Mikrostrukturierung von Kunststoffen durch Heißprägen und Laserablation

Abstract:
In dieser Veröffentlichung werden technologische Ansätze zur Oberflächen- aber auch Volumen-Strukturierung von dünnen Polymerfolien vorgestellt sowie die Hilfsmittel und notwendigen Vorarbeiten beschrieben. Dabei wird auf das Abformen von Strukturen mittels Heißprägen fokussiert, mit dem es unter Verwendung von Siliziumwerkzeugen möglich ist, sehr präzise und sich wiederholende Strukturen bis zu minimalen Strukturgrößen von 1Mikrometer zu realisieren. Es wird gezeigt, dass es mit speziell beschichteten Si-Werkzeugen möglich ist, eine Vielzahl mikrofluidischer Kanäle in PMMA zu prägen, die in Dimension und Form exakt dem Master entsprechen. Zur Zuführung und für den Abtransport des Fluids sind Durchkontaktierungen erforderlich, die mit einer Laserbearbeitung realisiert werden, ohne dabei die umliegenden Polymerschichten zu beschädigen oder zu zerstören. Die Entwicklung und die Realisierung dieses Prozesses sowie die Charakterisierung erster Muster werden ebenfalls in dieser Arbeit beschrieben. Schließlich wird ein Ausblick über die Möglichkeiten der Mikrostrukturierung und der Aufbau- und Verbindungstechnik mehrlagig aufgebauter Kunststoffsubstrate gegeben.