Automatisierte Klebverfahren für die Mikromontage mit Hilfe von bauteilintegrierten Klebhilfen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stefan Böhm
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5431051

Die Entwicklung im Bereich der Mikrosystemtechnik geht hin zu multifunktionalen und damit meist auch hybriden Baugruppen. Die daraus entstehenden Produkte, wie zum Beispiel miniaturisierte Medikamentenpumpen, Mikroaktoren, intelligente Sensorsysteme oder optische Komponenten, können ohne eine präzise und zuverlässige Montage nicht hergestellt werden. Nachdem im Bereich der Handhabungsgeräte sowie der notwendigen Greif- und Zuführeinrichtungen bereits einige vielversprechende Entwicklungen vorhanden sind, gibt es nur wenige Ansätze zum präzisen stoffschlüssigen Fügen von Komponenten und Mikrostrukturen, besonders wenn die Fügepartner aus artungleichen Werkstoffen bestehen. Das Kleben gehört hierbei zu den geeignetsten Fügeverfahren, weist aber bislang den Nachteil auf, dass Fügegeometrien unter 50 pm nur äußerst aufwendig zu erzeugen sind. Die Probleme liegen hierbei vor allem bei den kleinen zu dosierenden Volumina und dem Auftrag dieser geringen Klebstoffvolumina auf das Bauteil. Deshalb hat das beantragte Forschungsvorhaben zum Ziel, bestehende Klebverfahren durch bauteilintegrierte Klebhilfen zu unterstützen, sodass die Beschränkung durch die Dosier- und Dispenstechnik wegfällt. Es können somit mit existierenden Dosier- und Dispenssystemen Mikroklebungen mit kleineren Abmessungen und höherer Prozessgenauigkeit und -sicherheit ausgeführt werden. Grundlage des zu entwickelnden Verfahrens ist die Verwendung von mikroskopischen Geometrien, die während des Herstellprozesses des Substrates einfach erzeugt werden können. Diese Geometrien können z.B. Klebgruben, Kanäle zum Leiten oder Stoppen des Klebstoffs oder Abstandshalter sein und dienen dazu, die Toleranzen in der Klebstoffdosierung auszugleichen, da mit Hilfe dieser geometrischen Hilfen auch fehldosierter Klebstoff die Genauigkeit der Klebverbindung nicht negativ beeinflusse. Die Funktionsflächen stellen als Anlageflächen die Genauigkeit der Verbindung sicher.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen