EXIST - Miniaturisierte Analysetechnik

Ziel ist die Entwicklung einer prozesstauglichen Messzelle und einer industriekompatiblen Sensorelektronik. Der Aufbau mikromechatronischer Messzellen mit neuartigen Technologien wie der CIM-, der MID- und der MEMS-Technologie ermöglicht neue und innovative Arbeits- und Einsatzbereiche in der Mikrofluidik und der Prozessmesstechnik. Bei der CIM-Technologie werden die Grundkörper der Messzelle mit einer Hochleistungskeramik wie z.B. Aluminiumoxid, Zirkonoxid usw. hergestellt. Die Vorteile einer dreidimensionalen keramischen Messzelle sind zum einen der geringe prozesstechnische Verschleiß durch z.B. Reinigungsprozesse und zum anderen eine optimale thermomechanische Aufbautechnik. Der Nachteil der CIM-Technologie ist der Schrumpfungsfaktor bei der Herstellung der dreidimensionalen Keramik. Aus diesem Grund müssen im minAtech-Projekt die Einzelprozesse Entbinderung, Sinterung und Metallisierung für die Anwendungsgebiete entwickelt werden. Bei der MID-Technologie werden auf den spritzgegossenen Kunststoffteilen elektrische Leiterbahnen direkt aufgebaut. Dadurch können dreidimensionale elektrische Verbindungen auf einer mikromechatronischen Messzelle angeordnet werden. Neben dieser Raumausnutzung können durch den Spritzgießprozess weitere Funktionen eingebettet werden. So können spezielle geometrische Formen wie Vertiefungen, Kanäle, und Öffnungen für Messwertaufnehmer direkt integriert werden. Als Grundkörper finden diverse Kunststoffe Verwendung. Im Projekt minAtech sollen für eine Vielzahl von mikrofluidischen Anwendungen die Vorteile der geometrischen Freiheitsgrade ausgenutzt werden. Des Weiteren werden verschiedene Chip on MID Verbindungstechniken für den entsprechenden Einsatzbereich durch die Forscher entwickelt. Für die Sensorsysteme müssen eine kompakte Sensorelektronik, ein abgesetztes Sensormodul, welches die kapazitiven Sensorelemente und eine Ankopplungselektronik beinhaltet, entwickelt werden. Zudem müssen für die Signalauswertung digitale Verarbeitungsalgorithmen erarbeitet werden, die eine hohe Störsicherheit und sehr kurze Ansprechzeiten garantieren