DE10353060A1

DE10353060A1 - Micro components manufacturing method, involves manufacturing three-dimensional master raw components of various shapes, and chemically, physically or mechanically separating master components and metal layer from micro component

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Publication number: DE10353060A1
Application number: DE10353060A
Authority: DE
Inventors: Kai Uwe Dr.-Ing. Koch; Hans-Jochen Dr.rer.nat. Fetzer; Armin Dr.Rer.Nat. Gemmler; Bernhard Dipl.-Ing. Gottwald
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-06-23

Abstract

The method involves fabricating three-dimensional (3D) master raw components of various shapes. Outer surface topography of the master components is set by a chemical treatment of the surface. A metal is deposited in a hollow cavity of the master components by building a structure of a micro component. The master components and the metal layer are chemically, physically or mechanically separated from the micro component. The master raw components are fabricated by a fusion spin procedure from a thermoplastic polymer and serve as a negative form i.e. geometry having negative reciprocal shape. An independent claim is also included for usage of a method involved in the production of cast and/or sinter-mold made of ceramics, glass and/or polymer materials.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur freiformenden Herstellung von dreidimensionalen Hohlräume oder Hinterschneidungen aufweisenden Mikrobauteilen. Dabei handelt es sich in der Regel bei solchen in den erfindungsgemäß herzustellenden Mikrobauteilen vorhandene offene Hohlräume, die zumindest eine zugängliche Öffnung aufweisen.The The invention relates to a process for the free-form production of three-dimensional cavities or undercuts having microcomponents. It acts it is usually in such in the invention to be produced Microcomponents existing open cavities, which have at least one accessible opening.

Die erfindungsgemäß herzustellenden Mikrobauteile können unterschiedlichste Gestaltungsformen aufweisen und sind in der Regel mit einem Gesamtvolumen von einigen wenigen cm³ aber auch ≤ 1 cm³ dimensioniert. Dabei können die an solchen Mikrobauteilen ausgebildeten Hohlräume oder Hinterschneidungen sehr klein dimensioniert sein, so dass eine mechanische Fertigung mit herkömmlichen Verfahrenstechniken, wenn überhaupt nur mit erhöhtem Aufwand erfolgen kann.The microcomponents to be produced according to the invention can have a wide variety of designs and are generally dimensioned with a total volume of a few cm ³ but also ≦ 1 cm ³ . In this case, the cavities or undercuts formed on such microcomponents can be dimensioned to be very small, so that a mechanical production using conventional process techniques, if at all can be carried out only with increased effort.

Die Erfindung greift dabei auf Kenntnisse der chemischen oder galvanischen Abscheidung von Metallen, Metalllegierungen und/oder Verbindungen davon zurück.The Invention uses knowledge of chemical or galvanic Deposition of metals, metal alloys and / or compounds thereof back.

So ist es beispielsweise bekannt, Mikrostrukturen photolithographisch herzustellen, wobei elektromagnetische Strahlung in den verschiedenen Wellenlängenbereichen, bis hin zur Röntgenstrahlung eingesetzt wird, um eine weitere Miniaturisierung solcher Mikrostrukturen erreichen zu können.So For example, it is known photolithographic microstructures produce electromagnetic radiation in the various Wavelength ranges, used up to X-rays will achieve a further miniaturization of such microstructures to be able to.

Bei diesen bekannten Mikrostrukturierungsverfahren werden auch Beschichtungen galvanisch ausgebildet, wobei bei den bekannten Lösungen aber lediglich begrenzte Aspektverhältnisse eingehalten werden können.at These known microstructuring are also coatings galvanically formed, but in the known solutions only limited aspect ratios can be complied with.

Des Weiteren ist es häufig erforderlich, photolithographische Prozessschritte und galvanische Abscheidungen mehrfach zu wiederholen.Of Further it is common required, photolithographic process steps and galvanic depositions repeat several times.

Mit diesen bekannten Lösungen können aber keine freigeformten Mikrobauteile in dreidimensionaler Gestalt, die klein dimensionierte Hohlräume, die gegebenenfalls auch keine kontinuierlichen Oberflächen, allein oder zusätzlich auch Hinterschneidungen aufweisen, hergestellt werden.With these known solutions but can no free-form microcomponents in three-dimensional shape, the small-sized cavities that optionally also no continuous surfaces, alone or additionally also undercuts have to be produced.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit vorzuschlagen, um Mikrobauteile, die Hohlräume und/oder Hinterschneidungen aufweisen, mit kleiner Dimensionierung und hoher Gestaltungsvariabilität herstellen zu können.It It is therefore an object of the invention to propose a possibility to Microcomponents, the cavities and / or undercuts, with small sizing and high design variability to be able to produce.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden. In Anspruch 33 wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.According to the invention this Object with a method having the features of claim 1, solved. Advantageous embodiments and developments of the invention can having the features indicated in the subordinate claims be achieved. In claim 33, the use of the method according to the invention described.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dabei so vorgegangen, dass eine Masterrohstruktur beliebiger Geometrie durch ein generatives Fertigungsverfahren hergestellt wird. Diese Masterrohstruktur dient als Negativform für das eigentlich herzustellende Mikrobauteil.at the method according to the invention The procedure is such that a master raw structure is arbitrary Geometry produced by a generative manufacturing process becomes. This master raw structure serves as a negative form for the actually to be produced microcomponent.

Im Anschluss erfolgt eine definierte Einstellung der Oberflächentopographie der Masterrohstruktur durch eine chemische Oberflächenbehandlung.in the Connection follows a defined setting of the surface topography the master raw structure by a chemical surface treatment.

Auf die so hergestellte Masterrohstruktur wird ein Metall und/oder ein anderer Werkstoff in mindestens einem von der Masterrohstruktur vorgegebenen Hohlraum chemisch und/oder elektrolytisch abgeschieden oder eingebracht. So wird sukzessive auf der Masterrohstruktur die Struktur von mindestens einem Mikrobauteil, durch Aufwachsen von Schicht(en) aufgebaut.On the master raw structure thus produced becomes a metal and / or a other material in at least one of the master raw structure given cavity chemically and / or electrolytically deposited or introduced. So gradually on the master raw structure is the Structure of at least one microcomponent, by growing layer (s) built up.

Im Anschluss daran kann mittels einer chemischen, physikalischen und/oder mechanischen Auf- und/oder Ablösung die Masterrohstruktur entfernt und das eigentlich herzustellende Mikrobauteil erhalten werden.in the Connection can be made by means of a chemical, physical and / or mechanical mounting and / or detachment the master raw structure removed and the actually produced Microcomponent are obtained.

Für die Herstellung der Masterrohstruktur kann auf an sich bekannte generative Herstellungsverfahren zurückgegriffen werden.For the production The master raw structure can be based on known generative manufacturing processes resorted become.

So besteht zum einen die Möglichkeit der Herstellung mittels des so genannten Schmelzspinnverfahrens aus einem thermoplastischen Polymer. Dieses Verfahren ist in DE 43 19 128 C1 beschrieben und es wird auf dessen Offenbarungsgehalt vollumfänglich zurückgegriffen.Thus, on the one hand there is the possibility of production by means of the so-called melt-spinning process of a thermoplastic polymer. This procedure is in DE 43 19 128 C1 described and it is resorted to its disclosure content in full.

Die generative Herstellung von Masterrohstrukturen für Mikrobauteile kann aber auch mit anderen unter den Sammelbegriff „Rapid Prototyping" fallenden Verfahren erfolgen. So besteht die Möglichkeit, solche Masterrohstrukturen schichtweise durch einen lokal definierten Energieeintrag dreidimensional aufzubauen.The but generative production of master raw structures for microcomponents can also with other processes covered by the collective term "rapid prototyping" respectively. So there is the possibility such master raw structures in layers by a locally defined Build energy input in three dimensions.

So können stereolithographische Herstellungsverfahren eingesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit der Herstellung von Masterrohstrukturen durch selektives Laser-Sintern.So can stereolithographic manufacturing processes are used. It But there is also the possibility the production of master raw structures by selective laser sintering.

