and interconnections of MOS devices. We observed that the polycrystalline substrate affects both the kinetics of formation of the phase TiSi2-C49 and the temperature of transition from TiSi2-C49 to TiSi2-C54. The temperature of this phase transition i salso influenced by the presence of phosphorous in the polycrystalline silicone substrate. Due to the high chemical reactivity between titanium and oxygen present in the ambient, we also investigated the use of a protective capo f amorphous silicone deposited on the titanium film. The silicide films obtained in this manner showed lower transition temperature from C49 to C54 and resulted thicker than those obtained when the cap is not used. In the case of the reaction with amorphous silicone, we investigated the influence of the bilayer silicone to titanium thickness ratio on the film properties. For structures with 70 or 80 nm of amorphous silicone deposited on 40 nm of titanium, after low temperature treatments occurs the formation of TiSi2-C49 and Ti5Si3. For structures with 90 nm of amorphous silicone deposited on 40 nm of titanium the formation of TiSi2-C54 is also observed, as well the formation of blisters and precipitates
Production of composite thin films using tetraethylortosilicate for application in miniaturized structures and VOCs/humidity detection.
No full textEste trabalho teve como objetivo a produção de material compósito e utilização deste em 1) estrutura miniturizada que possibilitasse a mistura de fluidos sem uso de partes móveis, ou seja, fosse um misturador passivo, e, 2) em sistemas de detecção de compostos orgânicos voláteis (VOCs) ou água. Para obter-se tal material, este trabalho optou pela polimerização por plasma de tetraetilortossilicato (TEOS). A escolha de TEOS para a polimerização por plasma decorre da possibilidade de gerar polímeros com características de silicone e que são úteis em sensores de umidade. Além disso, a exposição à radiação ultravioleta pode modificar o caráter hidrofílico/hidrofóbico do filme, já que em micromisturadores passivos, a mistura pode depender da propriedade de hidrofilicidade/hidrofobicidade das superfícies. A produção de compósito corresponde à formação de heterogeneidades, ou clusters, e foi obtida por duas estratégias distintas: a) em uma única etapa, pela formação durante processo de deposição dos filmes e com um único reagente ou pela co-deposição de filme fluorado, obtido a partir de metil-nonafluoro(iso)butil-éter (HFE 7100®); b) pela exposição dos filmes obtidos a duas radiações de natureza distintas - radiação ultravioleta (UVC) ou radiação beta (feixe de elétrons: 2MeV, 10-100 nA, 10-60 s) e eventualmente ambas estratégias. Estes filmes foram avaliados por uma série de técnicas de caracterização químicas ou físicas: perfilometria e elipsometria para avaliação da taxa de deposição e índice de refração; Microscopia Raman e espectroscopias de infravermelho (FTIR) e por fotoelétrons de raios-X (XPS) para avaliação do ambiente químico; Microscopias óptica e eletrônica por varredura (MEV) para análise do aspecto superficial e a formação de clusters, esta última com o auxílio do software ImageJ®; medidas de ângulo de contato com água e reagentes orgânicos em ampla faixa de polaridade, em um equipamento proposto e testado neste trabalho, para avaliar as características de adsorção. Foi possível produzir filmes finos compósitos a partir de um único reagente (TEOS) e também por mistura deste com reagente HFE. Microscopia Raman indicou que estas desuniformidades têm estruturas semelhantes a silicone ou grafite. Dependendo dos parâmetros de processo, é possível a obtenção de várias fases distintas, como filmes sem desuniformidades, somente com clusters de carbono ou silicone ou ambos, numa ampla gama de possibilidades, sem, no entanto, que a dependência dos parâmetros de processo seja clara. O filme obtido é hidrofóbico, com ângulos por volta de 90º, mas podem variar ligeiramente nas amostras obtidas com inserção de HFE ou com o tipo de cluster formado na superfície e sua distribuição. Naquelas com grande concentração de clusters de grafite, o ângulo pode ser levemente menor provavelmente devido à adsorção. Os clusters apresentaram dimensões médias de 1-5 µm² e a dispersão ao longo da superfície variou grandemente entre as amostras. Os índices de refração dos filmes variaram de 1,4 a 1,7; a taxa de deposição pode variar significativamente, até um máximo de 30 nm/min; espectroscopias de infravermelho e por fotoelétrons de raios-X detectaram espécies Si-O-Si e CHn. A exposição à radiação UVC causou alterações químicas e físicas nos filmes expostos. Observou-se alteração na coloração (espessura), mas não se observaram mudanças na densidade nem na dimensão dos clusters (de carbono e silicone). Análises por FTIR mostraram alterações sutis na banda com pico em 1100 cm-¹ nas amostras expostas à UVC, um indicativo da alteração nas ligações químicas. Também ocorreu alteração moderada nos valores de ângulos de contato para água e soluções aquosas. O uso de radiação ultravioleta criou regiões com adsorção preferencial de reagentes orgânicos mas não água. O mesmo não se pode dizer do uso de radiação beta, pois não foi detectada alteração significativa, mesmo para as maiores doses eletrônicas utilizadas (100 nA, 60 s). Portanto, estes filmes provavelmente são úteis como barreiras protetoras contra a radiação beta. Misturadores passivos, a partir de canais tridimensionais e variação das propriedades hidrofóbica/hidrofílica da superfície, foram projetados e simulados utilizando-se o software FemLab 3.2®. Aqueles que mostraram maior probabilidade de promover mistura foram construídos utilizando-se uma máscara mecânica e testados para a formação de spray e/ou de emulsão água/óleo, em fase líquida, e mistura de VOCs, em fase gasosa. Nesse caso, o uso de filmes a base de TEOS/HFE é indicado devido ao caráter oleofóbico do filme a base de HFE, o que aumenta a proteção da superfície à exposição aos compostos orgânicos. Os filmes são moderadamente resistentes a ácidos e bases, muito embora inicialmente reajam com água e percam radicais carbônicos. Assim, após condicionamento do filme por cinco dias, a exposição à solução aquosa de cloreto de sódio 0,9% não mostrou alteração significativa no potencial eletroquímico. Além disso, todos os filmes analisados apresentaram sensibilidades semelhantes a reagentes orgânicos em solução aquosa, com o ângulo de contato diminuindo sensivelmente e se aproximando de zero. Portanto, tais filmes provavelmente são indicados no desenvolvimento de microeletrodos, tanto para formação de eletrodo de trabalho como para proteção do eletrodo de referência. Testes com microbalança de quartzo, e eletrodos interdigitados, usando câmara para controle de umidade indicaram que filmes a base de TEOS, obtidos em uma única etapa, são úteis para medida de umidade na faixa de 25% a 85%. Para VOCs, contudo, a sensibilidade é baixa, na ordem de fração de porcentagem. As curvas CV mostraram que o comportamento dos filmes é reprodutível sobre silício, portanto, seu uso no desenvolvimento de sensores não pode ser descartado. Assim, os resultados apontam o uso destes filmes em sensores de umidade ou como camadas passivas em misturadores.The aim of this work was the production of a composite material and its use in 1) miniaturized structure useful as passive mixer and 2) system for volatile organic compounds (VOCS) or water detection. This material was obtained by tetraethoxysilane (TEOS) plasma polymerization. TEOS choice is due its ability in forming silicone-like polymeric structures, useful for humidity detection. Moreover, exposition to ultraviolet light can change the hydrophilic/hydrophobic character of the film surface, an important feature since mixing can rely on surfaces changes inside passive mixers. The obtaining of composite material corresponds to the production of clustered films and it can be accomplished by two different strategies: a) in a single step, using just one reactant (TEOS) or by co-deposition with methylnonafluoro(iso)buthylether (HFE 7100®); b) film production and exposure to ultraviolet radiation (UVC) or beta radiation (e-beam: 2MeV, 10-100 nA, 10-60 s) or even the combination of these two strategies. Films were chemically and physically evaluated using several techniques. Profilometer and elipsometer were used to determine deposition rate and refractive index; Raman microscopy and infrared and X-ray photoelectron spectroscopy evaluated the chemical environment. Optical and secondary electron microcopies aside with ImageJ® software were applied for understanding cluster formation. Contact angle measurement with water and several organic compounds were obtained in a setup developed in this work. These data give insights on adsorption behavior. Composite were obtained using a single reactant (TEOS) or a mixture (TEOS+HFE). Raman microscopy revealed clusters made of silicone or graphite. Production of such structures is dependent of process parameters; therefore, it is possible to obtain several distinct phases, such as uniform films, with carbon only or silicone only clusters, or even both carbon and silicone at the same sample. However, it is not clear the interdependence among these parameters. Films are hydrophobic, with water contact angle approximately 90º, but slightly varying by HFE inclusion or according to the cluster formed and its distribution on the surface. High surface density of carbon nodules can lead to lower angles, probably due to adsorption. Clusters dimensions are 1-5 µm² but cluster density varies significantly among samples. Refractive index can vary from 1,4 to 1,7 and deposition rates up to 30 nm/min can be achieved. Infrared and X-ray photoelectron spectroscopy detected Si-O-Si e CHn species. Ultraviolet exposure caused physical and chemical variations. Thus, it was observed thickness variation but not changes on clusters density or dimensions. Due to chemical changes after UVC exposure, slight variations were observed on 1100 cm-¹ band with infrared analysis and in contact angles, with water and aqueous solutions. UVC determined preferential adsorption for organic compounds but the same did not occur with water. On the other hand, beta radiation was not effective in promoting alterations, even with large doses (100 nA, 60 s). Therefore, these are probably useful as barrier to this radiation. Passive mixers based in three-dimensional microchannels were designed and simulated, regarding hydrophobic/hydrophilic character, using FemLab 3.2® software. The best simulated result response for mixing was produced using just a mechanical mask and tested for emulsion and spray formation, in liquid phase, or mixing of VOCs, in gas phase. TEOS/HFE films are the best choice due to the oleophobic character of HFE films, which increases surface protection to organic compounds exposure. Films are reasonably resistant to acid and basic solutions, although chemical reaction will occur immediately after water exposure and will lead to removal of carbon radicals. Thus, after water conditioning processed constantly during five days, exposition to 0.9% of sodium chloride aqueous solution does not alter significantly the electrochemical potential. Furthermore, for all films contact angle with organic aqueous solutions diminish and even tend to zero. Thus, such films probably can be used on the development of microelectrodes, not only as work electrode but also as protection for reference electrode. Quartz crystal measurements and interdigitated electrodes inside a weathering test chamber indicate that TEOS films could be used for humidity detection in a range of 25% to 85%. However, VOCS showed low sensibility, i.e., percentage fraction. CV curves showed a reproducible behavior in silicon, which seems adequate for sensors development. Therefore, the results pointed out that these films could be used in humidity sensors or as passive layers in mixers
CFD simulations of a pack of nanofiber membranes assembling and tests for sample pretreatment
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Silicon microtubes and nanotubes manufactured with chemical and electrochemical processes.
