Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Europäisches Verbundprojekt Q2M entwickelt neuartige Methoden der Mikrofertigung

21.04.2006


Forschungszentrum Karlsruhe, Fraunhofer IPMS, 20/10 PERFECT VISION und Steinbeis Transferzentrum ASICON sind die deutschen Projektpartner



Das Forschungszentrum Karlsruhe, das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme, die Firma 20/10 PERFECT VISION sowie das Steinbeis Transferzentrum ASICON sind die deutschen Partner von Q2M, einem EU-finanzierten Konsortium aus insgesamt zwölf Forschungsinstitutionen und High-Tech-Unternehmen. Das europäische Verbundprojekt soll neuartige Technologien für die Parallelfertigung von Mikrosystemen aus verschiedenartigen hochwertigen Materialien und Baugruppen entwickeln. Im Vordergrund stehen Anwendungen in den Bereichen Mikroventile, Mikrospiegel-Aktorsysteme und Komponenten für die drahtlose Kommunikation. Die EU fördert das dreijährige Vorhaben im Rahmen des 6. Rahmenprogramms mit 3,2 Millionen Euro. Hiervon erhalten die deutschen Partner einen Anteil von 763.000 Euro für die Entwicklung verbesserter Mikroaktoren auf der Basis von einkristallinem Silizium, von Formgedächtnislegierungen und piezoelektrischen Komponenten.



Mikrofertigungstechniken werden zur Produktion einer Vielzahl von Komponenten und Systemen eingesetzt, deren Strukturgrößen im Bereich einiger Millimeter bis hinunter zu 100 Nanometern liegen. Typische Einsatzgebiete sind die Fahrzeug-, Telekommunikations-, Druck-, Medizin- und Biotechnik.

Hochwertige Materialien, wie Formgedächtnislegierungen, piezokeramische Werkstoffe und bestimmte ultraflache einkristalline Silizium-Dünnschichten, eignen sich hervorragend für Sensor- und Aktor-Anwendungen in Mikrodimensionen. Die meisten Mikrostrukturierungstechniken stammen jedoch aus der IC-Fertigungstechnologie der Mikroelektronik. In der Regel lassen sich diese konventionellen Mikrotechnologien mit den so genannten "smart materials" nur sehr schwer kombinieren. "Um diesen hochwertigen Materialien zum industrierelevanten Durchbruch zu verhelfen, sind neuartige Parallelfertigungsverfahren zu deren Integration in Mikrosysteme erforderlich", so Manfred Kohl, Leiter der Mikroaktorik am Institut für Mikrostrukturtechnik des Forschungszentrums Karlsruhe.

Q2M (für "batch integration of high-quality materials to microsystems") wurde eingerichtet, um die bestehenden technologischen Einschränkungen zu umgehen. Im Wesentlichen werden dabei zwei Strategien verfolgt: Zum einen werden die hochwertigen Materialien als Komponenten in neuartigen Verbundwerkstoffen verwendet. Zum anderen werden neuartige Transfer-Verbindungstechniken entwickelt. Verbundwerkstoffe können mit unterschiedlichsten Herstellungsverfahren der Mikrotechnik kombiniert werden. Transfer-Verbindungstechniken erlauben die Übertragung ganzer Schichten der hochwertigen Materialien auf mikrostrukturierte Halbleiter- oder Polymersubstrate im Rahmen einer Parallelfertigung. Dabei sollen Klebeverfahren oder fremdstofffreie Verbindungstechniken wie das Ultraschallschweißen eingesetzt werden.

Das Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt die Methoden zur Parallelfertigung abgeformter Polymer-Mikrostrukturen mit integrierten Aktoren aus Formgedächtnislegierungen und piezoelektrischen Werkstoffen. Die neuen Verfahren sollen bei der Entwicklung neuartiger Formgedächtnis- und Piezo-Mikroventile umgesetzt werden. Biotechnische und medizinische Anwendungen sind zwei vielversprechende Marktsegmente für solche mikrofluidischen Bauelemente. Die Mikroventile werden durch enge Zusammenarbeit mit Industriepartnern den Marktanforderungen angepasst. Einer dieser Partner ist ASICON, ein Steinbeis Transferzentrum. "Dank unseres Vertriebswesens können wir von ASICON nicht nur Rückmeldungen und Beurteilungen von größeren Herstellern, sondern auch von mittelständischen Unternehmen bieten", erklärt Olaf Messing, der Geschäftsführer von ASICON und Verantwortliche für den Vertrieb mikrofluidischer Komponenten in Asien.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Fraunhofer IPMS) konzentriert sich auf die Entwicklung von Mikrospiegel-Aktorsystemen, so genannten "spatial light modulators" (SLM). Diese bestehen aus bis zu einer Million Mikrospiegeln, die unabhängig voneinander bewegt werden können. Mikrospiegel aus einkristallinem Silizium sollen durch neuartige Transfer-Verbindungstechniken direkt in die CMOS-Ansteuerelektronik integriert werden. Diese Vorgehensweise wird die Produktion von CMOS-MEMS-Mikrosystemen mit überlegenen optischen und mechanischen Eigenschaften ermöglichen. Ein wichtiger Einsatzbereich der SLM-Technologie ist die Augenheilkunde, ein Geschäftsbereich des Industriepartners 20/10 PERFECT VISION.

Das Q2M-Konsortium besteht zum einen aus akademischen Einrichtungen und Hightech-Unternehmen, von denen jeder ein Experte oder Pionier auf einem Kerngebiet dieser interdisziplinären wissenschaftlichen Herausforderung ist. Zum anderen besteht Q2M aus Anwendern der entwickelten Technologien. Diese Zusammenstellung verknüpft die Arbeiten innerhalb des Projektes mit den tatsächlichen industriellen Bedürfnissen und schafft zusätzlich die Basis für Weiterentwicklungen und Marktausschöpfung. Zusätzlich zu den deutschen Partnern umfasst das Konsortium die Cranfield University (UK), die Katholieke Universiteit Leuven (BE), Pondus Instruments AB (SE), IBM Research GmbH (CH), das Technical Research Centre of Finland VTT (FI), LK Products OY (FI) und das Royal Institute of Technology KTH (SE), das die Koordination des Projekts übernommen hat.

Die Internetseiten des Projekts finden Sie unter http://q2m.4m-net.org.

Das Forschungszentrum Karlsruhe ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,1 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien.

Dr. Joachim Hoffmann | idw
Weitere Informationen:
http://q2m.4m-net.org.
http://www.fzk.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Startschuss für EU-Projekt: Charakterisierung der Schweißraupe für adaptives Laserauftragschweißen
15.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Innovatives Verfahren zur Aufbereitung von Raps
08.11.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie