Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Glas fließt in Linsenform

18.08.2004


Peter Merz arbeitet mit Arrays, die bis zu 10 000 Linsen tragen können. Im anodischen Bonder dahinter wird Silizium mit Glas verbunden. © Fraunhofer ISIT


Der Trend zur Miniaturisierung betrifft auch optische Bauteile. Doch bisher können Glaslinsen nicht in jeder gewünschten Abmessung hergestellt werden. Mit einem neuen Verfahren lassen sich unterschiedlich hohe Mikrolinsen in großer Stückzahl zu kleinem Preis fertigen.

... mehr zu:
»Linse »Linsenform »Plasma »Process »Vakuum

Miniaturisierung wird groß geschrieben. Hersteller mikrooptischer Bauelemente verspüren eine immer größere Nachfrage nach immer kleineren Teilen. Linsen etwa werden in der Telekommunikation eingesetzt, wo sie Lichtsignale in Bündel von Glasfasern einkoppeln. Auch für Sicherheitssysteme wie Fingerabdrucksensoren sind kleinste Linsen gefragt - sei es auf Scheckkarten oder als Wegfahrsperre in Autos. Als Material für die winzigen Bauteile verwendet man üblicherweise Kunststoffe; zunehmend jedoch Borosilikatglas. Die Vorteile: Diese Glasart ist besonders kratzfest, formstabil und mechanisch belastbar. Der mikrotechnischen Strukturierung von Gläsern sind jedoch Grenzen gesetzt: Linsen, die im Plasma geätzt werden, können prozessbedingt eine bestimmte Strukturhöhe nicht überschreiten. Optische Eigenschaften wie die Brennweite können allerdings nur über Material oder Krümmung an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Ist das Material festgelegt, kann dies nur durch unterschiedliche Linsenform und -höhe geschehen. Plasmaätzen im Vakuum ist zeitaufwändig und teuer. In die luftleere Kammer strömt Gas, das zu Plasma ionisiert wird und das Glas langsam abbaut.

Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT haben ein neues Herstellungsverfahren entwickelt, das enorme Vorteile bietet. "Mit dem Glass Flow Process können wir die Herstellungskosten auf ein Zehntel reduzieren", betont Ingenieur Peter Merz. "Zudem lassen sich Verhältnisse von Höhe : Dicke gleich 1:1 erreichen." Für eine 0,1 Millimeter breite Linse heißt das: Sie kann mit bis zu 100 Mikrometern etwa so hoch sein wie ein menschliches Haar. Beim Plasmaätzen hingegen erreicht sie nur ein Fünftel dieses Werts.


Merz erklärt den Produktionsprozess der viskosen Deformation folgendermaßen: "Ein Siliziumwafer dient als Urform. Ein schnelles Ätzverfahren erzeugt darin viele kleine Vertiefungen, die dem gewünschten Durchmesser der Linsen entsprechen. Unter Vakuum wird danach eine Glasplatte aus Borosilikatglas mit der Urform dicht verbunden. Beim Erhitzen erweicht das Glas und sinkt in die Vertiefungen." Die Oberflächenform sowie die Höhe der Linsen wird beim Glas Flow Process durch das zeitliche Temperaturprofil bestimmt. Dank des kontaktlosen Herstellungsprinzips weisen die gefertigten Bauelemente eine extrem niedrige Oberflächenrauhigkeit auf. Daher müssen sie nicht extra nachbearbeitet werden.

Ansprechpartner: Dr. Peter Merz, Telefon: 04821 / 17-4513, Fax: -4590, merz@isit.fraunhofer.de

Dr. Johannes Ehrlenspiel | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.isit.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/presse

Weitere Berichte zu: Linse Linsenform Plasma Process Vakuum

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht 3D-Bilder von Krebszellen im Körper: Medizinphysiker aus Halle stellen neues Verfahren vor
16.05.2018 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Innovatives Verfahren zur umweltschonenden Gülleaufbereitung kommt auf den Markt
03.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie

25.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics