Fraunhofer EMFT Labor für Mikrofluidik

Piezomontage im Mikrofluidiklabor der Fraunhofer EMFT
© Fraunhofer EMFT / Bernd Müller
Piezomontage im Mikrofluidiklabor der Fraunhofer EMFT

Die Montage und der Test von Mikrodosiersystemen erfordern eine Laborumgebung mit hohen Anforderungen an die technische Sauberkeit und die Klimatechnik. An der Fraunhofer EMFT steht hierfür ein Reinraum der ISO Klasse 7 mit ca. 100 qm zur Verfügung. Das Labor bietet Platz für Reinst-Montagearbeitsplätze unter Laminarflußbedingungen, manuelle oder automatisierte Messplätze zur Charakterisierung von Mikrodosiersystemen, hochpräzise dynamische Auslenkungsmessungen, Reinigungsarbeitsplätze, die elektrische Verbindungstechnik und eine Pilotlinie zur Piezomontage von Mikromembranaktoren.    

Piezomontage auf Waferlevel

Montage von Piezokeramik auf Membrane (Silizium oder Edelstahl) durch Kleben. Dabei wird mit Hilfe eines Dispensers, der von einem X-Y-Tisch angesteuert wird Klebstoff auf die entsprechenden Stellen auf dem Wafer angebracht. Mit Hilfe eines Pick&Place Moduls werden die Piezokeramiken platziert und anschließend wird der Klebstoff ausgehärtet.

Vorspannung der Piezokeramiken

Definierte Vorspannung der Piezokeramiken mit Hilfe eines patentierten Verfahrens. Dadurch besitzen die Piezokeramiken nach der Montage eine Vorauslenkung. Diese Methode ist wichtig, um Mikrofluidaktoren mit extrem kleinen Totvolumina herzustellen.

Fluidischer Test auf Waferlevel

Fluidische Charakterisierung von Pumpenchips auf einem komplett montierten Mikropumpen Waferstack. Der Pumpenwafer wird in eine Vorrichtung gespannt. Mit Hilfe eines X-Y-Tisches werden die einzelnen Pumpenchips von der Oberseite elektrisch kontaktiert und angesteuert, während sie von der Unterseite fluidisch kontaktiert werden. Charakterisierung des Pumpenwafers mit ca. 200 Mikropumpen, incl. Hubvolumen, Förderrate, Gegendruckfähigkeit und Leckrate.

Mikromontage von mikrofluidischen Systemen

Zusammenbau von mikrofluidischen Systemen unter Reinstbedingungen: Dies beinhaltet sowohl die vorhergehende Bauteilreinigung, der mechanische Zusammenbau mit Ausgasungsarmen Kleben und Klemmen als Aufbau- und Verbindungstechnologien, die elektrische Kontaktieren mittels Alu-Drahtbond oder Feinlöten und abschließende Dichtigkeits- und Qualitätsprüfungen.

Topografische Charakterisierung mikromechanisch hergestellter Strukturen

Charakterisierung mikromechanischer Strukturen mittels eines FRT Topografiemessmoduls, mit dem 1D-, 2D- und 3D-Messungen mit einer Messauflösung von 50 nm möglich sind. Das Messmodul wird mit einem X-Y-Tisch angesteuert. Neben statischen Messungen sind auch dynamische Messungen bis 15 kHz möglich.

Fluidische Charakterisierung von mikrofluidischen Bauelementen

Gravimetrische Messungen von Fördermengen (mehrere Waagen mit unterschiedlichen Auflösungen bis hinab zu 0,1 μg sind verfügbar). Unterschiedliche anemometrische Strömungssensoren für Flüssigkeiten oder Gase, automatisierte Gegendruckmessungen. Erfahrung mit unterschiedlichen Medien (Wasser, Luft, Öl, Lösemittel, und andere). Messung kleinster Leckraten (optisch oder kapazitiv) bis hinab in den μl/h-Bereich

Diese technologischen Möglichkeiten im Labor für Mikrofluidik stehen für Ihre Anwendungsthemen an der Fraunhofer EMFT zur Verfügung, nehmen Sie Kontakt mit uns auf!

 

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