Außerdem kann die Herstellung von Masterrohstrukturen auch durch entsprechende Schichtpakete von Laminaten, bei denen die einzelnen Laminate unterschiedliche Konturen aufweisen können, durch Schmelzen und Verfestigen aus einer festen Ausgangsphase oder entsprechendes Verkleben von Granulaten mit Bindern hergestellt werden.In addition, can the production of master raw structures also by appropriate Layer packages of laminates in which the individual laminates differ Contours may have, by Melting and solidification from a solid starting phase or equivalent Gluing of granules to be made with binders.

Eine solche in einem ersten Verfahrensschritt hergestellte Masterrohstruktur kann dann wiederum durch chemische Abscheidung beschichtet und so die dreidimensionale Gestalt des erfindungsgemäß herzustellenden Mikrobauteils endkonturnah ausgebildet werden.A such master raw structure produced in a first process step can then be coated by chemical deposition and so on the three-dimensional shape of the invention to be produced microcomponent be formed close to the final contour.

Vorteilhaft kann es aber sein, eine elektrochemische/galvanische Abscheidung für die eigentliche Ausbildung des Mikrobauteils mit der jeweiligen dreidi mensionalen Gestalt vorzunehmen.Advantageous but it can be, an electrochemical / galvanic deposition for the actual training of the microcomponent with the respective dreidi dimensional Take shape.

Durch eine solche chemische oder galvanische (elektrolytische) Abscheidung können Mikrobauteile ohne zusätzliche spanende Bearbeitung oder durch die Anwendung zusätzlicher Fügeverfahren hergestellt werden.By such a chemical or galvanic (electrolytic) deposition can Microcomponents without additional machining or by the application of additional joining methods getting produced.

Insbesondere bei der galvanischen Abscheidung ist es vorteilhaft, vorab eine Startschicht auf der Oberfläche der Masterrohstruktur auszubilden, die wiederum gute Haftungseigenschaften auf der Oberfläche der Masterrohstruktur erreicht. Auch eine solche Startschicht sollte wiederum aus einem Metall oder einer Metalllegierung gebildet sein, wobei eine solche Startschicht als metallische Kombinationsschicht ausgebildet und ebenfalls auf der Masterrohstrukturoberfläche abgeschieden oder anderweitig (z.B. mittels PVD- oder CVD-Verfahren) ausgebildet werden kann.Especially in the galvanic deposition, it is advantageous to advance a Start layer on the surface form the master raw structure, which in turn has good adhesion properties on the surface reached the master raw structure. Even such a start layer should again be formed of a metal or a metal alloy, wherein such a starting layer as a metallic combination layer formed and also deposited on the Masterrohstrukturoberfläche or otherwise (e.g., by PVD or CVD methods) can.

Für die definierte Einstellung der Oberflächentopographie der Oberfläche der Masterrohstruktur vor der Ausbildung des eigentlichen Mikrobauteils und gegebenenfalls auch vor Ausbildung der Startschicht bestehen verschiedene Optionen.For the defined Adjustment of the surface topography the surface the master raw structure before the formation of the actual microcomponent and If necessary, before the formation of the starting layer there are different Options.

So besteht die Möglichkeit, die Oberflächentopographie durch Glättung der Oberfläche mittels Lösemitteln und/oder chemischen Reagenzien zu verändern. Hierzu werden bevorzugt wässrige oder wasserbasierende Lösungsmittel verwendet.So it is possible, the surface topography by smoothing the surface by means of solvents and / or chemical reagents. For this purpose are preferred aqueous or water-based solvents uses.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Oberflächentopographie durch Aufrauen der Oberfläche mit Reagenzien, z. B. mittels Beizmitteln, zu verändern. Das Aufrauen kann dabei vorzugsweise durch Temperatur- und/oder Ultraschallbehandlung unterstützt wer den.A different possibility is the surface topography by roughening the surface with reagents, e.g. B. by means of pickling to change. The Roughening can preferably be supported by temperature and / or ultrasound treatment who the.

