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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer fluidischen Vorrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen einer medienechten mikrofluidischen Vorrichtung für analytische, präparative oder medizinische Anwendungen.
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Stand der Technik
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Für unterschiedliche Anwendungsbereiche, wie beispielsweise zur medizinischen Analyse, werden heutzutage meist aus Kunststoff ausgebildete fluidische Vorrichtungen, wie etwa Mikrofluidikchips beziehungsweise Analysechips, hergestellt. Diese können zum Beispiel für sogenannte Lab-on-Chip-Systeme verwendet werden. Die verschiedenen Analysechips können dabei eine strukturierte Kunststoff-Trägerplatte, eine Zwischenplatte und eine Abdeckplatte umfassen. Dabei werden die notwendigen Analysebauteile beziehungsweise Pumpen, Wärmequellen und Sensoren integriert. Die unterschiedlichen Kunststoffbauteile werden separat auf mehreren Spritzgießmaschinen in jeweils speziellen Spritzgießwerkzeugen hergestellt.
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Bei medizinischen Produkten ist es oftmals von elementarer Bedeutung, dass die Bauteile keimfrei sind. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die späteren Analyseergebnisse nicht durch versehentlich eingetragene Schadstoffe verfälscht werden. Aus diesem Grund werden alle Bauteile des Mikrofluidikchips unter Reinraumbedingungen hergestellt und verpackt. Anschließend werden die Komponenten aus den unterschiedlichen Fertigungsbereichen zur weiteren Montage zusammengeführt. Um in einem nachfolgenden Montageschritt ein medienechtes System zu erhalten, werden die bestückten Trägerplatten mit Zwischenplatten und den Abdeckplatten in einem Laser-Schweißprozess verbunden. Die Schweißnähte müssen dabei in einem ausreichenden Abstand zu den Analysebauteilen verlaufen, damit diese durch die große Hitzeentwicklung keinen Schaden nehmen.
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WO 2006/098817 A1 beschreibt eine Vorrichtung mit einer Fluidkartusche mit einem ersten und einem zweiten Substrat und einer Zwischenschicht.
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Aus
DE 103 35 494 A1 ist ein Verfahren zum Verbinden von Fügepartnern, wie etwa von fluidischen Strukturen, bekannt.
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In
DE 10 2008 002 675 A1 werden ein Mikroventil zur Steuerung von Fluidströmen und eine Abdichteinrichtung zum Abdichten von Kavitäten in einem Mikrofluidiksystem, insbesondere in einem Lab-On-a-Chip-System, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer fluidischen, insbesondere mikrofluidischen, Vorrichtung, umfassend die Schritte:
- a) Ausformen einer insbesondere strukturierten Trägerplatte in einem Spritzprägewerkzeug,
- b) Anordnen von wenigstens einem Funktionselement, wie insbesondere einer Zwischenplatte, einem Analysenbauteil oder einem Pumpelement, auf einer Seite der Trägerplatte,
- c) Ausformen einer Abdeckplatte in einem Spritzprägewerkzeug, wobei das Spritzprägewerkzeug das gleiche oder ein anderes sein kann wie in Schritt a),
- d) Anordnen der Abdeckplatte auf der Trägerplatte zum Abdecken des wenigstens einen Funktionselements und zum luftdichten Verschließen der fluidischen Vorrichtung, wobei
die Verfahrensschritte a) und c) durch ein Zweikomponenten-Spritzprägen ausgeführt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer fluidischen Vorrichtung basiert auf dem Prinzip des Zweikomponenten-Spritzprägens. Unter einem Spritzprägen wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass eine Kunststoffschmelze als Massekuchen in ein im Wesentlichen druckloses und noch teilweise geöffnetes Werkzeug, beziehungsweise in eine Form, eingespritzt wird. Das Werkzeug wird erst während des Erstarrungsvorganges der zu erzeugenden Komponente vollständig geschlossen. Dadurch baut sich ein gleichmäßiger Schließdruck auf, der für die endgültige Ausformung der Komponente sorgt. Kennzeichnend für ein Zweikomponenten-Spritzprägen ist dabei, dass zwei Kunststoffarten in einer Spritzgießmaschine, die ein Spritzprägewerkzeug umfasst, zusammenfügbar sind.
