Mikrostrukturierung von dünnen Kunststofffolien durch Heißprägen

Abstract:
Die Verwendung von Kunststoffen wird seit einigen Jahren intensiv in der Mikrosystemtechnik diskutiert und erforscht, stellt allerdings hohe Ansprüche an die Technologieentwicklung und Systemintegration. Insbesondere in der Fluidik werden Substrate verstärkt aus chemisch und biologisch beständigen aber vor allem kostengünstigen Polymeren herge-stellt. In dieser Arbeit werden technologische Ansätze zur Oberflächenstrukturierung durch Heißprägen von dünnen Polymerfolien vorgestellt sowie die Hilfsmittel und notwendigen Vorarbeiten beschrieben. Dabei wird in dieser Arbeit auf das Abformen mittels Heißprägen fokussiert, mit dem es unter Verwendung von Silizium-Werkzeugen möglich ist, sehr präzise und sich wiederholende Strukturen bis zu minimalen Strukturgrößen von bis zu 1 µm zu realisieren. Es wird gezeigt, dass es mit speziell beschichteten Kunststoffsubstraten möglich ist, eine Vielzahl mikrofluidischer Strukturen in PMMA zu prägen, die in Dimension und Form exakt dem Master entsprechen. Neben der Strukturierung spielen auch Aspekte der Systemintegration und der Aufbau- und Verbindungstechnik eine bedeutende Rolle, die in dieser Arbeit eine gezielte Vorbereitung finden.