Laserstrukturierte Klebefolie zur Chipintegration

Image - Laserstrukturierte Klebefolie
Dünne doppelseitige Klebefolien bieten Bondlösungen bei Raumtemperatur, um planare Chips mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) zu integrieren. Mikrostrukturierte Formen und Ausschnitte können durch gepulste Laserbestrahlung auf die Folien übertragen werden.
Image - Gebondetes optofluidisches Mikrosystem mittels Klebefolien für Point-of-Care-Diagnostik
Gebondetes optofluidisches Mikrosystem mittels Klebefolien für Point-of-Care-Diagnostik (PHOCNOSIS-Projekt)

Laserstrukturierte Klebefolien stellen als Verbindungsschicht zwischen zwei Substraten eine vielversprechende Alternative zu den aufwändigeren und kostenintensiveren Bondingmethoden dar, die konventionell für planare optofluidische oder elektronische Mikrosysteme verwendet werden. Der Ansatz erlaubt das Bonden planarer Chipdesigns selbst bei Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Mit Hilfe eines gepulsten Laserstrahls lassen sich mikroskopisch kleine Strukturen in die Folien einarbeiten, was neue Perspektiven für die effiziente Herstellung mikrofluidischer Systeme eröffnet.

Am Fraunhofer IZM wird ein automatisiertes Lasersystem in Kombination mit einem Bonder von Submikrometerpräzision genutzt, um anwendungsorientierte Lösungen auf Basis strukturierter Folien zu entwickeln. Besonders Klebstoffschichten mit Stärken von 35 µm bis 80 µm stehen hierbei bislang im Fokus und werden bei der Integration photonischer Chips verwendet, die in der klinischen Point-of-Care-Diagnostik eingesetzt werden können. Feinste Kanäle mit glatten Kanten werden unter Verwendung des gepulsten Lasers direkt geschrieben. Darüber hinaus stellen die Folien aufgrund ihrer Haftkraft und Druckempfindlichkeit als Verbindungsschicht zweier unterschiedlicher Materialien eine ideale Wahl dar.

Die Technologie eignet sich neben diversen anderen Bereichen für verschiedenste Einsatzzwecke im Gesundheitswesen, wie in der Medikamentenverabreichung sowie in der flexiblen Mikroelektronik. Das Fraunhofer IZM bietet hierfür marktorientierte F&E-Dienste und Machbarkeitsstudien an.

Vorteile laserstrukturierter Klebefolien

  • Strukturen in der Größenordnung von 50 µm bis zu mehreren Millimetern
  • Keine Beschränkungen in der Geometrie der Strukturen
  • Auswahl verschiedener Folienmaterialien
  • Hohe Reproduzierbarkeit
  • Geeignet für Rapid-Prototyping
  • Hoher Grad an optischer Transparenz
  • Biokompatibles Material für biomolekulare Diagnostik
  • Keine UV-, Hochdruck- oder Hitzebehandlung nötig

Weitere Informationen

 

Projekt

Phocnosis

Das PHOCNOSIS Projekt hat die Entwicklung und die Validierung eines Nanotechnologie-basierten, tragbaren Vor-Ort-Diagnose-Geräts (POCT) für die Anwendung in der Frühdiagnose von kardiovaskulären Erkrankungen (CVD) zum Zweck.