May, Johanna Friederike:
ISBN 9783862471522

Konzeption, Realisierung und Bewertung eines Prozesses zur Integration von MEMS in Polymer. Advanced Process and Production Technologies for Micro Systems made of Metals, Silicon and Polymers (IMTEK Freiburg) Vol. 6 # Pb., 220 S., 109 Abb., davon 91 in Farbe; 13 Tab.

SCHLAGWORTE:
Mikrofluidik
Heissprägen
Aufbau- und Verbindungstechnik
Leiterbahnen
Flipchip

Mikrofluidische Systeme handhaben und analysieren Fluide auf kleinem Raum. Besondere Herausforderungen entstehen, wenn Silizium-Mikrosysteme mit Polymerfluidik verbunden werden sollen: Fluidisch dichte und elektrisch durchgängige Verbindungen zwischen beiden Materialsystemen müssen thermischen Spannungen standhalten. Diese entstehen sowohl beim Verbinden der Materialsysteme als auch durch resistive Erwärmung von Leiterbahnen und Kontakten. Die vorgelegte Arbeit zeigt Technologien auf, die zur Integration von Silizium-MEMS in Polymer dienen können. Erstmals entwickelt wurde hierzu der IHEC-Prozess ("Inverted Hot Embossing of Conductors") sowie eine Methode zur simultanen fluidischen und elektrischen Ankontaktierung von Si-Bauteilen an Polymer. Die Evaluation von Leiterbahnen und Flipchip-Kontakten mit einer Breite von 200 µm zeigt Grenzen der entwickelten Verfahren aufgrund von thermischen Spannungen auf. Eine Reihe von Prozessschritten von der Herstellung der Polymerfluidik über die Herstellung der Leiterbahnen, das Deckeln der fluidischen Kanäle und die Anbindung der Silizium-Bauelemente ist nötig, um als Demonstrator regelbare Mikropumpen herzustellen. Der so konzipierte Prozessfluss konnte prinzipiell nachgewiesen werden.

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