Neben der Einstellung der Oberflächentopographie kann zusätzlich eine chemische Modifizierung der Oberfläche erfolgen. Hier ist beispielsweise eine Hydrophylierung der Oberfläche durch Behandlung mit oxidativ oder hydrolysierend wirkenden Chemikalien in wässrigen und organischen Lösungsmitteln vorteilhaft.Next the setting of the surface topography can additionally a chemical modification of the surface take place. Here is, for example, one Hydrophylation of the surface by treatment with oxidative or hydrolyzing chemicals in aqueous and organic solvents advantageous.

Die Masterrohstrukturen können aus den unterschiedlichsten Werkstoffen hergestellt werden, wobei neben organischen Polymeren auch anorganische Werkstoffe eingesetzt werden können. Geeignete anorganische Werkstoffe sind beispielsweise an sich bekannte Keramiken, Metalle oder Metalllegierungen, die wiederum bevorzugt durch selektives Laser-Sintern aus pulverförmigem Ausgangswerkstoff hergestellt werden können.The Master raw structures can are made of a variety of materials, with In addition to organic polymers and inorganic materials used can be. Suitable inorganic materials are known per se, for example Ceramics, metals or metal alloys, which in turn are preferred produced by selective laser sintering from powdered starting material can be.

Masterrohstrukturen aus anorganischen Werkstoffen zeichnen sich gegenüber organischen Werkstoffen durch eine erhöhte Festigkeit und chemische Resistenz aus. Ihre Oberflächenrauheit ist aber gegenüber organischen Werkstoffen erhöht.Masterrohstrukturen of inorganic materials are distinguished from organic materials through an increased Strength and chemical resistance. Your surface roughness but is opposite increased organic materials.

Bei generativ hergestellten Masterrohstrukturen aus organischen Polymeren sollte deren Polymerisation auf der Startschicht für die elektrochemische Abscheidung erfolgen und nachfolgend verbliebene Monomerreste durch Vakuumunterstützung entfernt werden.at generatively produced master raw structures from organic polymers should their polymerization on the starting layer for the electrochemical Deposition takes place and subsequently remaining monomer residues by Vacuum support removed become.

Wird für den generativen Aufbau von Masterrohstrukturen ein Schmelzspinnverfahren eingesetzt, ist es vorteilhaft den generativen Aufbau auf der Startschicht für die elektrochemische Abscheidung vorzunehmen. Dadurch kann die Wärme in kürzerer Zeit abgeleitet, ein Zerfließen von Spinnfäden vermieden und so eine fei nere Strukturierung unter Einhaltung engerer Toleranzen erreicht werden.Becomes for the generative structure of master raw structures a melt spinning process used, it is advantageous the generative structure on the start layer for the to perform electrochemical deposition. This allows the heat in less time derived, a flow of filaments avoided and thus a finer nere structuring in compliance with tighter Tolerances can be achieved.

Die bereits angesprochene Oberflächenmodifikation der Masterrohstruktur kann insbesondere vorteilhaft bei solchen aus organischen Polymeren durch entsprechende Lösungsmittel oder chemische Reagenzien erfolgen. Dabei sollten ein Quellen des polymeren Werkstoffes vermieden werden, so dass eine entsprechende Auswahl eines Lösungsmittels erfolgten sollte, um die Gestaltung und Maßhaltigkeit in gewünschter Form einhalten zu können. Dementsprechend sind wässrige oder Wasser basierte Lösungsmittel zu bevorzugen.The already mentioned surface modification The master raw structure can be particularly advantageous in such from organic polymers by appropriate solvents or chemical reagents respectively. In this case, a swelling of the polymeric material should be avoided so that an appropriate selection of a solvent was made should be desired in the design and dimensional accuracy To be able to keep shape. Accordingly, are aqueous or water based solvents to prefer.