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Durch das Anwenden eines Zweikomponenten-Spritzprägeprozesses ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut für das Herstellen von mikrofluidischen Vorrichtungen geeignet, da erfindungsgemäß auch kleinste Bauteile mit einer hohen Genauigkeit formbar sind. Der Arbeitsablauf ist ferner leicht programmierbar, so dass auch Großserienfertigungen möglich sind. Darüber hinaus ist die jeweilige Härtungscharakteristik leicht anpassbar, so dass fluidische Vorrichtungen mit genau definierten Eigenschaften, wie etwa Härte, herstellbar sind.
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Spritzprägen liefert ferner bei allen verwendeten Kunststoffen sehr gute Oberflächeneigenschaften und ferner eine geringe mechanische Anisotropie.
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Ein derartiges Verfahren bietet den Vorteil, dass die fluidische Vorrichtung in deutlich kleineren Dimensionen fertigbar ist. Denn die Wärmeentwicklung, die bei einem Spritzprägen auftritt, ist deutlich geringer als die bei herkömmlichen Herstellungsverfahren auftretende Wärme. So kann insbesondere auf ein sehr wärmeintensives Zusammenfügen der Einzelkomponenten, wie insbesondere der Trägerplatte mit der Abdeckplatte, verzichtet werden, bei dem meist Schweißnähte durch das Anwenden von Laserstrahlen erzeugt werden. Der herkömmlicherweise notwendige Abstand zwischen den wärmeempfindlichen Funktionselementen, wie insbesondere Analysebauteilen oder Membranen, und der Schweißnaht, kann so eingespart werden. Darüber hinaus ist dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine übermäßige Hitzeentwicklung auftritt, auch das Einbinden von komplexen und hitzeempfindlichen Funktionselementen, wie etwa Analysenbauteilen, problemlos möglich.
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Durch das Anwenden einer Zweikomponenten-Spritzprägetechnik kann die fluidische Vorrichtung weiterhin im Wesentlichen in einem Fertigungsschritt hergestellt werden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders zeitsparend und kostengünstig ausgeführt werden. Darüber hinaus ist der apparative Aufwand sehr begrenzt. Es werden im Wesentlichen nur eine Zweikomponenten-Spritzgießmaschine, ein Zweikomponenten-Spritzgießwerkzeug beziehungsweise Zweikomponenten-Spritzprägewerkzeug und ein entsprechendes Handhabungssystem benötigt. Ein zusätzlicher Montageschritt durch Laserschweißen wird nicht benötigt. Es werden somit Kosten von Fertigungs- und Lagerzeiten, Transporten, zusätzlichen Werkzeugen und Maschinen eingespart.
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Dabei kann die Trägerplatte vorzugsweise strukturiert ausgebildet sein. Strukturiert im Rahmen der Erfindung bedeutet hier, dass die Trägerplatte wenigstens eine, jedoch vorteilhafterweise eine Vielzahl an Strukturen aufweist, die im weiteren Verfahren für das Anordnen und/oder Befestigen beziehungsweise für ein gewünschtes Arbeiten von wenigstens einem Funktionselement verwendet werden kann. Ein Funktionselement im Rahmen der Erfindung kann dabei jegliches Bauteil umfassen, das der hergestellten fluidischen Verbindung eine Funktion verleiht. Beispielsweise kann von dem Funktionselement umfasst sein ein Analysebauteil, eine Membran, oder auch eine Zwischenplatte, wobei ein oder mehrere Funktionselemente möglich sind. Beispielshafte Strukturen sind daher beispielsweise Kanäle, in denen ein Fluid strömen kann, oder auch Aufnahmen für eine gewünschte Positionierung des wenigstens einen Funktionselements.
