DE10027411C1 - Fluidleiterplatte, Anordnung mit Fluidleiterplatte und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents
Fluidleiterplatte, Anordnung mit Fluidleiterplatte und Verfahren zum Herstellen derselbenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fluidleiterplatte (20, 62), die auf ihrer einen Leiterplattenseite Ein- und Austrittsöffnungen (19) für fließfähige Medien aufweist, wobei mindestens eine dieser Öffnungen ein Verbindungselement (18, 56) zur Halterung von Fluidbauelementen (21, 43) an der Fluidleiterplatte aufweist. DOLLAR A Um das Verbindungselement (18, 56) auf einfachste Art und Weise zu erzeugen, wird es aus mindestens einer Schicht (11, 53) aus einem strahlungsempfindlichen Material unter Herauslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht gebildet. DOLLAR A Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung mit einer Fluidleiterplatte (62) und mit mindestens einem an einem Verbindungselement (56) gehalterten Fluidbauelement (43) sowie die durch diese Verfahren hergestellten Fluidleiterplatten und Anordnungen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer
Fluidleiterplatte, die auf ihrer einen Leiterplattenseite
Ein- und Austrittsöffnungen für fließfähige Medien aufweist,
wobei mindestens eine dieser Öffnungen ein Verbindungselement
zur Halterung von Fluidbauelementen an der Fluidleiterplatte
aufweist.
Ein derartiges Verfahren läßt sich in der Druckschrift "Sen
sors and Actuators" 77 (1999) dem Artikel "Novel interconnec
tion technologies for integrated microfluidic systems" von
B. L. Gray, D. Jaeggi u. a. insbesondere den Seiten 58 bis 60
entnehmen. Dabei wird, wie auf Seite 58 in Fig. 1d darge
stellt, auf eine Seite einer Fluidleiterplatte ein Verbin
dungselement so aufgebracht, daß es eine Öffnung der Leiter
platte umgibt. An dem Verbindungselement ist ein Fluidbauele
ment - ein Drucksensor (pressure sensor) - gehaltert. In dem
dargestellten Fall besteht das Verbindungselement aus einem
Silikongummi-Dichtungsmittel. Die Art der Aufbringung des
Verbindungselements ist in dem Artikel nicht näher erläutert;
für den Fachmann bietet es sich jedoch an, das Verbindungs
element mittels eines Auftraggerätes (Kanüle oder Dispenser)
auf der Fluidleiterplatte an der gewünschten Stelle vor dem
Aufsetzen des Fluidbauelementes aufzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren an
zugeben, mit dem auf einfache Art und Weise ein bzw. mehrere
Verbindungselemente zur Halterung von Fluidbauelementen auf
der Fluidleiterplatte gebildet werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebe
nen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verbindungs
element aus mindestens einer Schicht aus einem strahlungsemp
findlichen Material unter Herauslösen verbindungselementfrem
der Teile der Schicht gebildet wird.
Die Bildung des Verbindungselementes aus mindestens einer
Schicht aus einem strahlungsempfindlichen Material hat insbe
sondere den Vorteil, dass das Verbindungselement in einfacher
Art und Weise und exakt positioniert auf der Fluidlei
terplatte gebildet werden kann, da das Herauslösen verbin
dungselementfremder Teile der Schicht nach einer vorangegan
genen, lokal begrenzten Bestrahlung der Schicht zu einem in
der Größe und Lage exakt bemessenen Verbindungselement führt.
Dies ist insbesondere für eine Montage von Fluidbauelementen
mit kleinen lateralen Abmessungen von Bedeutung, bei denen
die Öffnungen der Fluidleiterplatte entsprechend klein ges
taltet sind. Beispielsweise sind Öffnungen mit einer Öff
nungsfläche von einem Quadratmillimeter typisch. Dabei ist es
oft problematisch, die Verbindungselemente mit einem Auftrag
gerät exakt zu positionieren. Sind auf einer Fluidlei
terplatte mehrere Verbindungselemente aufzubringen, so bietet
das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus den Vorteil,
dass
sämtliche Verbindungselemente unter Zeitersparnis gleichzei
tig in einem Verfahrensschritt gebildet werden können. Im
Vergleich dazu ist das Aufbringen der Verbindungselemente mit
einem Auftraggerät, bei dem die Verbindungselemente i. allg.
nacheinander aufgetragen werden, relativ langsam.
An sich ist es in der Halbleitertechnik/Mikromechanik be
kannt, in einem auf ein Substrat aufgebrachten strahlungsemp
findlichen Lack Strukturen zu erzeugen (s. z. B. das Buch
"Mikromechanik: Einführung in Technologie und Anwendungen"
von S. Büttgenbach, erschienen 1991 im Teubner-Verlag, Stuttgart,
insbesondere Kap. 4.1 "Lithographieverfahren" auf den
Seiten 56 bis 71). Der so erzeugte strukturierte Lack dient
dann als Hilfsmittel für die weitere Bearbeitung des Sub
strats, beispielsweise als Ätzmaske. Nach der Bearbeitung des
Substrats, beispielsweise nach dem Ätzen bzw. der Erzeugung
einer Ätzmaske in einer Passivierungsschicht, wird der struk
turierte Lack vom Substrat entfernt. In Abweichung davon wird
beim erfindungsgemäßen Verfahren mittels einer Schicht aus
einem strahlungsempfindlichen Material ein Verbindungselement
auf der Fluidleiterplatte gebildet, welches kein nur temporär
benötigtes Hilfsmittel für die weitere Bearbeitung der Fluid
leiterplatte darstellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise
derart ausgestaltet sein, dass das Verbindungselement gebil
det wird, indem die mindestens eine Schicht des strahlungs
empfindlichen Materials auf die Fluidleiterplatte aufgebracht
wird und danach die Schicht so bestrahlt wird, dass nach
einem anschließenden Entfernen von Teilen der Schicht mindes
tens ein zur Bildung des Verbindungselementes beitragender
Rest der Schicht verbleibt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen
einer Anordnung mit einer Fluidleiterplatte, die auf ihrer
einen Leiterplattenseite Ein- und Austrittsöffnungen für
fließfähige Medien aufweist, wobei mindestens eine dieser
Öffnungen ein Verbindungselement zur Halterung von Fluidbaue
lementen an der Fluidleiterplatte aufweist, und mit mindes
tens einem an dem Verbindungselement gehalterten Fluidbauele
ment mit mindestens einem Anschluss zum Ein- und Ausströmen
von Medien.