Für den Fall, dass eine eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit aufweisende Oberflächenstruktur von Masterrohstrukturen erreicht werden soll, können entsprechend aggressive Reagenzien eingesetzt werden, die zu einem so genannten „Anbeizen" führen. Zusätzlich oder allein kann aber auch bei erhöhten Temperaturen eine solche Modifizierung durchgeführt werden und gegebenenfalls auch eine mechanische Beeinflussung, z.B. durch Ultraschalleinwirkung durchgeführt werden.In the case, that one increased one surface roughness having surface structure of master raw structures can be correspondingly aggressive Reagents are used, which lead to a so-called "pickling." Additionally or alone but can also be elevated Temperatures such a modification can be carried out and optionally also a mechanical influence, e.g. by ultrasonic action carried out become.

Außerdem kann es sich vorteilhaft auswirken, die Oberflächen zu hydrophilisieren, um insbesondere das Benetzungsvermögen bei der Abscheidung zu verbessern.In addition, can it may be advantageous to hydrophilize the surfaces to in particular the wetting power to improve in the deposition.

Bei der Auswahl und Ausbildung der insbesondere für die elektrochemische Abscheidung gewünschten Startschichten sollte beachtet werden, dass ein gleichmäßiger Fluss des elektrischen Stromes erreichbar wird, um eine über die jeweiligen Oberflächenbereiche konstante Abscheiderate einhalten zu können. Hierzu sollte eine sichere Kontaktierung mit der Anode und ein Haftfester, homogener Verbund mit der Oberfläche der Masterrohstruktur eingehalten werden.at the selection and training of in particular for the electrochemical deposition desired Starter shifts should be noted, that a steady flow the electric current is reachable over the respective surface areas to be able to comply with a constant deposition rate. This should be a safe Contact with the anode and an adhesive, homogeneous composite with the surface of the Master raw structure are respected.

Eine solche Startschicht kann, wie bereits angesprochen, aus einem Metall gebildet worden sein, das möglichst entweder teilpassiviert oder mit einer nachfolgend relativ leicht abäzbaren Deckschicht versehen werden kann. Insbesondere bei filigranen Masterrohstrukturen sollten Deckschichten eingesetzt werden. Beispiele solcher Strukturen sind speziell gestaltete feine Düsen.A Such starting layer can, as already mentioned, from a metal have been formed as possible either partially passivated or with a following relatively easy abäzbaren Cover layer can be provided. Especially with delicate master raw structures cover layers should be used. Examples of such structures are specially designed fine nozzles.

Startschichten können aber auch als metallische Kombinationsschichten, beispielsweise auf einen polymeren Werkstoff aufgebracht werden und eine hohe Flexibilität aufweisen, so dass Maßungenauigkeiten, die insbesondere am unteren Rand der Masterrohstrukturauftreten können, kompensiert und ein gleichmäßiger Kontakt über die gesamte Oberfläche der Masterrohstruktur mit der Startschicht erreicht werden können.start layers can but also as metallic combination layers, for example be applied to a polymeric material and have high flexibility, so that dimensional inaccuracies, especially occurring at the bottom of the master stock structure can, compensated and a consistent contact over the entire surface the master raw structure can be reached with the start layer.

Die Startschichten sollten eine ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen, um die Abscheiderate und Abscheidebedingungen bei der elektrochemischen/galvanischen Abscheidung günstig zu beeinflussen.The Starting layers should have a sufficiently high electrical conductivity possess the deposition rate and deposition conditions in the electrochemical / galvanic Deposition favorable to influence.

Bei der galvanischen Abscheidung wird in üblicher Form so vorgegangen, dass in einem Behälter ein entsprechend geeigneter Elektrolyt sowie eine Anode und eine Kathode eingesetzt werden.at the galvanic deposition is done in the usual way, that in a container a suitably suitable electrolyte and an anode and a Cathode can be used.

Die Kathode dient dabei als Negativform, dementsprechend sollte die erfindungsgemäß einzusetzende Masterrohstruktur mit Startschicht, als Kathode geschaltet sein.The Cathode serves as negative form, accordingly, should used according to the invention Master raw structure with start layer, to be connected as cathode.

An Kathode und Anode wird eine Gleichspannung angeschlossen, wobei gegebenenfalls auch eine Temperierung insbesondere des Elektrolytbades sowie eine Umwälzung der Elemente zur Regelung der Elektrolytbadkonsistenz vorhanden sein können.At Cathode and anode are connected to a DC voltage, where optionally also a temperature control, in particular of the electrolyte bath as well as a revolution the elements for controlling the Elektrolytbadkonsistenz be present can.