No full textO objetivo do presente trabalho foi a fabricação de micro e nanotubos de silício através de métodos eletroquímicos, utilizando como material de partida o silício poroso. Os resultados obtidos durante o desenvolvimento deste trabalho apresentam contribuições significativas nos campo da micro e nanotecnologia, bem como no campo da eletroquímica do silício. Esses resultados mostraram que a formação dos microtubos é sensível às variações do pH, tipo e concentração dos oxidantes, tempo de corrosão, espessura das camadas porosas e tratamento prévio da superfície polida das amostras com alumínio e posterior recozimento térmico. A análise estrutural, via microscopia eletrônica de varredura (MEV), mostra que os microtubos de silício (MTS) podem ser formados em valores de pH entre 5,5 a 7,5, dependendo do tipo e concentração dos oxidantes. A análise da composição química dos MTS, realizada mediante a espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Os resultados da espectroscopia Raman indicaram que as estruturas são tubos de Silício, cuja estequiometria é a mesma que a do cristal de Silício. Foi demonstrada a possibilidade de formação de microtubos metálicos através do controle das condições químicas e eletroquímicas da solução, utilizadas na formação das estruturas tubulares de silício. A condição da solução eletroquímica com nível de pH 6,5 permitiu formar microtubos de níquel, enquanto que estruturas tubulares de manganês foram obtidas em soluções com nível de pH 7,5. Em ambos os casos, foram utilizados agentes oxidantes originados de sais de níquel e manganês, respectivamente. Os resultados indicam que o processo de formação destas estruturas acontece por efeito do deslocamento galvânico. Os resultados apresentados neste trabalho são completamente inéditos e mostram-se vantajosos em relação àqueles reportados na literatura, já que estes últimos são obtidos mediante processos de alto custo que requerem sofisticados equipamentos, enquanto os microtubos de silício obtidos mediante técnicas eletroquímicas, aqui usadas, são de baixo custo e fácil montagem.The aim of this work was to fabricate micro and nanotubes of silicon, through electrochemical methods and using the porous silicon as starting material. The results achieved during the development of this work present significant contributions into the micro and nanotechnology field, as well as in the silicon electrochemistry field. The obtained results have shown that the formation of the microtubes is sensitive to variations of pH, type and concentration of the oxidants, time of corrosion, thickness of the porous layers, and previous treatment of the polished silicon surface with aluminum and subsequent thermal annealing. The results of the structural analysis by scanning electron microscopy (SEM) show that the silicon microtubes can be formed at pH values ranging between 5,5 and 7,5, depending on the type and concentration of the oxidants. The chemical analysis upon the composition of these silicon tubular structures was carried out by Energy Dispersion Spectroscopy (EDS). Raman spectroscopy results indicated that the tubular structures are silicon tubes, whose stoichiometric structure is similar to the silicon crystal. The possibility of formation of metallic microtubes, just by controlling the chemical and electrochemical conditions of the etching solution used to form the silicon tubular structures was shown. The electrochemical condition of the solution with level of pH 6,5 allowed the formation of nickel microtubes structures, and the formation of manganese tubular structures was obtained in solutions with pH of 7,5. In both cases there have been used oxidants agents originated from nickel and manganese salts, respectively. The results indicate that the formation process of these metallic structures happens by a galvanic displacement process. The results presented in this work are completely unpublished and reveal advantageous in relation to those reported in literature because these last ones are obtained by using high cost processes which require sophisticated equipment, while the silicon microtubes obtained by electrochemical techniques used in the present work are of low cost and of easy assembly