Um auf einfache Art und Weise eine Anordnung mit einer Fluid
leiterplatte und mindestens einem Fluidbauelement herstellen
zu können, wird erfindungsgemäß das Verbindungselement aus
mindestens einer Schicht aus einem strahlungsempfindlichen
Material unter Herauslösen verbindungselementfremder Teile
der Schicht gebildet und
das Fluidbauelement so auf das Verbindungselement aufgesetzt,
dass sein Anschluss vollständig von dem Verbindungselement
umgeben ist. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass das
Verbindungselement in einfacher Weise und exakt positioniert
auf der Fluidleiterplatte gebildet werden kann, weil das Her
auslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht nach
einer vorangegangenen, lokal begrenzten Bestrahlung der
Schicht zu exakt angeordneten Verbindungselementen führt.
Darüber hinaus können evtl. notwendige mehrere Verbindungs
elemente unter Zeitersparnis gleichzeitig in einem Verfah
rensschritt gebildet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft derart aus
gestaltet sein, dass das Verbindungselement gebildet wird,
indem die mindestens eine Schicht des strahlungsempfindlichen
Materials auf die Fluidleiterplatte aufgebracht wird und da
nach die Schicht so bestrahlt wird, dass nach einem anschlie
ßenden Entfernen von Teilen der Schicht mindestens ein zur
Bildung des Verbindungselementes beitragender Rest der
Schicht verbleibt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sieht vor, dass ein Fluidbauelement verwendet wird,
dass im Bereich seines Anschlusses mit einer umlaufenden Aus
nehmung derart versehen ist, dass von ihr das Verbindungsele
ment zumindest teilweise aufnehmbar ist, und das Fluidbauele
ment so auf das Verbindungselement aufgesetzt wird, dass das
Verbindungselement zumindest teilweise in die Ausnehmung ein
greift.
Diese Ausführungsform hat insbesondere den Vorteil, dass
durch das Eingreifen des Verbindungselementes in die Ausnehmung
eine große Berührungsfläche zwischen Fluidbauelement und
Fluidleiterplatte entsteht, so dass das Fluidbauelement und
die Fluidleiterplatte sicher miteinander verbunden werden.
Durch das Eingreifen des Verbindungselementes in die Ausneh
mung erfolgt außerdem eine automatische Ausrichtung des Flu
idbauelementes in seiner gewünschten Lage (eine Selbstjus
tage).
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
fahrens ist vorgesehen, dass das Verbindungselement zumindest
an seiner Oberfläche vor dem Aufsetzen des Fluidbauelementes
durch Inkontaktbringen mit einem chemischen Aktivator in
einen Klebezustand versetzt wird und danach das Fluidbauele
ment auf das Verbindungselement der Fluidleiterplatte aufge
setzt wird. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass durch
das Versetzen des Verbindungselementes in einen Klebezustand
das Fluidbauelement besonders fest und dauerhaft mit dem Ver
bindungselement verbunden werden kann, so dass diese Verbin
dung auch relativ großen mechanischen Belastungen standhält.
In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens wird das
Verbindungselement nach dem Aufsetzen des Fluidbauelementes
aufgequollen, so dass das Verbindungselement sich fest mit
der Ausnehmung verbindet. Auch in diesem Fall kann die Anord
nung relativ großen mechanischen Belastungen ausgesetzt wer
den, ohne dass sich das Fluidbauelement vom Verbindungsele
ment und damit von der Fluidleiterplatte löst.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch derart ausgestaltet
sein, dass ein Fluidbauelement mit mindestens einem Rastteil
verwendet wird, auf der Fluidleiterplatte mindestens ein
Rastelement aus mindestens einer Schicht aus einem strah
lungsempfindlichen Material unter Herauslösen rastelement
fremder Teile der Schicht derart gebildet wird, dass es mit
dem Rastteil eine rastende Verbindung einzugehen imstande
ist, und das Fluidbauelement so auf die Fluidleiterplatte
aufgesetzt wird, dass das Rastelement mit dem Rastteil eine
rastende Verbindung eingeht. Bei dieser Ausgestaltungsform
ist insbesondere vorteilhaft, dass bei entsprechender Ausprä
gung des Rastelementes und des Rastteiles entweder eine lös
bare rastende Verbindung oder eine unlösbare rastende Verbin
dung zwischen dem Fluidbauelement und der Fluidleiterplatte
hergestellt werden kann.
Eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfah
rens sieht vor, dass das Rastteil an der Ausnehmung des Flu
idbauelementes gebildet wird und das Rastelement an dem Ver
bindungselement an der Fluidleiterplatte gebildet wird. Dies
ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn auf der Fluidlei
terplatte neben den Verbindungselementen kein zusätzlicher
Platz für die Bildung von zusätzlichen Rastelementen vorhan
den ist oder wenn an dem Fluidbauelement neben den Ausnehmun
gen kein zusätzlicher Platz für die Bildung zusätzlicher
Rastteile vorhanden ist. Darüber hinaus kann die Verrastung
hierbei direkt zwischen dem Verbindungselement der Fluidlei
terplatte und der Ausnehmung des Fluidbauelementes erfolgen
und somit an genau dieser Stelle eine mechanisch sehr stabile
Verbindung erzeugt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch derart ausgestaltet
sein, dass das Rastteil an einer von dem Anschluss des Fluid
bauelementes entfernten Stelle gebildet wird und das Rastele
ment an einer von dem Verbindungselement entfernten Stelle
der Fluidleiterplatte gebildet wird. Durch diese Art der Bil
dung von Rastteil und Rastelement kann eine rastende Verbin
dung zwischen Fluidbauelement und Fluidleiterplatte auch an
solchen Stellen erfolgen, an denen sich kein Anschluss des
Fluidbauelementes bzw. kein Verbindungselement der Fluidlei
terplatte befindet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann derart gestaltet sein,
dass das Verbindungselement mindestens teilweise aus Polyben
zoxazol (PBO) gebildet wird. Polybenzoxazol ist fotstruktu
rierbar und besitzt günstige Eigenschaften als Verbindungsma
terial, wie z. B. eine geringe Wasseraufnahme und zeigt keine
Versprödung.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann derart ausgestaltet sein,
dass das Verbindungselement aus nacheinander aufgebrachten
Schichten eines einzigen Materials gebildet wird. Durch das
Erzeugen des Verbindungselementes aus mehreren übereinander
liegenden Schichten kann das Verbindungselement eine relativ
komplizierte Form erhalten, es kann beispielsweise Hinter
schneidungen aufweisen. Durch die Verwendung eines einzigen
Materials lässt sich ein einfaches und kostengünstiges Ver
fahren erreichen.
Das Verfahren kann auch derart gestaltet sein, dass das Ver
bindungselement aus nacheinander aufgebrachten Schichten ver
schiedener Materialien gebildet wird. Neben der Möglichkeit,
auch relativ kompliziert geformte Verbindungselemente aus
mehreren aufgebrachten Schichten zu bilden, besteht hier dar
über hinaus die Möglichkeit, verschiedene Teilelemente des
Verbindungselementes aus verschiedenen Materialien zu erzeu
gen. Bei Wahl geeigneter Materialien können so Teilelemente
mit speziellen Eigenschaften erzeugt werden, insbesondere im
Hinblick auf mechanische Stabilität und Elastizität.