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Eine fluidische Vorrichtung bedeutet dabei erfindungsgemäß, dass mit der Vorrichtung wenigstens ein Arbeitsschritt mit wenigstens einem Fluid möglich ist. Eine mikrofluidische Vorrichtung ist dabei eine solche, deren Abmessungen in zumindest einer Dimension in einem Bereich von wenigen bis mehreren 100µm, insbesondere ≤ 1mm, liegen.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verfahren in einem Reinraum durchgeführt. Diese Ausgestaltung erlaubt es, eine fluidische Vorrichtung herzustellen, wobei keine Keime oder Schmutzpartikel in das System gelangen, die einen Einfluss auf das Analyseergebnis oder andere Anwendungsbereiche der fluidischen Vorrichtung nehmen könnten. Erfindungsgemäß kann daher das gesamte Verfahren zur Herstellung der fluidischen Verbindung in einem Reinraum durchgeführt werden, wobei eine fluidische Vorrichtung entsteht, die luftdicht verschlossen ist. Auf diese Weise entfällt der Arbeitsaufwand, alle verschiedenen Komponenten, wie insbesondere die Trägerplatte, die Zwischenplatte und die Abdeckplatte, in von einander unabhängigen Arbeitsschritten zu fertigen und später in einem Reinraum zusammenzufügen. Ein Reinraum ist dabei erfindungsgemäß ein Volumen, in dem Keime beziehungsweise Schmutzpartikel in einer äußerst geringen Konzentration vorliegen. Besonders bevorzugt wird ein Reinraum der Klasse ISO 7 (nach ISO 14644-1) verwendet.
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Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Trägerplatte aus einem transparenten Kunststoff ausgeformt. Dadurch ist das Innere der fluidischen Vorrichtung zumindest einseitig einsehbar. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in der fluidischen Vorrichtung ein Analysebauteil angeordnet ist, dessen Analysen beziehungsweise Daten von außerhalb der fluidischen Vorrichtung einsehbar sein sollten.
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Insbesondere bei der Ausbildung der Trägerplatte mit einem transparenten Kunststoff ist es vorteilhaft, wenn die Trägerplatte aus einem Cyclo-Olefin-Polymer ausgeformt wird. Derartige Polymere haben für die Herstellung und Verwendung von fluidischen Vorrichtungen besonders geeignete Eigenschaften. Beispielshaft sind die sogenannten Cyclo-Olefin-Copolymere besonders geeignet. Im Gegensatz zu den teilkristallinen Polyolefinen sind sie amorph und damit transparent Ihre Eigenschaften lassen sich in einem weiten Bereich an die gewünschte Anwendung anpassen. Insbesondere ist eine Anpassung der Wärmeformbeständigkeit in einem großen Temperaturbereich möglich, was es ermöglicht, das erfindungsgemäße Verfahren auch bei niedrigen Temperaturen durchführen zu können, wodurch temperaturanfällige Komponenten, wie insbesondere Funktionselemente, geschont werden können. Darüber hinaus zeichnen sich Cyclo-Olefin-Polymere aus durch eine Reihe weiterer vorteilhafter Eigenschaften, wie etwa gute thermoplastische Fließfähigkeit, hohe Steifigkeit, Festigkeit und Härte sowie niedrige Dichte bei guter Säure- und Laugenbeständigkeit. Dies ist insbesondere für Anwendungen im Mikrofluidbereich vorteilhaft, z. B. als Analysechip.
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Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Abdeckplatte aus einem Cyclo-Olefin-Polymer oder aus Polyphenylensulfid (PPS), insbesondere mit einem mineralischen Füllstoff, ausgeformt. Bei der Ausbildung der Abdeckplatte aus einem Cyclo-Olefin-Polymer können die obengenannten Vorteile auch bei der Abdeckplatte erzielt werden. Polyphenylensulfid ist ferner ein besonders widerstandsfähiges Polymer, dessen gute mechanische Eigenschaften auch bei Temperaturen weit über 200°C erhalten bleiben. Herausragend ist zudem die chemische Beständigkeit des Polyphenylensulfids gegenüber nahezu allen Lösemitteln, vielen Säuren und Laugen so wie bedingt gegen Luftsauerstoff auch bei hohen Temperaturen. Polyphenylensulfid verfügt weiterhin neben einer geringen Wasseraufnahme auch über eine gute Dimensionsstabilität und inhärente Flammwidrigkeit. Es weist gute Isolations-Eigenschaften auf, ist für die meisten Flüssigkeiten und Gase hochgradig impermeabel und hat auch bei höheren Temperaturen nur eine geringe Kriechneigung. Es ist ferner aufgrund seines guten Fließvermögens auch für lange, schmale Formteile und komplexe Werkzeuggeometrien geeignet. Durch die Füllstoffe können die Eigenschaften dabei an die gewünschte Anwendung angepasst werden. Geeignete Füllstoffe umfassen beispielsweise Glasfasern, Glaskugeln oder mineralische Füllstoffe wie Quarzsand oder Kreide.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, dass nach dem Ausformen der Trägerplatte diese zumindest teilweise mit einem Plasma behandelt wird. Durch eine Plasmabehandlung wird es möglich, die Oberfläche der Trägerplatte einerseits zu reinigen und andererseits die Oberfläche zu aktivieren. Auf diese Weise kann eine besonders stabile Verbindung zwischen der Trägerplatte und der Abdeckplatte erzielt werden, so dass Beschädigungen durch ein ungewolltes Öffnen dieser Verbindung nahezu ausgeschlossen werden. Dadurch kann die fluidische Vorrichtung sicher vor einem Eintritt von Keimen oder anderen Verschmutzungen geschützt werden.
