Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrosystemtechnik Quo Vadis?

11.05.2007
Die Mikrosystemtechnik hat in den letzten beiden Jahrzehnten immer weitere Anwendungsbereiche erobert. Doch schlägt sich der technologische Erfolg auch in entsprechenden wirtschaftlichen Ergebnissen nieder? Mit Fragen wie diesen beschäftigten sich unter anderem die Teilnehmer eines Workshops, zu dem die VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik (GMM) führende Experten nach Karlsruhe eingeladen hatte.

Mikrosysteme sparen aufgrund ihrer geringen Größe Platz und Gewicht ein. Allen Mikrosystemen ist gemeinsam, dass verschiedene Funktionen, Materialien, Komponenten und Technologien in einem System miteinander verknüpft werden. Die Mikrosystemtechnik vereint so unterschiedliche Basistechnologien wie die Mechanik, die Optik, die Fluidik, die Polymerelektronik oder neue Materialien.

Darüber hinaus liefert die Mikrosystemtechnik die nötigen Schnittstellen, um innovative Entwicklungen aus neuen Technologiefeldern wie der Bio- oder der Nanotechnik in Produkte zu integrieren. Genutzt wird dies z. B. in der Automobiltechnik, in der auch bei Kleinwagen eine Vielzahl von technischen Funktionen auf kleinstem Raum untergebracht werden muss.

Verbesserte Wertschöpfung durch Integration

„Neben der Siliziumtechnik sind im letzten Jahrzehnt diverse Materialsysteme wie Metalle, Keramiken, Gläser und Kunststoff mit ihren Fertigungsverfahren in den Vordergrund getreten“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Helmut F. Schlaak, Wissenschaftlicher Leiter des Workshops. Große Fortschritte in den Spritzgieß- und Heißprägeverfahren, aber auch die Weiterentwicklung klassischer Formgebungsverfahren wie Hochgeschwindigkeitsfräsverfahren und Erodierverfahren hätten die Miniaturisierung vorangetrieben, ergänzt Schlaak. Somit habe sich das Feld der Materialsysteme und Fertigungstechnologien in der Mikrosystemtechnik stark erweitert, so dass es für fast alle Anforderungen zugeschnittene Lösungen gebe.

„Die Erfolgsgeschichte der Mikrosystemtechnik hinterlässt nicht nur strahlende Gesichter“, räumt Johannes Herrnsdorf, Geschäftsführer der Dortmunder CTO HL-Planartechnik ein. So steht den zahlreichen überzeugenden Produktbeispielen eine Liste geschlossener Technologielinien und die Klage der Technologiebetreiber über mangelnde Gewinne gegenüber. Als Ausweg auf Kostendruck und reduzierte Margen biete sich die verbesserte Wertschöpfung durch Systemintegration an.

Erfolgreich mit Sensoren

Über mangelnde Wirtschaftlichkeit kann zumindest Udo Bischof von der Reutlinger Robert Bosch GmbH nicht klagen. Das Unternehmen verfügt auf dem Gebiet der Sensoren über große Erfahrungen und ist Weltmarktführer im Bereich der Mikromechanische Sensoren, international auch unter dem Kürzel MEMS bekannt. MEMS-Sensoren sind nur wenige Quadratmillimeter groß, ihre mechanischen Strukturen haben Federn, Balken, Gewichte und Membranen mit Abmessungen in der Größenordnung von tausendstel Millimetern. Die winzige Sensorik erfasst mechanische Messgrößen wie Druck, Beschleunigung, Drehrate, Pegelstand oder Massendurchfluss. Mit auf dem Chip untergebracht ist die Analog- oder Digitaltechnik zum Auswerten und Aufbereiten des gemessenen Signals. „Der wesentliche Treiber für den Erfolg dieser Sensoren sind reduziert Kosten, kleine Baugröße und erhöhte Funktionalität.

Kunststoffe werden leitfähig

Einem Team vom Institut für Materialforschung am Forschungszentrum Karlsruhe ist es wiederum gelungen, mit Hilfe des Mikrospritzgießens von Komponenten aus Polymeren, Metallen und Keramiken deutliche Fortschritte zu erzielen. Dabei konzentriert sich die Entwicklung der Metallabscheidung in mikrostrukturierten Kunststoffformen insbesondere auf das 2-Komponenten-Spritzgießen mit Hilfe eigens entwickelter Werkzeuge. Eine weitere interessante Möglichkeit, die von mehreren Hochschulgruppen verfolgt wird, ist die gezielte Modifizierung von Polymereigenschaften durch nanoskalige Dotierstoffe. So ermöglicht zum Beispiel die Zugabe von feinskaligen Metallpulvern oder Leitruß zu Polymeren die Umwandlung des Isolatormaterials in einen elektrischen Leiter. Ganz neu ist die Zugabe geringer Mengen so genannter Carbon Nanotubes zu Polymeren, mit deren Hilfe eine gute Oberflächenleitfähigkeit induziert wird. Experten zufolge seien derartige Komposite der Schlüssel zu neuartigen Anwendungen der Mikrosystemtechnik.

Rolf Froböse | VDE
Weitere Informationen:
http://www.vde.com

Weitere Berichte zu: Materialsystem Mikrosystem Polymere Sensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Ungesundes Sitzen vermeiden: Stuhl erkennt Sitzposition und motiviert zur Änderung der Körperhaltung
10.12.2018 | Technische Hochschule Köln

nachricht Ganz ohne Zauberstab: Bayreuther Forscher steuern mit Schallwellen schwebende Objekte
04.12.2018 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop - Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.

Die Schärfe von Lichtmikroskopen ist aus physikalischen Gründen begrenzt: Strukturen, die näher beieinander liegen als 0,2 tausendstel Millimeter, verschwimmen...

Im Focus: Supercomputer ohne Abwärme

Konstanzer Physiker eröffnen die Möglichkeit, Supraleiter zur Informationsübertragung einzusetzen

Konventionell betrachtet sind Magnetismus und der widerstandsfreie Fluss elektrischen Stroms („Supraleitung“) konkurrierende Phänomene, die nicht zusammen in...

Im Focus: Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen.

Bewegen wir uns vorwärts, zieht die Umwelt in die entgegengesetzte Richtung an unseren Augen vorbei. Drehen wir uns, verschiebt sich das Bild der Umwelt im...

Im Focus: Researchers develop method to transfer entire 2D circuits to any smooth surface

What if a sensor sensing a thing could be part of the thing itself? Rice University engineers believe they have a two-dimensional solution to do just that.

Rice engineers led by materials scientists Pulickel Ajayan and Jun Lou have developed a method to make atom-flat sensors that seamlessly integrate with devices...

Im Focus: Drei Komponenten auf einem Chip

Wissenschaftlern der Universität Stuttgart und des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT gelingt wichtige Weiterentwicklung auf dem Weg zum Quantencomputer

Quantencomputer sollen bestimmte Rechenprobleme einmal sehr viel schneller lösen können als ein klassischer Computer. Einer der vielversprechendsten Ansätze...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

Fachforum über intelligente Datenanalyse

10.12.2018 | Veranstaltungen

Plastics Economy Investor Forum: Treffpunkt für Innovationen

10.12.2018 | Veranstaltungen

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

Klein und vielseitig: Schlüsselorganismen im marinen Stickstoffkreislauf nutzen Cyanat und Harnstoff

10.12.2018 | Studien Analysen

Ungesundes Sitzen vermeiden: Stuhl erkennt Sitzposition und motiviert zur Änderung der Körperhaltung

10.12.2018 | Energie und Elektrotechnik

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

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