Weiterhin kann beim erfindungsgemäßen Verfahren das Rastele
ment mindestens teilweise aus Polybenzoxazol (PBO) gebildet
werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das
Rastelement aus nacheinander aufgebrachten Schichten eines
einzigen Materials bzw. verschiedener Materialien gebildet
werden.
Die drei vorgenannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens weisen bezüglich des Rastelementes die gleichen
Vorteile auf, welche zuvor in Verbindung mit dem Verbindungs
element genannt wurden.
Der Erfindung liegt - ausgehend von einer Fluidleiterplatte,
die auf ihrer einen Leiterplattenseite Ein- und Austrittsöff
nungen für fließfähige Medien aufweist, wobei mindestens eine
dieser Öffnungen ein Verbindungselement zur Halterung von
Fluidbauelementen an der Fluidleiterplatte aufweist, gemäß
der eingangs behandelten Druckschrift - die weitere Aufgabe
zugrunde, eine Fluidleiterplatte anzugeben, auf der sich min
destens ein auf einfache Art und Weise gebildetes und positi
onsgenau angeordnetes Verbindungselement befindet.
Die Aufgabe wird bei einer Fluidleiterplatte der oben genann
ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verbindungs
element ein aus mindestens einer Schicht aus einem strah
lungsempfindlichen Material unter Herauslösen verbindungsele
mentfremder Teile der Schicht gebildetes Verbindungselement
ist. Derart lassen sich auf einfache Art und Weise Verbin
dungselemente besonders positionsgenau erzeugen, weil das
Herauslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht nach
einer vorausgegangenen, lokalen Bestrahlung der Schicht zu
präzise angeordneten Verbindungselementen führt.
Die Fluidleiterplatte kann erfindungsgemäß derart ausgestal
tet sein, dass auf ihr mindestens ein aus mindestens einer
Schicht aus einem strahlungsempfindlichen Material unter Her
auslösen rastelementfremder Teile der Schicht gebildetes
Rastelement zur rastenden Halterung von Fluidbauelementen
vorhanden ist. An diesem Rastelement kann - ein geeignetes
Fluidbauelement vorausgesetzt - ein solches Fluidbauelement
rastend gehaltert werden. Dabei ist es abhängig von der Aus
gestaltung des Rastelementes möglich, sowohl lösbare als auch
nichtlösbare Rasthalterungen zu erzeugen.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Fluidleiterplatte sieht
vor, dass das Rastelement an dem Verbindungselement angeord
net ist. Diese Anordnung des Rastelementes ist insbesondere
dann vorteilhaft, wenn die rastende Halterung des Fluidbaue
lementes an der Fluidleiterplatte direkt an dem Verbindungs
element erfolgen soll. Weiterhin wird neben dem Platz für das
Verbindungselement auf der Fluidleiterplatte kein weiterer
Platz für ein Rastelement benötigt.
Die Fluidleiterplatte kann aber auch derart ausgestaltet
sein, dass das Rastelement an einer von dem Verbindungsele
ment entfernten Stelle der Fluidleiterplatte angeordnet ist.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die rastende
Halterung des Fluidbauelementes auf der Fluidleiterplatte an
einer Stelle erfolgen soll, an der kein Verbindungselement
auf der Fluidleiterplatte angeordnet ist.
Eine weitere Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Fluid
leiterplatte sieht vor, dass das Rastelement aus einem Rast
elementhals und einem auf den Rastelementhals aufgesetzten
Rastelementkopf besteht, wobei an der Übergangsstelle zwi
schen Rastelementhals und Rastelementkopf aufgrund deren un
terschiedlichen Formen ein Rastelementansatz ausgebildet ist.
Der Rastelementhals und der Rastelementkopf können aufeinan
derfolgend aus jeweils einer Schicht des strahlungsempfindli
chen Materials erzeugt werden. Der Rastelementansatz dient
zum Einrasten eines geeigneten Rastteiles des Fluidbauelemen
tes.
Die Fluidleiterplatte kann derart ausgestaltet sein, dass das
Verbindungselement mindestens teilweise aus Polybenzoxazol
(PBO) besteht. Polybenzoxazol ist fotostrukturierbar und be
sitzt günstige Eigenschaften als Verbindungsmaterial, wie z. B.
eine geringe Wasseraufnahme und zeigt keine Versprödung.
Die Fluidleiterplatte kann erfindungsgemäß derart ausgestal
tet sein, dass das Verbindungselement aus nacheinander aufge
brachten Schichten eines einzigen Materials gebildet ist.
Durch die Bildung des Verbindungselements aus mehreren nach
einander aufgebrachten Schichten kann dieses eine relativ
komplizierte Form erhalten, es kann beispielsweise Hinter
schneidungen aufweisen. Durch Verwendung nur eines Materials
ist ein relativ einfaches und kostengünstiges Verfahren
durchführbar.
Die Fluidleiterplatte kann auch derart ausgestaltet sein,
dass das Verbindungselement aus nacheinander aufgebrachten
Schichten verschiedener Materialien gebildet ist. Durch die
Bildung aus nacheinander aufgebrachten Schichten kann das
Verbindungselement eine relativ komplizierte Form erhalten,
es kann beispielsweise Hinterschneidungen aufweisen. Durch
die Wahl verschiedener Materialien mit verschiedenen Eigen
schaften lassen sich verschiedene Teilelemente des Verbin
dungselementes mit verschiedenen Eigenschaften erzeugen, dies
betrifft insbesondere die mechanische Stabilität und die
Elastizität des Verbindungselementes.
Weiterhin kann die Fluidleiterplatte derart gestaltet sein,
dass das Rastelement mindestens teilweise aus Polybenzoxazol
(PBO) besteht.
Ebenso kann die Fluidleiterplatte so gestaltet sein, dass das
Rastelement aus nacheinander aufgebrachten Schichten eines
einzigen Materials gebildet ist.
Schließlich kann die Fluidleiterplatte auch derart gestaltet
sein, dass das Rastelement aus nacheinander aufgebrachten
Schichten verschiedener Materials gebildet ist.
Die drei zuletzt genannten Ausführungsformen der Fluidlei
terplatte weisen bezüglich des Rastelementes die gleichen
Vorteile auf, wie sie in den drei vorhergehenden Ausführungs
formen bezüglich des Verbindungselementes genannt wurden.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Anord
nung mit einer Fluidleiterplatte und mindestens einem Fluid
bauelement anzugeben, bei der das Fluidbauelement auf einem
auf einfache Art und Weise gebildeten und exakt positionier
ten Verbindungselement auf der Fluidleiterplatte befestigt
ist. Dabei wird ausgegangen von einer Anordnung mit einer
Fluidleiterplatte, die auf ihrer einen Leiterplattenseite
Ein- und Austrittsöffnungen für fließfähige Medien aufweist,
wobei mindestens eine dieser Öffnungen ein Verbindungselement
zur Halterung von Fluidbauelementen aufweist und mit mindes
tens einem an dem Verbindungselement gehalterten Fluidbauele
ment mit mindestens einem Anschluss zum Ein- und Ausströmen
von Medien, wie sie aus der eingangs angegebenen Druckschrift
bekannt ist.
Diese Aufgabe wird bei der eben beschriebenen Anordnung da
durch gelöst, dass das Verbindungselement ein aus mindestens
einer Schicht aus einem strahlungsempfindlichen Materials un
ter Herauslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht
gebildetes Verbindungselement ist und das Fluidbauelement mit
seinem Anschluss vollständig von dem Verbindungselement umge
ben ist. Derart lässt sich auf einfache Art und Weise das
Verbindungselement auf der Fluidleiterplatte bilden, wobei
das Verbindungselement sehr genau an seinem gewünschten Ort
plaziert werden kann, weil das Herauslösen verbindungselementfremder
Teile der Schicht nach einer vorangegangenen, lo
kal begrenzten Bestrahlung der Schicht zu einem in seiner
Größe und Lage exakt bemessenen Verbindungselement führt.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann derart gestaltet sein,
dass das Fluidbauelement im Bereich seines Anschlusses eine
umlaufende Ausnehmung aufweist, in die das Verbindungselement
zumindest teilweise eingreift. Durch das Eingreifen des Ver
bindungselementes in die Ausnehmung entsteht eine große Be
rührungsfläche zwischen Fluidbauelement und Verbindungsele
ment und das Fluidbauelement kann sicher gehaltert werden.
Durch das Eingreifen wird darüber hinaus das Fluidbauelement
in der für es vorgesehenen Lage ausgerichtet.
Die Anordnung kann derart ausgestaltet sein, dass das Fluid
bauelement mindestens ein Rastteil aufweist und die Fluidlei
terplatte mindestens ein aus mindestens einer Schicht aus
einem strahlungsempfindlichen Material unter Herauslösen
rastelementfremder Teile der Schicht gebildetes Rastelement
aufweist, das mit dem Rastteil eine rastende Verbindung bil
det. Dies hat den Vorteil, dass bei einer entsprechenden Ges
taltung des Rastteiles und des Rastelementes sowohl eine lös
bare als auch eine nichtlösbare rastende Verbindung gebildet
werden kann. Darüber hinaus ist es mit einer rastenden Ver
bindung möglich, eine sehr feste Verbindung zwischen Fluid
bauelement und Fluidleiterplatte zu erzeugen. Eine lösbare
rastende Verbindung liegt insbesondere dann vor, wenn das
Rastteil oder das Rastelement derart elastisch verformbar
ist, dass es bei einer ausreichend starken Zugbeanspruchung
des Fluidbauelements aus dem jeweiligen Rastpartner (Rastteil
oder Rastelement) ausrastet.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann derart gestaltet sein,
dass sich das Rastteil an der Ausnehmung des Fluidbauelemen
tes befindet und das Rastelement an dem Verbindungselement
angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn
die rastende Verbindung direkt an der Ausnehmung des Fluid
bauelementes bzw. direkt am Verbindungselement stattfinden
soll. Diese Art der Anordnung kann auch dann vorteilhaft
sein, wenn auf der Fluidleiterplatte kein Platz für ein unab
hängig von dem Verbindungselement zu bildendes Rastelement
vorhanden ist.
Die Anordnung kann auch derart ausgestaltet sein, dass sich
das Rastteil an einer von dem Anschluss des Fluidbauelementes
entfernten Stelle befindet und das Rastelement an einer von
dem Verbindungselement entfernten Stelle auf der Fluidlei
terplatte angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann vorteil
haft, wenn die rastende Verbindung an einer Stelle erfolgen
soll, wo auf der Fluidleiterplatte kein Verbindungselement
bzw. an dem Fluidbauelement kein Anschluss angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch derart ausgestaltet
sein, dass das Rastelement aus einem Rastelementhals und
einem auf den Rastelementhals aufgesetzten Rastelementkopf
besteht, wobei an der Übergangsstelle zwischen Rastelement
hals und Rastelementkopf aufgrund deren unterschiedlichen
Formen ein Rastelementansatz ausgebildet ist. Der Rastele
menthals und der Rastelementkopf lassen sich aufeinanderfol
gend aus jeweils einer Schicht des strahlungsempfindlichen
Materials besonders einfach erzeugen.
Eine weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Anordnung sieht
vor, dass das Verbindungselement mindestens teilweise aus Po
lybenzoxazol (PBO) besteht. Polybenzoxazol ist fotostruktu
rierbar und besitzt günstige Eigenschaften als Verbindungsma
terial, wie z. B. eine geringe Wasseraufnahme, und zeigt
keine Versprödung.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann derart ausgestaltet sein,
dass das Verbindungselement aus nacheinander aufgebrachten
Schichten eines einzigen Materials besteht. Dies hat den Vor
teil, dass durch den Schichtaufbau das Verbindungselement
eine relativ komplizierte Form erhalten kann, es kann bei
spielsweise Hinterschneidungen aufweisen. Die Verwendung ei
nes einzigen Materials erlaubt eine kostengünstige Herstel
lung.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch derart ausgestaltet
sein, dass das Verbindungselement aus nacheinander aufge
brachten Schichten verschiedener Materialien besteht. Durch
die Verwendung verschiedener Materialien kann hierbei er
reicht werden, dass verschiedene Teilelemente des Verbin
dungselementes aus verschiedenen Materialien bestehen. Somit
können verschiedenen Teilelementen auch verschiedene Eigen
schaften, insbesondere in Bezug auf die mechanische Stabili
tät und die Elastizität, zugeordnet werden.
Des Weiteren kann die Anordnung derart ausgestaltet sein,
dass das Rastelement mindestens teilweise aus Polybenzoxazol
(PBO) besteht.
Die Anordnung kann auch derart ausgestaltet sein, dass das
Rastelement aus nacheinander aufgebrachten Schichten eines
einzigen Materials besteht.