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Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an der Trägerplatte eine Hinterschneidung zum Eingreifen einer Nase der Abdeckplatte ausgebildet. Dadurch wird die Verbindung von Trägerplatte und Abdeckplatte noch stabiler. Eine Verbindung wird so nicht nur durch das Haften der Kunststoffe aneinander realisiert, sondern auch durch ein mechanisches Befestigungsmittel, das einen Formschluss zwischen Trägerplatte und Abdeckplatte erlaubt. Die Hinterschneidung wird dabei vorzugsweise direkt bei dem Ausformen der Trägerplatte ausgebildet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das wenigstens eine Funktionselement während der Herstellung zumindest zeitweise durch wenigstens einen Steg in Position gehalten. Dadurch wird verhindert, dass das Funktionselement während des Herstellungsverfahrens verrutscht und die hergestellte Vorrichtung dadurch unbrauchbar wird. Dabei kann das in Position halten durch ein anderweitiges Befestigen des Funktionselements unterstützt werden. Es ist daher nicht zwingend, dass das Funktionselement nur oder hauptsächlich von den Stegen in Position gehalten wird, auch ein zusätzliches Verkleben oder anderweitiges Befestigen ist im Rahmen der Erfindung möglich. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei dem Vorsehen einer Zwischenplatte als Funktionselement vorteilhaft.
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Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die fluidische Vorrichtung ausgewählt aus einer insbesondere mikrofluidischen analytischen oder präparativen Vorrichtung, wie etwa zur Blutuntersuchung (Sepsis) oder Urinuntersuchung (Zystitis).
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Beschrieben ist ferner eine fluidische, insbesondere mikrofluidische Vorrichtung, umfassend eine insbesondere strukturierte Trägerplatte, auf der wenigstens ein Funktionselement, wie insbesondere eine Zwischenplatte, ein Analysenbauteil oder ein Pumpelement, angeordnet ist, wobei das wenigstens eine Funktionselement von einer die fluidische Vorrichtung luftdicht verschließenden Abdeckplatte abgedeckt ist, und wobei die Trägerplatte eine Hinterschneidung aufweist, in die eine Nase der Abdeckplatte eingreift.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
- 1 eine schematische Ansicht einer strukturierten Trägerplatte von oben;
- 2 eine schematische Ansicht einer Trägerplatte mit darauf angeordneten Analysenbauteil und Pumpelement von oben;
- 3 eine schematische Ansicht einer Trägerplatte einer darauf angeordneten Membran von oben;
- 4 eine schematische Ansicht einer Trägerplatte einer darauf angeordneten Zwischenplatte von oben;
- 5 eine schematische Ansicht einer fertiggestellten fluidischen Vorrichtung von oben;
- 6 eine schematische Schnittansicht einer fertiggestellten fluidischen Vorrichtung von der Seite.
