Björn Gojdka

PowderMEMS-Technologie: 3D - Mikrokomponenten für innovative Mikrosysteme

Waferbasierte Technologien haben nur begrenzte Möglichkeiten, dreidimensionale Mikrostrukturen zu erzeugen. Das Fraunhofer ISIT hat mit einem Niedertemperatur-Pulveragglomerationsverfahren auf Basis der Atomlagenabscheidung einen neuen Baustein für Mikrosystemtechniker hinzugefügt.

Slicon-Wafer mit on-chip porösen SiO₂-Trennsäulen für Mikrochromatographie. Die intrinsische Porosität der PowderMEMS-Strukturen eröffnet ein großes Innovationspotenzial für mikrofluidische Anwendungen.

 Eine große Auswahl an Materialien ermöglicht die Integration von Mikromagneten, porösen mikrofluidischen Kanälen, thermischer Isolation und zahlreichen anderen Eigenschaften für Mikrosysteme der nächsten Generation. PowderMEMS erschließen die dritte Dimension für das Design von Mikrosystemen mit signifikanten Vorteilen gegenüber anderen Techniken wie dem Sintern oder der Polymerbindung. Verschiedene Parameter können genutzt werden, wie z. B. die Wahl des Pulvermaterials, die Erzeugung von dreidimensionalen Formen und die die Möglichkeit der Vor- und Nachbearbeitung mit etablierten Reinraumtechniken. 

 

Für die Herstellung von PowderMEMS-Bauteilen wird am ISIT derzeit ein eigenes Labor mit einer Fläche von 100 m² eingerichtet. Das vom Land Schleswig-Holstein geförderte Projekt Lab3D wird ab Mitte 2021 die Entwicklung und Fertigung von PowderMEMS-Strukturen mit industriegerechter Ausstattung für 200 mm Wafer und andere Substrate ermöglichen.

Als Basistechnologie für die Mikrosystemtechnik eröffnet die PowderMEMS ein großes Innovationspotenzial in verschiedenen Anwendungsbereichen. Die Möglichkeit, poröse dreidimensionale Strukturen auf Substratebene zu erzeugen, ist insbesondere für mikrofluidische Anwendungen von Interesse. Integrierte hart- und weichmagnetische Komponenten ermöglichen innovative Lösungen für MEMS-Sensoren und -Aktoren sowie die Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen wie Spulen und Stromversorgungen.

 

Poröse und magnetische Mikro Komponenten können integriert werden auf der Substratebene mit PowderMEMS, wie zum Beispiel diese hartmagnetische Strukturen aus aus NdFeB.

Das könnte Sie auch noch interessieren