Schließlich kann die Anordnung auch derart ausgestaltet sein,
dass das Rastelement aus nacheinander aufgebrachten Schichten
verschiedener Materialien besteht. Die drei zuletzt genannten
Ausführungsformen der Anordnung weisen in Bezug auf das Rast
element die gleichen Vorteile auf wie die drei davor genann
ten Ausführungsformen in Bezug auf das Verbindungselement.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstel
len einer Fluidleiterplatte in ihren verschiedenen Verfah
rensstadien, in
Fig. 2 ein Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel einer
Anordnung mit einer Fluidleiterplatte und einem an einem Ver
bindungselement gehalterten Fluidbauelement, in
Fig. 3 die wesentlichen Schritte eines Ausführungsbeispiels
eines Verfahrens zum Herstellen einer Fluidleiterplatte mit
Verbindungselementen und Rastelementen und die wesentlichen
Schritte eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Her
stellen eines Fluidbauelementes und in
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einer
Fluidleiterplatte mit Verbindungselementen und Rastelementen
und mit einem aufgesetzten Fluidbauelement dargestellt. Alle
Figuren zeigen Schnittdarstellungen.
In Fig. 1 ist im Figurenteil 1a ein Ausschnitt aus einer Si
liziumscheibe 1 (Silizium-Wafer) dargestellt, die als Aus
gangsmaterial für die Herstellung einer Fluidleiterplatte
dient. In diese Siliziumscheibe 1 wurde von einer Unterseite
2 her ein Kanal 3 und zwei am Anfang und am Ende des Kanals
angeordnete Schächte 4 und 5 z. B. durch anisotropes Ätzen
eingebracht. Die Schächte 4 und 5 sind nicht zu einer Ober
seite 8 der Siliziumscheibe 1 durchgängig; zwischen den
Schächten und der Oberseite der Siliziumscheibe verbleibt ein
Siliziumrest 9 von beispielsweise 15 µm Dicke.
Danach werden, wie im Figurenteil 1b dargestellt, der Kanal 3
und die Schächte 4 und 5 an der Unterseite 2 der Silizium
scheibe 1 mittels einer beispielsweise aus Glas oder aus Si
lizium bestehenden Verschlussscheibe 10 verschlossen. Dafür
kann beispielsweise das bekannte Verfahren des anodischen
Bondens (anodic bonding) oder Silizium-Direktbonden (silicon
fusion bonding) verwendet werden.
Danach wird, wie im Figurenteil 1c dargestellt, auf die Ober
seite 8 der Siliziumscheibe 1 eine geschlossene Schicht 11
aus einem strahlungsempfindlichen Material, z. B. eine Poly
merschicht, aufgetragen. Danach werden nur die Stellen 13 und
14 über den Schächten 4 und 5 belichtet. Anschließend wird
die fotosensible Polymerschicht entwickelt und die belichte
ten Stellen herausgelöst, so dass an den Stellen 13 und 14
kein Lack auf der Oberseite 8 der Siliziumscheibe mehr vor
handen ist. Ein analoges Verfahren des Lackaufbringens, Be
lichtens, Entwickelns und Herauslösens ist als Lithographie
bekannt und beispielsweise in dem oben erwähnten Buch "Mik
romechanik: Einführung in Technologie und Anwendungen" be
schrieben.
Wie in Figurenteil 1d dargestellt, wird danach in einem wei
teren Prozess um die Stellen 13 und 14 herum jeweils ein er
habener Dichtring 16 und 17 erzeugt, indem auf die Schicht 11
eine weitere Schicht eines strahlungsempfindlichen Materials
aufgebracht wird, wieder die Stellen über den Schächten 4 und
5 belichtet werden und ebenso die anderen nicht zu den zu
bildenden Dichtringen gehörenden Stellen der Schicht belich
tet werden. Im Anschluss daran werden die belichteten Stellen
aus der Schicht herausgelöst. Die Schicht 11 bildet nun ge
meinsam mit den erhabenen Dichtringen 16 und 17 Verbindungs
elemente 18, die zur Halterung von Fluidbauelementen auf der
dargestellten Fluidleiterplatte geeignet sind. Es soll an
dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass die Dichtringe
nicht notwendigerweise eine Kreisform aufweisen müssen, viel
mehr sind alle Formen realisierbar, die die Öffnungen der
Fluidleiterplatte umschließen (z. B. Rechteck, Quadrat, N-Eck
usw.).
In einem letzten Schritt, dessen Ergebnis im Figurenteil 1e
dargestellt ist, werden nun die Schächte 4 und 5 durchgängig
mit der Oberseite 8 der Siliziumscheibe verbunden. Dies geschieht
durch einen Ätzprozess aus Richtung der Oberseite 8
der Siliziumscheibe, wobei die Polymerschicht 11 als Ätzmaske
verwendet wird. Durch diesen Ätzprozess wird z. B. der Sili
ziumrest 9 entfernt und der Kanal 3 über die Schächte 4 und 5
mit dem Raum oberhalb der Fluidleiterplatte verbunden, es
entstehen Ein- und Austrittsöffnungen 19 für fließfähige Me
dien. Im Figurenteil 1e ist nun ein Ausschnitt aus der ferti
gen Fluidleiterplatte 20 dargestellt, auf die nun ein Fluid
bauelement aufgesetzt werden kann.
In Fig. 2 ist ein Ausschnitt einer Anordnung gezeigt, die
aus der in Fig. 1 im Figurenteil 1e dargestellten Fluidlei
terplatte 20 und einem aufgesetzten Fluidbauelement 21 be
steht. In Fig. 2 ist wie in Fig. 1 ein Teil der Silizium
scheibe 1 und ein Teil des aus der Polymerschicht 11 und dem
Dichtungsring 17 gebildeten Verbindungselement 18 darge
stellt. Auf dieses Verbindungselement 18 wird nun ein Fluid
bauelement 21 aufgesetzt. Ein Anschluss 22 des Fluidbauele
mentes 21 wird dabei mit dem Schacht 5 der Fluidleiterplatte
1 verbunden. Das aus dem Teil der Polymerschicht 11 und dem
Dichtring 17 bestehende Verbindungselement 18 dichtet diese
Verbindung ab. Das Fluidbauelement 21 weist an seinem An
schluss 22 eine umlaufende Ausnehmung 23 auf, welche so ges
taltet ist, dass der Dichtring 17 teilweise in diese Ausneh
mung 23 eingreift. Durch das Ineinandergreifen des aus Dicht
ring 17 und der Polymerschicht 11 bestehenden Verbindungsele
mentes 18 in die Ausnehmung 23 wird eine sichere Halterung
und eine zuverlässige Abdichtung der Verbindung gewährleis
tet. Zur Erreichung der notwendigen mechanischen Stabilität
der Verbindung zwischen der Fluidleiterplatte und des Fluid
bauelementes 21 sind verschiedene Varianten denkbar. In einer
ersten Variante dient das aus der Polymerschicht 11 und dem
Dichtring 17 gebildete Verbindungselement 18 lediglich zur
Abdichtung der Verbindung. Das Fluidbauelement 21 wird beispielsweise
mit einem in der Figur nicht dargestellten Halte
bügel auf der Fluidleiterplatte befestigt.