So können normalerweise Abscheideraten zwischen 10 und 50 μm/h, gegebenenfalls auch Abscheideraten bis zu 1 mm/h und entsprechende Schichtdicken im Bereich zwischen 0,1 bis zu einigen mm erreicht werden.So can usually deposition rates between 10 and 50 μm / h, possibly also deposition rates up to 1 mm / h and corresponding layer thicknesses in the range between 0.1 can be achieved up to a few mm.

Wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren eine galvanische Abscheidung für die Ausbildung der Mikrobauteile durchgeführt, besteht einmal die Möglichkeit den elektrischen Strom und zum anderen die Möglichkeit, die elektrische Spannung entsprechend zu steuern, wobei selbstverständlich auch gleichzeitig elektrischer Strom und elektrische Spannung gesteuert bzw. geregelt werden können.Becomes in a method according to the invention a galvanic deposition for the training of micro-components carried out, there is the possibility the electric current and on the other hand the possibility of electrical Control voltage accordingly, of course, at the same time electrical current and voltage controlled or regulated can be.

Insbesondere dann, wenn die elektrische Stromstärke als primärer Steuerparameter genutzt wird, ist es vorteilhaft, zusätzliche Ballastflächen vorzusehen, um eine gleichmäßige Schichtdickenausbildung bei der Abscheidung und die Herstellung der Mikrobauteile zu sichern. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass die in Rede stehenden Mikrobauteile sehr klein dimensioniert und dementsprechend die Oberflächen der Masterrohstruktur mit Startschicht sehr klein sind, im Bereich zwischen einigen wenigen cm² bis in Bereiche von einigen 100 μm² liegen und trotzdem akzeptable Abscheideraten eingehalten werden sollen. Diese werden im Wesentlichen von der jeweiligen elektrischen Stromstärke beeinflusst.In particular, when the electrical current is used as a primary control parameter, it is advantageous to provide additional ballast surfaces to ensure uniform layer thickness formation during deposition and fabrication of the microcomponents. This is due to the fact that the microcomponents in question are of very small dimensions and, accordingly, the surfaces of the master raw structure with starting layer are very small, in the range between a few cm ² to within a few 100 microns ² and yet acceptable deposition rates to be met , These are essentially influenced by the respective electric current.

Insbesondere die Qualität und hier insbesondere die Dichte der abgeschiedenen Schicht, die letztendlich das Mikrobauteil bildet, wird durch die jeweils eingestellte elektrische Spannung beeinflusst.Especially the quality and here in particular the density of the deposited layer, which ultimately the microcomponent forms is, by the respectively set electrical Tension influences.

Mit dem in 1 gezeigten Diagramm können die unterschiedlichen Einflüsse von elektrischem Strom und elektrischer Spannung sowie geeignete Arbeitsbereiche bei der galvanischen Abscheidung verdeutlicht werden. So wurde das Kathodenpotential mittels einer Kalomelreferenzelektrode, für die Abscheidung von Gold aus einem Goldsulfitelektrolyten, ermittelt.With the in 1 The diagram shows the different influences of electric current and electrical voltage as well as suitable working areas in the electrodeposition. Thus, the cathode potential was determined by means of a calomel reference electrode, for the deposition of gold from a gold sulfite electrolyte.

Wie dem Diagramm entnommen werden kann, können bei einem entsprechenden Strom-Spannungsverlauf verschiedene Bereichte I bis III definiert werden.As can be taken from the diagram, with a corresponding current-voltage curve various areas I to III are defined.

So wird beispielsweise im Bereich I kein Metall abgeschieden und es bildet sich aber im Bereich III verstärkt Wasserstoff, so dass unterhalb von –150 mV Kathodenpotential ungünstige oder gar keine Abscheidebedingungen gegeben sind.So For example, no metal is deposited in area I and it but forms hydrogen in the area III, so that below from -150 mV Cathode potential unfavorable or no deposition conditions are given.