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In den 1 bis 6 wird das erfindungsgemäße Verfahren in beispielhafter und nicht beschränkender Weise beschrieben. Dabei werden in den Figuren für entsprechende Bauteile beziehungsweise Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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In 1 ist eine Trägerplatte 10 gezeigt, die Teil einer fluidischen, insbesondere einer mikrofluidischen, Vorrichtung sein kann. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Trägerplatte 10 in einem ersten Schritt in einer Spritzgießmaschine in einem Spritzprägewerkzeug ausgeformt. Dazu kann ein Spritzaggregat einen Kunststoff in eine Form beziehungsweise in ein Spritzprägewerkzeug spritzen. Der verwendete Kunststoff ist dabei vorzugsweise ein transparenter Kunststoff, wie etwa ein Cyclo-Olefin-Polymer (COP). Durch das Einwirken eines strukturierten Prägestempels in die Form kann die Trägerplatte 10 ausgeformt werden. Dazu ist ein Prägedruck von ≤ 200bar besonders bevorzugt. Die Trägerplatte 10 kann dabei verzugsarm, also formstabil ausgeformt werden. Ein sich bildender Filmanguss kann anschließend abgestanzt und aus der Spritzgießmaschine beziehungsweise aus dem Spritzprägewerkzeug entfernt werden.
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Die Form und/oder der Stempel der Spritzgießmaschine ist dabei vorzugsweise derart ausgeformt, dass die entstandene Trägerplatte 10 strukturiert ist, also für die gewünschte Funktion der herzustellenden fluidischen Vorrichtung Strukturen aufweist. Diese Strukturen können beispielsweise eine Aufnahme 12 für ein Analysebauteil, wie etwa einen Sensor, oder eine Aufnahme 14 für ein Bauteil einer Pumpe umfassen, wie dies mit Bezug auf 2 gezeigt wird. Darüber hinaus sind weitere Aufnahmen denkbar für weitere in der fluidischen Vorrichtung anzuordnende Funktionselemente. Ferner können die Strukturen ein Kanalsystem 16 umfassen, in dem das Fluid während des Betriebs der fluidischen Vorrichtung geführt werden kann.
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Weiterhin kann, insbesondere bei der Ausformung beziehungsweise Strukturierung der Trägerplatte 10, eine Hinterschneidung 34 ausgebildet werden, die in dem späteren Verfahrensverlauf von einer Abdeckplatte 30 hintergriffen werden kann, wie dies mit Bezug auf 6 zu erkennen ist. Dies ist durch das Vorsehen wenigstens eines, vorzugsweise einer Mehrzahl von Stegen 18 möglich. Der Steg 18 kann Teil des Spritzprägewerkzeugs sein und deshalb eine Aussparung in der Trägerplatte 10 bilden. Der wenigstens eine Steg 18 kann in weiteren Verfahrensschritten zunächst erhalten bleiben, um bei der Anordnung weiterer Funktionselemente für eine vergrößerte Stabilität zu sorgen.
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In einem nächsten Schritt kann die Oberfläche der ausgeformten und vorteilhafterweise strukturierten Trägerplatte 10 mit einem Plasma behandelt werden. Dazu kann eine Plasmapistole in die geöffnete Form zielen und so ein Plasma auf die Oberfläche der Trägerplatte 10 einwirken lassen. Die Oberfläche der Trägerplatte 10 kann auf diese Weise gereinigt und aktiviert werden. Dieser Schritt verbessert bei der fertiggestellten fluidischen Verbindung die Haftung einer Abdeckplatte 30 an der Trägerplatte 10 und so die Stabilität der fluidischen Vorrichtung als solcher.
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Anschließend können, beispielsweise durch ein Handhabungssystem, verschiedene Funktionselemente auf der Trägerplatte 10 angeordnet und gegebenenfalls dort befestigt werden. Beispielhafte Funktionselemente umfassen ein Analysenbauteil 20, wie etwa einen Sensor, oder ein Pumpelement 22, wie dies in 2 zu erkennen ist. Ein Befestigen der Funktionselemente kann beispielsweise durch das Vorsehen eines geeigneten Klebstoffs realisiert werden.
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In einem nächsten Schritt kann als weiteres Funktionselement eine Pumpenmembran 24 auf der Trägerplatte 10 angeordnet werden, wie dies in 3 gezeigt ist. Die Pumpenmembran 24 dient dabei der Förderung eines in der fluidischen Vorrichtung zu behandelnden Fluids und ist zweckmäßigerweise dehnbar. Die Pumpenmembran 24 kann dabei aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), einem thermoplastischen Polyurethan (TPU) einem thermoplastischen Vulkanisat (TPV), oder auch einem duroplastischen Elastomer ausgebildet sein.