In einer zweiten Variante kann das Verbindungselement 18 vor
dem Aufsetzen des Fluidbauelementes 21 durch Inkontaktbringen
mit einem chemischen Aktivator in einem Klebezustand versetzt
werden, so dass das Fluidbauelement 21 beim Aufsetzen auf das
Verbindungselement 18 auf diesem festklebt und damit die nö
tige mechanische Stabilität gewährleistet wird.
In einer dritten Variante wird das Fluidbauelement 21 mit
seiner Ausnehmung 23 ebenfalls auf das Verbindungselement 18
aufgesetzt. Nach dem Aufsetzen kann durch den Anschluss 22
des Fluidbauelementes bzw. durch den Schacht 5 das Verbin
dungselement mit einer flüssigen oder gasförmigen chemischen
Substanz in Berührung gebracht werden, durch die das Material
des Verbindungselementes 18 aufquillt, wodurch sich das Ver
bindungselement 18 fest mit der Ausnehmung 23 des Fluidbaue
lementes verbindet. Derartige aufquellende Materialien sind
beispielsweise aus dem CARL-Verfahren bekannt, welches z. B.
in der Druckschrift "Diazonaphthoquinone-based Resists" von
Ralph Dammel, Tutorial Texts in Optical Engineering, Volume
TT 11, veröffentlicht 1993 im Verlag SPIE Optical Engineering
Press, SPIE - The International Society for Optical Enginee
ring, Bellingham, Washington, USA, insbesondere auf den Sei
ten 154 bis 156 beschrieben ist.
In Fig. 3 ist in der linken Spalte ein Verfahren zum Her
stellen eines Fluidbauelementes dargestellt. Figurenteil 3a
zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer Siliziumscheibe
30, in die durch Ätzverfahren ein Bauelementkanal 31 und zwei
Bauelementschächte 32 und 33 eingebracht wurden. Am unteren
Ende des Bauelementschachtes 33 befindet sich ein Anschluss
34 des Fluidbauelementes zum Ein- und Ausströmen von Medien,
der von einer Ausnehmung 35 umgeben ist. Analog dazu befindet
sich auch ein Anschluss mit einer umgebenden Ausnehmung am
Ende des Bauelementeschachtes 32. Der Anschluss 34 und die
Ausnehmung 35 sind ähnlich aufgebaut wie der in Fig. 2 dar
gestellten Anschluss 21 und die Ausnehmung 23.
Durch das Ätzverfahren wurde ebenso eine obere Rast-Ausneh
mung 38 und eine untere Rast-Ausnehmung 39 erzeugt. An der
Berührungsstelle der beiden Rast-Ausnehmungen wird dadurch
ein Rastteil 40 gebildet.
Im Figurenteil 3b ist dargestellt, wie auf die Oberseite der
Siliziumscheibe mittels eines anodischen Bondverfahrens oder
eines Silizium-Direktbondverfahrens eine Scheibe 42 aus Glas
oder Silizium aufgebracht wird. An der Unterseite der Silizi
umscheibe ist weiterhin der Anschluss 34 mit der umlaufenden
Ausnehmung 35 sowie der Rastteil 40 zugänglich. Der Figuren
teil 3b zeigt den Endzustand eines beispielhaften Fluidbaue
lementes 43.
In der rechten Spalte der Fig. 3 ist ein weiteres Verfahren
zum Herstellen einer Fluidleiterplatte dargestellt. Ähnlich
zu dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren werden in eine wei
tere Siliziumscheibe 51 Kanäle und Schächte geätzt. Eine
Seite der Siliziumscheibe 51 wird danach durch anodisches
Bonden oder Silizium-Direktbonden mit einer weiteren
Verschlußscheibe 52 aus Glas oder Silizium versehen. Auf die
andere Seite der Siliziumscheibe 51 wird danach eine erste
Schicht 53 aus einem strahlungsempfindlichen Material aufge
bracht und teilweise belichtet. Danach wird eine zweite
Schicht 54 aus einem strahlungsempfindlichen Material aufge
bracht und ebenfalls an bestimmten Stellen belichtet. Danach
werden die Materialschichten entwickelt und in einem nachfol
genden Löseprozess die belichteten Teile der Schichten her
ausgelöst. Es entsteht dann der im Figurenteil 3g darge
stellte Ausschnitt auf der Fluidleiterplatte. Durch diesen
Prozess sind Verbindungselemente 56 entstanden, welche nur
aus Teilen der ersten Schicht 53 bestehen. Des Weiteren sind
Rastelemente 57 entstanden, die aus Teilen 58 der ersten auf
gebrachten Schicht 53 und aus Teilen 59 der zweiten aufge
brachten Schicht 54 bestehen. Der Teil 58 stellt einen Rast
elementhals und der Teil 59 einen Rastelementkopf dar. An der
Übergangsstelle zwischen Rastelementhals und Rastelementkopf
entsteht aufgrund der unterschiedlichen Formen von Rastele
menthals und Rastelementkopf ein Rastelementansatz 60. Im An
schluss daran wird wieder ähnlich dem in Fig. 1 dargestell
ten Verfahren die über den Schächten noch vorhandenen Silizi
umreste 61 in einem Ätzverfahren beseitigt. Das Verbindungs
element 56 dient dabei als Ätzmaske. Zwar wird dabei auch
links und rechts des Verbindungselementes 56 an nicht ge
wünschten Stellen Siliziummaterial weggeätzt. Diese Ätzungen
fallen jedoch nicht ins Gewicht, wenn man beachtet, dass die
über den Schächten verbliebenen Siliziumreste 61 eine sehr
geringe Dicke von beispielsweise 15 µm aufweisen, währenddes
sen die Dicke der gesamten Fluidleiterplatte beispielsweise
ein Millimeter beträgt. Es sei an dieser Stelle darauf hinge
wiesen, dass die Figuren nicht maßstabsgetreu sind. Der Mate
rialabtrag links und rechts des Verbindungselementes beein
trächtigt jedoch nicht die Funktionen der Fluidleiterplatte.
Das Aussehen der Fluidleiterplatte 62 nach dem Ätzen ist im
Figurenteil 3h dargestellt.
In Fig. 4 ist eine Anordnung dargestellt, welche aus der in
Fig. 3 im Figurenteil 3h dargestellten Fluidleiterplatte 62
und dem im Figurenteil 3b gezeigten Fluidbauelement 43 be
steht. Das Fluidbauelement 43 wurde dabei so auf die Fluid
leiterplatte 62 aufgesetzt, dass das Verbindungselement 56 in
die Ausnehmung 35 des Anschlusses 34 eingreift und dadurch
eine dichte Verbindung zwischen dem Bauelementkanal 31 und
dem Fluidleiterplattenkanal 70 entsteht. Weiterhin rastet das
Rastelement 57 der Fluidleiterplatte mit seinem Rastelementansatz
60 derart in den Rastteil 40 des Fluidbauelementes 43
ein, dass zwischen Fluidbauelement 43 und Fluidleiterplatte
62 eine feste rastende Verbindung entsteht. In diesem Bei
spiel dient das Rastelement 57 und das Rastteil 40 allein der
festen mechanischen Verbindung zwischen Fluidbauelement 43
und Fluidleiterplatte 62, während das Verbindungselement 56
in Verbindung mit der Ausnehmung 35 für eine fluiddichte Ver
bindung zwischen Fluidbauelement 43 und Fluidleiterplatte 62
sorgt.