Es sollte daher die galvanische Abscheidung bei einer elektrischen Stromstärke und einer elektrischen Spannung, im Bereich II gearbeitet werden, wobei beachtet werden kann, dass bei steigenden absoluten Beträgen der elektrischen Spannung die Oberfläche rauer und die Struktur der abgeschiedenen Metallschichten schwammiger und poröser werden.It should therefore be the electrodeposition at an electric current and an electric voltage, working in the region II, it being noted that with increasing absolute amounts of electrical voltage, the surface rougher and the structure of the deposited metal layers spongier and more porous the.

Insbesondere dann, wenn die elektrische Spannung die primäre Steuergröße ist, sollte so gearbeitet werden, dass vor dem eigentlichen Beginn der galvanischen Abscheidung über einen relativ kurzen Zeitraum eine erhöhte elektrische Spannung, was man auch als Span nungspuls bezeichnen kann, angelegt wird. Dies kann über einen bestimmten Zeitraum gehalten werden, woraufhin möglichst eine „Erholungsphase" eingelegt werden sollte. In diesem Zeitraum sollte der absolute Betrag der elektrischen Spannung reduziert oder gar auf 0 gesetzt werden und daran anschließend dann die eigentliche elektrische Arbeitsspannung eingestellt und dann auf diesem Wert gehalten werden. Da aber der jeweilige fließende elektrische Strom wiederum die Spannung beeinflusst, sollte eine entsprechende Regelung vorgenommen werden.Especially then, when the electrical voltage is the primary control variable, it should work that way be that before the actual beginning of the galvanic deposition over a a relatively short period of time increased electrical voltage, which is also called voltage pulse can, is created. This can be over be kept for a certain period, where possible a "recovery phase" are inserted should. In this period should be the absolute amount of electrical voltage reduced or even set to 0 and then then set the actual electrical working voltage and then be kept at this value. But since the respective flowing electrical Electricity in turn affects the voltage should be a corresponding one Regulation be made.

Ein weiterer Einfluss wird aber auch von der jeweiligen für die Abscheidung zur Verfügung stehenden Oberfläche ausgeübt, so dass auch hierdurch ein entsprechender Steuerungs- bzw. Regelungsbedarf erfolgt.One but further influence is also the respective for the deposition to disposal standing surface applied so that thereby also a corresponding need for control or regulation takes place.

Insbesondere dadurch, dass wir eine dreidimensionale Form berücksichtigen müssen, verändert sich selbstverständlich im Laufe der Abscheidung die entsprechende Oberfläche. Bei den in Rede stehenden kleinen Mikrobauteilen wirkt sich die bei der Abscheidung auftretende Oberflächenvergrößerung verstärkt aus.Especially The fact that we have to consider a three-dimensional shape changes Of course in the course of deposition the corresponding surface. at the subject in question small microcomponents affects Deposition occurring increase in surface area increased.

Vorteilhaft kann auch ein Coulomb-Zähler für die Messung der elektrischen Ladung eingesetzt werden. Mit einem solchen Zähler kann beispielsweise der Abscheidungsprozess bei Erreichen einer vorgebbaren elektrischen Ladung für ein jeweils herzustellendes Mikrobauteil die Beendigung der elektrochemischen Abscheidung signalisieren oder einleiten.Advantageous can also have a coulomb counter for the Measurement of the electric charge can be used. With such a counter For example, the deposition process may occur when a specifiable electrical charge for each produced Micro-component signaling the completion of electrochemical deposition or initiate.

Für den Fall, dass ein Elektrolyt eingesetzt worden ist, bei dem eine Wasserstofffreisetzung erfolgt, ist ein entsprechender Korrekturfaktor zu berücksichtigen.In the case, that an electrolyte has been used in which a hydrogen release takes place, a corresponding correction factor must be considered.