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Zweckmäßigerweise wird anschließend gemäß 4 als weiteres Funktionselement eine auch als Kontrollplatte bezeichnete Zwischenplatte 26 oberhalb der Pumpenmembran 24 angeordnet. Die Zwischenplatte 26 ist dabei vorzugsweise an ihrer Unterseite strukturiert, wobei die Strukturen 28 in 4 schematisch angedeutet sind. Die Strukturen 28 sind dabei zweckmäßigerweise an die Strukturen des Kanalsystems 16 derart angepasst, dass die Pumpenmembran 24 sich bei einem Fördervorgang, etwa durch das Anlegen eines Vakuums, zumindest teilweise in diese Strukturen 28 verlagern kann. Auf diese Weise wird ein für ein fluidisches System gut geeignetes Pumpsystem geschaffen.
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Die Zwischenplatte 26 wiederum kann in einem anderen Spritzprägeprozess hergestellt werden, der in der Spritzgießmaschine in einer Spritzprägeform durchgeführt wird. Vorteilhafterweise wird die Zwischenplatte 26 aus einem kostengünstigen, verzugsarmen Kunststoff geformt. Besonders bevorzugte Kunststoffe, aus denen die Zwischenplatte 26 geformt sein kann, umfassen beispielsweise Polyphenylensulfid, insbesondere mit einem mineralischen Füllstoff, wie etwa Quarzsand oder Kreide.
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In den vorgenannten Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der wenigstens eine Steg 18 vorteilhafterweise in der Form angeordnet sein, um die aufgebrachten Funktionselemente zu stabilisieren. Für den nächsten Verfahrensschritt wird der wenigstens eine Steg 18 aus der Form entfernt.
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Nunmehr kann das Spritzprägewerkzeug der Spritzgießmaschine geschlossen und ein weiterer Kunststoff in die Form gespritzt werden, um eine Abdeckplatte 30 auszuformen, wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist. Der eingespritzte Kunststoff umfasst dazu vorzugsweise ein Cyclo-Olefin-Copolymer oder auch Polyphenylensulfid, insbesondere mit einem oder mehreren mineralischen Füllstoffen. Die mineralischen Füllstoffe können dabei umfassen Glasfasern, Glaskugeln oder mineralische Füllstoffe, wie Quarzsand oder Kreide.
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Wenn dieser Kunststoff in die Form gespritzt wurde, wird ein vorzugsweise ebener Stempel in die Form gepresst, wodurch der zweite Kunststoff auf die Trägerplatte 10 geprägt wird. Dabei formt sich durch die Ausbildung der Form und des Prägestempels eine Abdeckplatte 30 aus. Der entstandene Filmanguss kann daraufhin entfernt werden. Durch die in einem früheren Schritt durchgeführte Plasmabehandlung der Oberfläche der Trägerplatte 10 entsteht ein guter Halt der Abdeckplatte 30 auf der Trägerplatte 10, so dass die hergestellte fluidische Vorrichtung sehr stabil wird.
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Wenn, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, ein Steg 18 oder eine Mehrzahl von Stegen 18 verwendet wurden, wurden diese wie bereits erläutert vor dem Ausformen der Abdeckplatte 30 entfernt. Dieser Hohlraum wird anschließend durch einen Haltebereich 32 der Abdeckplatte 30 ausgefüllt. Dies ist in 6 zu erkennen. Durch eine geeignete Strukturierung von Trägerplatte 10 und Abdeckplatte 30 weist die Trägerplatte 10 eine Hinterschneidung 34 auf, in die eine Nase 36 der Abdeckplatte 30 zum formschlüssigen Befestigen der Abdeckplatte 30 an der Trägerplatte 10 eingreift. Die Größe, Form und Geometrie der Hinterschneidung 34 beziehungsweise der Nase 36 ist dabei abhängig von der entsprechenden Form beziehungsweise des Stempels der Spritzprägemaschine, in der die Trägerplatte 10 und die Abdeckplatte 30 ausgeformt wird.
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Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren vollständig unter Reinraumbedingungen durchgeführt. Dazu können beispielsweise die Zweikomponenten-Spritzgießmaschine beziehungsweise das Spritzprägewerkzeug und das Handhabungssystem vollständig in einem Reinraum integriert sein. In diesem Fall ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut geeignet, um mikrofluidische Vorrichtungen für hochgenaue analytische, präparative oder medizinische Anwendungen herzustellen.