Claims (44)
1. Verfahren zum Herstellen einer Fluidleiterplatte (20, 62),
die auf ihrer einen Leiterplattenseite Ein- und Austrittsöff
nungen (19) für fließfähige Medien aufweist, wobei mindestens
eine dieser Öffnungen ein Verbindungselement (18, 56) zur
Halterung von Fluidbauelementen (21, 43) an der Fluidlei
terplatte (20, 62) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) aus mindestens einer Schicht (11, 53) aus einem strahlungsempfindlichen Mate rial unter Herauslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) gebildet wird, indem
- - die mindestens eine Schicht (11, 53) des strahlungs empfindlichen Materials auf die Fluidleiterplatte aufgebracht wird und
- - danach die Schicht (11, 53) so bestrahlt wird, dass nach einem anschließenden Entfernen von Teilen der Schicht (11, 53) mindestens ein zur Bildung des Ver bindungselementes (18, 56) beitragender Rest der Schicht verbleibt.
3. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung mit
- - einer Fluidleiterplatte (20, 62), die auf ihrer einen Leiterplattenseite Ein- und Austrittsöffnungen (19) für fließfähige Medien aufweist, wobei mindestens eine die ser Öffnungen ein Verbindungselement (18, 56) zur Halte rung von Fluidbauelementen (21, 43) an der Fluidlei terplatte aufweist, und
- - mit mindestens einem an dem Verbindungselement (18, 56) gehalterten Fluidbauelement (21, 43) mit mindestens einem Anschluss (22, 34) zum Ein- und Ausströmen von Me dien,
- - das Verbindungselement (18, 56) aus mindestens einer Schicht (11, 53) aus einem strahlungsempfindlichen Mate rial unter Herauslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht (11, 53) gebildet wird und
- - das Fluidbauelement (21, 43) so auf das Verbindungsele ment (18, 56) aufgesetzt wird, dass sein Anschluss (22, 34) vollständig von dem Verbindungselement (18, 56) um geben ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) gebildet wird, indem
- - die mindestens eine Schicht (11, 53) des strahlungs empfindlichen Materials auf die Fluidleiterplatte (20, 62) aufgebracht wird und
- - danach die Schicht (11, 53) so bestrahlt wird, dass nach einem anschließenden Entfernen von Teilen der Schicht mindestens ein zur Bildung des Verbindungs elementes (18, 56) beitragender Rest der Schicht ver bleibt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - ein Fluidbauelement (21, 43) verwendet wird, dass im Be reich seines Anschlusses (22, 34) mit einer umlaufenden Ausnehmung (23, 35) derart versehen ist, dass von ihr das Verbindungselement (18, 56) zumindest teilweise auf nehmbar ist, und
- - das Fluidbauelement (21, 43) so auf das Verbindungsele ment (18, 56) aufgesetzt wird, dass das Verbindungselement zumindest teilweise in die Ausnehmung (23, 35) ein greift.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) zumindest an seiner Oberfläche vor dem Aufsetzen des Fluidbauelementes durch Inkontaktbringen mit einem chemischen Aktivator in einen Klebezustand versetzt wird und
- - danach das Fluidbauelement (21, 43) auf das Verbindungs element der Fluidleiterplatte aufgesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) nach dem Aufsetzen des Fluidbauelementes (21, 43) aufgequollen wird, so dass das Verbindungselement sich fest mit der Ausnehmung (23, 35) verbindet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - ein Fluidbauelement (43) mit mindestens einem Rastteil (40) verwendet wird,
- - auf der Fluidleiterplatte (62) mindestens ein Rastele ment (57) aus mindestens einer Schicht (53) aus einem strahlungsempfindlichen Material unter Herauslösen rast elementfremder Teile der Schicht derart gebildet wird, dass es mit dem Rastteil (40) eine rastende Verbindung einzugehen imstande ist, und
- - das Fluidbauelement (43) so auf die Fluidleiterplatte (62) aufgesetzt wird, dass das Rastelement (57) mit dem Rastteil (40) eine rastende Verbindung eingeht.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Rastteil an der Ausnehmung des Fluidbauelementes ge
bildet wird und
- - das Rastelement an dem Verbindungselement an der Fluid leiterplatte gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastteil (40) an einer von dem Anschluss (34) des Fluidbauelementes entfernten Stelle gebildet wird und
- - das Rastelement (57) an einer von dem Verbindungselement (56) entfernten Stelle der Fluidleiterplatte gebildet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) mindestens teilweise aus Polybenzoxazol (PBO) gebildet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18) aus nacheinander aufgebrach ten Schichten eines einzigen Materials gebildet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18) aus nacheinander aufgebrach ten Schichten verschiedener Materialien gebildet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) mindestens teilweise aus Polybenzo xazol (PBO) gebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Rastelement (57) aus nacheinander aufgebrachten
Schichten eines einzigen Materials gebildet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) aus nacheinander aufgebrachten Schichten verschiedener Materialien gebildet wird.
17. Fluidleiterplatte (20, 62), die auf ihrer einen Leiter
plattenseite Ein- und Austrittsöffnungen (19) für fließfähige
Medien aufweist, wobei mindestens eine dieser Öffnungen ein
Verbindungselement (18, 56) zur Halterung von Fluidbauelemen
ten (21, 43) an der Fluidleiterplatte aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) ein aus mindestens einer Schicht (11, 53) aus einem strahlungsempfindlichen Mate rial unter Herauslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht gebildetes Verbindungselement ist.
18. Fluidleiterplatte nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - auf ihr mindestens ein aus mindestens einer Schicht (53) aus einem strahlungsempfindlichen Material unter Heraus lösen rastelementfremder Teile der Schicht gebildetes Rastelement (57) zur rastenden Halterung von Fluidbaue lementen vorhanden ist.
19. Fluidleiterplatte nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement an dem Verbindungselement angeordnet ist.
20. Fluidleiterplatte nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Rastelement (57) an einer von dem Verbindungselement
(56) entfernten Stelle der Fluidleiterplatte angeordnet
ist.
21. Fluidleiterplatte nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) aus einem Rastelementhals (58) und einem auf den Rastelementhals aufgesetzten Rastelement kopf (59) besteht, wobei an der Übergangsstelle zwischen Rastelementhals und Rastelementkopf aufgrund deren un terschiedlichen Formen ein Rastelementansatz (60) ausge bildet ist.
