Technologieübersicht und Kostenbewertung von Mikrofertigungsverfahren

Zusammenfassung: Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit einer Technologieübersicht und Kostenbewertung von vier ausgewählten Mikrofertigungsverfahren (Tieftrockenätzen (DRIE), Röntgentiefenlithographie-Galvanik-Abformung (LIGA), Mikrospritzguss und Heißprägen) die anhand von dreidimensionalen Mikroformteilen (Fluidikplatte, Zahnrad, Mikrospektrometer) zum einen hinsichtlich ihrer technologisch erreichbaren, geometrischen Grenzwerte und zum anderen hinsichtlich fixer und variabler Kosten der Fertigung analysiert und bewertet werden. Sie erreicht durch eine Technologie- und Kostenübersicht ein erstes vertiefendes und zugleich anwendungsorientiertes Verständnis von vier wichtigen Fertigungsverfahren mit denen die Produktentwicklung und -fertigung von Mikroformteilen mit ähnlichen Fertigungsherausforderungen wie den der drei Modellstrukturen, getätigt werden könnte. Mit einem Berechnungsmodell zur Kostenabschätzung sowie einer Kostenanalyse der Mikrofertigungsverfahren werden Kostenelemente aufgezeigt, die die Fertigungskosten primär beeinflussen. Anhand dieser sowie technologischer Hintergründe, wird in der abschließenden Kostenbewertung aufgezeigt werden, warum die verschiedenen Fertigungsverfahren für bestimmte Anwendungen für die Produktentwicklungs- und -fertigungsphase mehr oder weniger geeignet sind, bzw. in welchem Bereich (Prototyping oder Massenfertigung) sie möglichst kostenoptimal eingesetzt werden könnten. Mit ihr soll auch die vielfältige und ehrenamtliche Arbeit im Fachausschuss "Werkstoffe und Fertigungsverfahren" der VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik dokumentiert werden