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Zentrum Mikrofabrikationstechnik Sachsen verbindet Maschinenbau und Mikrosystemtechnik

BILDGrößenunterschiede: Mikrostruktur in Aluminium im Vergleich zu einem Fliegenbein

(Lo) Eins steht fest: Die Mikrotechnik wird wie die Mikroelektronik unser Leben stark verändern. Sie gilt als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Eine von der Europäischen Kommission in Auftrag gegebene Studie prognostiziert für diese Produkte bereits im Jahr 2002 ein Marktvolumen von ca. 40 Milliarden US-Dollar.

Die Besonderheit mikrotechnischer Elemente besteht darin, dass die Abmessungen ihrer mechanisch, optisch oder chemisch funktionellen Strukturen im Mikrometer-Bereich liegen. Die Komponenten erfüllen meist in Verbindung mit entsprechender Elektronik auf engstem Raum sensorische, aktorische oder chemisch-biologische Aufgaben. Ob in Autos, medizinischen Geräten, in Produkten der Unterhaltungselektronik oder Kommunikationstechnik wo man auch hinschaut, finden sich mikrotechnische Systeme.

Während in den vergangenen Jahren bei der Herstellung solcher Produkte vor allem die in der Mikroelektronik bewährten chemischen und physikalischen Methoden der Siliziumtechnologie im Mittelpunkt standen, erwachsen aus der unmittelbar bevorstehenden breiten industriellen Produktion neue Herausforderungen für die Fertigungstechnik. Es wird immer wichtiger, für eine große Vielfalt von Materialien Bearbeitungstechnologien und natürlich auch die dazugehörigen Ausrüstungen zu entwickeln, die den Besonderheiten und hohen Anforderungen der Mikrotechnik genügen und auch für mittlere und kleine Losgrößen noch ökonomisch sinnvoll sind. Vor diesem Hintergrund bietet es sich geradezu an, zu versuchen, konventionelle Fertigungsverfahren für die Mikrobearbeitung zu adaptieren. Da das keineswegs so einfach ist, sondern umfassende Forschungsarbeiten erfordert, lag es nahe, das seit Jahrzehnten in Chemnitz vorhandene Know-how des Maschinenbaus mit dem wissenschaftlichen Potential der Mikro- systemtechnik zu verbinden: Das Zentrum Mikrofabrikationstechnik Sachsen wurde Ende 1998 aus der Taufe gehoben. Die Mitglieder sind ?

  • das Fraunhofer-Institut für Werk-zeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Abteilung Mikrofertigung, ?
  • das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM, Abteilung Microsystems and Equipment und ?
  • der ZEBRAS e.V., Abteilung Mikrofügetechnik.

    Die Leiter der beteiligten Forschungseinrichtungen, Prof. Dr. Reimund Neugebauer (IWU), Prof. Dr. Thomas Geßner (IZM) und Prof. Dr. Klaus-Jürgen Matthes (ZEBRAS) bilden den Vorstand des Verbundes, die fachliche Leitung wurde Dr. Roland Höfling übertragen. Die am Zentrum geplante Entwicklung von Verfahren und Anlagen konzentriert sich auf einzelne Schwerpunkte, die in ihrer Kombination die Schaffung völlig neuer Prozessketten zur Herstellung von Mikrokomponenten und -systemen ermöglichen. Das Spektrum reicht von verschiedensten Formgebungsverfahren, wie dem mechanischen Umformen, Abformen und Trennen, über das chemisch-physikalische Strukturieren bis hin zu den Verbindungstechniken für ?neue? Werkstoffe. Anzuschließen sind dann Integrationsverfahren, die aus der Mikrostruktur erst ein Mikrosystem und aus diesem wiederum das für den Anwender interessante Produkt machen. Unabdingbar für die Fertigung im Kleinen wie im Großen ist die Qualitätssicherung, die bei der Mess- und Prüftechnik einsetzt. Auch hier müssen herkömmliche Methoden den Anforderungen der kleinen Dimensionen angepasst, oft aber auch völlig neue Prüfverfahren und -systeme entwickelt werden. Und was wäre das schönste Produkt ohne eine Anlage zu seiner Herstellung? Die Konzeption und Konstruktion von speziellen Maschinen und Werkzeugen für die Mikroumformtechnik sowie von Anlagen zur chemisch- physikalischen Strukturierung ?neuer? Werkstoffe sind ein weiterer wichtiger Schwerpunkt der Arbeit des Zentrums. Der Freistaat Sachsen und die Fraunhofer-Gesellschaft stellten dem Zentrum bisher Startkapital in Höhe von 23 Millionen Mark zur Verfügung, das vor allem zur Anschaffung des für die Forschungsarbeiten notwendigen Equipments und zur Deckung der laufenden Kosten dient. Nach einer kurzen Anlaufphase soll die Finanzierung jedoch durch öffentliche Forschungsprojekte und Drittmittel aus der Auftragsforschung für die Industrie gesichert werden.

    Ansprechpartner:

    Dr. Roland Höfling
    Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
    Reichenhainer Straße 88
    09126 Chemnitz
    Tel.: 0371/5397-443
    Fax: 0371/5397-415
    E-Mail: hoefling@iwu.fhg.de


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    HTML-Version von Ralph Meyer, 09. November 1999