22. Fluidleiterplatte nach einem der Ansprüche 17 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18, 56) mindestens teilweise aus Polybenzoxazol (PBO) besteht.
23. Fluidleiterplatte nach einem der Ansprüche 17 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18) aus nacheinander aufgebrach ten Schichten eines einzigen Materials gebildet ist.
24. Fluidleiterplatte nach einem der Ansprüche 17 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18) aus nacheinander aufgebrach ten Schichten verschiedener Materialien gebildet ist.
25. Fluidleiterplatte nach einem der Ansprüche 18 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) mindestens teilweise aus Polybenzo xazol (PBO) besteht.
26. Fluidleiterplatte nach einem der Ansprüche 18 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Rastelement (57) aus nacheinander aufgebrachten
Schichten eines einzigen Materials gebildet ist.
27. Fluidleiterplatte nach einem der Ansprüche 18 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) aus nacheinander aufgebrachten Schichten verschiedener Materialien gebildet ist.
28. Anordnung
- - mit einer Fluidleiterplatte (20, 62), die auf ihrer einen Leiterplattenseite Ein- und Austrittsöffnungen (19) für fließfähige Medien aufweist, wobei mindestens eine dieser Öffnungen ein Verbindungselement (18, 56) zur Halterung von Fluidbauelementen (21, 43) an der Flu idleiterplatte aufweist, und
- - mit mindestens einem an dem Verbindungselement (18, 56) gehalterten Fluidbauelement (21, 43) mit mindestens einem Anschluss (22, 34) zum Ein- und Ausströmen von Me dien,
- - das Verbindungselement ein aus mindestens einer Schicht (11, 53) aus einem strahlungsempfindlichen Material un ter Herauslösen verbindungselementfremder Teile der Schicht gebildetes Verbindungselement ist und
- - das Fluidbauelement (21, 43) mit seinem Anschluss voll ständig von dem Verbindungselement (18, 56) umgeben ist.
29. Anordnung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Fluidbauelement (21, 43) im Bereich seines Anschlus ses (22, 34) eine umlaufende Ausnehmung (23, 35) auf weist, in die das Verbindungselement (18, 56) zumindest teilweise eingreift.
30. Anordnung nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Fluidbauelement (43) mindestens ein Rastteil (40) aufweist und
- - die Fluidleiterplatte (62) mindestens ein aus mindestens einer Schicht (53) aus einem strahlungsempfindlichen Ma terial unter Herauslösen rastelementfremder Teile der Schicht gebildetes Rastelement (57) aufweist, dass mit dem Rastteil (40) eine rastende Verbindung bildet.
31. Anordnung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - sich das Rastteil an der Ausnehmung des Fluidbauelemen tes befindet und
- - das Rastelement an dem Verbindungselement angeordnet ist.
32. Anordnung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - sich das Rastteil (40) an einer von dem Anschluss (34) des Fluidbauelementes entfernten Stelle befindet und
- - das Rastelement (57) an einer von dem Verbindungselement (56) entfernten Stelle auf der Fluidleiterplatte ange ordnet ist.
33. Anordnung nach Anspruch 30 oder 32,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) aus einem Rastelementhals (58) und einem auf den Rastelementhals aufgesetzten Rastelement kopf (59) besteht, wobei an der Übergangsstelle zwischen Rastelementhals und Rastelementkopf aufgrund deren un terschiedlichen Formen ein Rastelementansatz (60) ausge bildet ist.
34. Anordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verbindungselement (28, 56) mindestens teilweise aus
Polybenzoxazol (PBO) besteht.
35. Anordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18) aus nacheinander aufgebrach ten Schichten eines einzigen Materials besteht.
36. Anordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Verbindungselement (18) aus nacheinander aufgebrach ten Schichten verschiedener Materialien besteht.
37. Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) mindestens teilweise aus Polybenzo xazol (PBO) besteht.
38. Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57) aus nacheinander aufgebrachten Schichten eines einzigen Materials besteht.
39. Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Rastelement (57)aus nacheinander aufgebrachten Schichten verschiedener Materialien besteht.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE2000127411 DE10027411C1 (de) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | Fluidleiterplatte, Anordnung mit Fluidleiterplatte und Verfahren zum Herstellen derselben |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE2000127411 DE10027411C1 (de) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | Fluidleiterplatte, Anordnung mit Fluidleiterplatte und Verfahren zum Herstellen derselben |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10027411C1 true DE10027411C1 (de) | 2001-08-23 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2000127411 Expired - Fee Related DE10027411C1 (de) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | Fluidleiterplatte, Anordnung mit Fluidleiterplatte und Verfahren zum Herstellen derselben |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10027411C1 (de) |
WO (1) | WO2001090612A2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10211052A1 (de) * | 2002-03-13 | 2003-10-23 | Fresenius Medical Care De Gmbh | Hohlfaser-Spinndüse |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5961932A (en) * | 1997-06-20 | 1999-10-05 | Eastman Kodak Company | Reaction chamber for an integrated micro-ceramic chemical plant |
WO1999063260A1 (en) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | The Regents Of The University Of California | Microfluidic interconnects |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4728392A (en) * | 1984-04-20 | 1988-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ink jet printer and method for fabricating a nozzle member |
US4845183A (en) * | 1987-11-24 | 1989-07-04 | Hoechst Celanese Corporation | Heat resistant polyamide and polybenzoxazole from bis-((amino-hydroxyphenyl)hexafluoroisopropyl)diphenyl ethers |
SE9100392D0 (sv) * | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Pharmacia Biosensor Ab | A method of producing a sealing means in a microfluidic structure and a microfluidic structure comprising such sealing means |
US5890745A (en) * | 1997-01-29 | 1999-04-06 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Micromachined fluidic coupler |
-
2000
- 2000-05-25 DE DE2000127411 patent/DE10027411C1/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-18 WO PCT/DE2001/002012 patent/WO2001090612A2/de active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5961932A (en) * | 1997-06-20 | 1999-10-05 | Eastman Kodak Company | Reaction chamber for an integrated micro-ceramic chemical plant |
WO1999063260A1 (en) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | The Regents Of The University Of California | Microfluidic interconnects |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BÜTTGENBACH: "Mikromechanik: Einführung in Tech- nologie und Anwendung" 1991, Teubner-Verlag, Stuttgart, S. 56-71 * |
GRAY, B.L. et al: "Novel interconnection technolo-gies for integrated microfluidic systems", Sensors and Actuators 77 (1999) 57-65 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10211052A1 (de) * | 2002-03-13 | 2003-10-23 | Fresenius Medical Care De Gmbh | Hohlfaser-Spinndüse |
US7393195B2 (en) | 2002-03-13 | 2008-07-01 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Hollow-fiber spinning nozzle |
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