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Neues Verfahren zur Mikrostrukturfertigung

24.2.2020

Das Fraunhofer ISIT hat einen Prozess zur Herstellung poröser dreidimensionaler Mikrostrukturen aus gebundenen Pulvermaterialien entwickelt.

© Fraunhofer ISIT
Mithilfe der Pulvertechnologie gefertigte Silizium-Teststrukturen mit jeweils drei runden Mikromagneten in jeder Ecke. Die Magnete haben einen Durchmesser von 300 μm.

Mit diesem Verfahren können schrumpfungsfreie und mechanisch dauerhaft stabile Strukturen verschiedener Geometrien und Größen von wenigen Mikrometern bis zu einem Millimeter gefertigt werden. Als Ausgangsmaterial dienen Pulver, die aus Partikeln mit Abmessungen von wenigen Mikrometern bestehen. Das Material der Partikel ist frei wählbar. Die Partikel werden durch einen Atomic Layer Deposition Prozess auf Waferebene bei Temperaturen zwischen 100 °C und 300 °C zu dreidimensionalen, porösen Strukturen verfestigt. Durch Modifikation deren innerer Oberfläche lassen sich magnetische, optische und sensorische Parameter individuell anpassen. Dies ermöglicht z. B. die Herstellung miniaturisierter Permanentmagnete aus NdFeB für batterielose Sensoren in Industrie-4.0-Anwendungen, aber auch Sensoren zur Überwachung von Stromnetzen sowie adaptive Beleuchtungssysteme für Autoscheinwerfer oder HeadUp-Displays.

Langfristiges Ziel ist die kostengünstige automatisierte Produktion spezieller Bauelemente für Mikroelektromechanische Systeme (MEMS), die u.a. in der Sicherheits-, Medizin- und Automobiltechnik, in den Biowissenschaften oder in der Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik zum Einsatz kommen.

Das Land Schleswig-Holstein fördert das Forschungsvorhaben mit etwa 1,3 Mio. €.