Wissenschaftliche Publikationen "Fertigungstechnologien"

Mikrosystemtechnische thermische Sensoren sind seit Jahren etabliert zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden (Flüssigkeiten oder Gasen). Wegen des thermischen Messprinzips sind die Sensorsignale allerdings stark abhängig von der Zusammensetzung, dem Druck und der Temperatur des Mediums. Die Sensoren werden auf das jeweilige Medium und die Umgebungsbedingungen kalibriert.
Abschlussbericht IGF-Vorhaben-Nr: 16046 N (PDF-Datei)

In diesem gemeinsamen AiF-Projekt wurden die Charakterisierungen der Substrate sowie der Funktionswerkstoffe an beiden Forschungseinrichtungen durchgeführt. Zudem war HSG-IMIT mit dem Aufbau der Funktionsmuster und IMTEK-PT mit dem Realisieren der experimentellen Druckmaschine beschäftigt. Als weiteres bedeutendes Projektergebnis eröffnet die maskenlose Strukturierung dreidimensionaler Mikrostrukturen ein breites Feld neuartiger Anwendungen, die zunächst aufgrund des Aufwandes auf höherwertige Produkte konzentriert bleiben. Jedoch wurden zahlreiche Industriefirmen – vor allem Mitglieder des projektbegleitenden Ausschusses – auf das Potenzial dieser beträchtlichen Erweiterung aufmerksam.
Abschlussbericht IGF-Vorhaben-Nr: 15161 N (PDF-Datei)

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung des Packagings von Strömungssensoren zur genauen Messung geringer Durchflüsse von Flüssigkeiten oder Luft basierend auf der Full Wafer Bondtechnologie. Erreicht wird dadurch eine entsprechend reproduzierbare Kanal-Messstrecke, Materialverträglichkeit für neue Anwendungsbereiche und ein modulares Sensorkonzept zur einfachen Anbindung an die Außenwelt. Außerdem soll ein Gehäusekonzept zum kleberfreien und somit medizintechnisch verträglichen Anbinden der Chips entwickelt werden.
Abschlussbericht IGF-Vorhaben-Nr: 14281 N (PDF-Datei)

Ziel des Projektes war, ein neuartiges Verfahren einzusetzen, um elektrische Anschlusspads fertig prozessierter mikroelektronischer Chips mit definierten Lotdepots, sog. „Bumps“, zu versehen. Diese Bumps entstanden durch gezieltes Dispensen flüssigen Lotes, wobei mehrere Tropfen gleichzeitig aufgebracht wurden, je einer pro Pad, und dieser Vorgang als Step-and-Repeat wiederholt wurde.
Abschlussbericht IGF-Vorhaben-Nr: 172 ZN (PDF-Datei)

Ziel des geplanten Projekts war ein hybrid aufgebauter mikrotechnischer Taupunkt- und Feuchtesensor. Grundlage für den Sensor sollten am HSG-IMIT vorhandene Sensorenchips mit Nitritmembranen zur Messung von Strömungen sein. Da die sensitive Fläche (Nitritmembran) für den geplanten Einsatz gekühlt werden muss, beinhaltet der Aufbau die Integration eines angepassten Peltierkühlers und die Konzeption eines geeigneten Gehäuses.
Abschlussbericht IGF-Vorhaben-Nr: 13891 N (PDF-Datei)

Hoch parallele mikrotechnische Systeme („Druckköpfe“) aus Reservoir, Düse und Verbindungskanal werden bereits seit einigen Jahren erfolgreich in der biomedizinischen Technik eingesetzt. Diese Grundanordnung wurde in diesem Projekt untersucht, variiert und optimiert. Zu diesem Zweck haben wir zunächst die Funktionalität des Druckkopfs analysiert und die hauptsächlichen Konstruktionsparameter identifiziert. Diese wurden auf ihre Wechselwirkung hin untersucht, numerisch zuverlässig simuliert und systematisch experimentell variiert. Als Ergebnis haben wir einen Satz minimaler und technisch sinnvoller Konstruktionsmaße erhalten, mit welchen ein Druckkopf mit kleinsten Abmessungen in Planartechnik realisiert wurde.
Abschlussbericht IGF-Vorhaben-Nr: 13796 N (PDF-Datei)

Bedeutung des Waferbonden für die Mikrosystemtechnik:

Für mikromechanische Anwendungen hat sich das Verbinden von Siliziumwafern untereinander (Silicon-Fusion-Bonding) und mit Glas (anodisches Bonden) zu einem entscheidenden technologischen Verfahren herauskristallisiert. Die zunehmende Integration und Miniaturisierung in der Mikrosystemtechnik führen zu einer stärkeren Einbeziehung von Mehrlagenaufbauten. Bauelemente aus zwei oder drei Wafern bestimmen vermehrt die Entwicklung. Solche Waferstapel können durch die genannten Bondverfahren mit hoher Qualität und Produktivität gefügt werden. Gerade die Beherrschung dieser Prozesse ist dabei ein Schlüsselfaktor zur Qualitätserhöhung und Kostensenkung eines so gefertigten Bauteils.
Abschlussbericht IGF-Vorhaben-Nr: 12371N (PDF-Datei)