Für den Fall, dass die elektrische Stromstärke als primärer Steuer-Regelparameter genutzt wird, sollen die vorab erwähnten Einflüsse ebenfalls berücksichtigt werden. Die elektrochemische Abscheidung in dieser Form sollte möglichst bei größeren und gröber strukturierten Masterrohstrukturen eingesetzt werden. Dabei sollte über den Abscheidezeitraum die sich entsprechend vergrößerte Oberfläche berücksichtigt werden, was insbesondere durch elektronisch gespeicherte Daten, beispielsweise CAD-Daten für die Masterrohstruktur und unter Kenntnis der jeweiligen Abscheiderate erfolgen kann. Außerdem sollte die jeweilige elektrische Spannung entsprechend geregelt werden.In the case, that the electric current as primary Control rule parameter is used, the aforementioned influences should also considered become. The electrochemical deposition in this form should as possible at larger and coarser structured master raw structures are used. It should be about the Deposition period taking into account correspondingly increased surface area especially electronically stored data, For example, CAD data for the master raw structure and with knowledge of the respective separation rate can be done. Furthermore The respective electrical voltage should be regulated accordingly become.

Auch die Zusammensetzung des Elektrolyts, also der Badinhalt kann einen wesentlichen Einflussfaktor darstellen.Also the composition of the electrolyte, so the bath content can one constitute a significant influencing factor.

Wie auch aus dem in 2 gezeigten Schema für eine Abscheidung von Nickel ersichtlich, spielen erhaltene Zusatz- oder Hilfsstoffe einen Einfluss aus.As well as from the in 2 As can be seen in the scheme for depositing nickel, additives or auxiliaries obtained exert an influence.

So kann beispielsweise bei einer Nickelabscheidung eine Nickelanode, die bevorzugt aus schwefeldepolarisiertem Nickel besteht, eingesetzt werden. Dabei sollten Anodenaktivatoren wirken können. Dies können beispielsweise Chlorid- oder weitere Halogenidionen sein.So For example, in nickel deposition, a nickel anode, which preferably consists of sulfur-depleted nickel can be used. This anode activators should be able to act. This can be, for example Chloride or other halide ions.

Vorteilhaft wirkt sich auch eine feine Verteilung des Schwefels in der Nickelanode aus.Advantageous also affects a fine distribution of sulfur in the nickel anode out.

Im Elektrolytbad bilden die Nickelionen einen Prekursor in einem im Wesentlichen aus Wasser gebildeten Trägermedium und die elektrische Leitfähigkeit wird durch Sulfate oder Chloride verbessert.in the Electrolyte bath, the nickel ions form a precursor in an im Essentially formed from water carrier medium and the electrical conductivity is enhanced by sulfates or chlorides.

Insbesondere wegen der sehr kleinen Dimensionierung der erfindungsgemäß herzustellenden Mikrobauteile erfolgt ein Stofftransport nahezu ausschließlich durch Diffusion, so dass diese Tatsache bei der Einstellung aller physikalischen Parameter, insbesondere der elektrischen Parameter berücksichtigt werden sollte.Especially because of the very small dimensions of the invention to be produced Micro components is a mass transfer almost exclusively by Diffusion, so that fact in the setting of all physical Parameter, in particular the electrical parameters considered should be.

Für die Einhaltung einer Spannungsfreiheit oder die Ausbildung eines mikrokörnigen Gefüges bei der Abscheidung, also der Ausbildung des Mikrobauteiles, wirken sich zusätzliche Additive günstig aus. So können beispielsweise das Benetzungsverhalten verbessernde Additive, wie beispielsweise Saccharin eingesetzt werden.For compliance a lack of tension or the formation of a micro-grain structure the deposition, so the formation of the microcomponent, act additional Additives aus favorably. So can For example, the wetting behavior-improving additives, such as For example, saccharin can be used.

Außerdem kann eine elektrolytische Abscheidung auch ohne den Anschluss an eine Gleichspannungsquelle erfolgen.In addition, can an electrolytic deposition even without the connection to a DC source.

Solche stromlosen, chemischen Abscheidungen können mit Nickel, Kupfer, Zinn, Silber und Gold durchgeführt werden, wobei hierbei insbesondere eine entsprechende Startschicht, die das abgeschiedene Metall berücksichtigt, ausgewählt werden sollte.Such electroless, chemical deposits can be made with nickel, copper, tin, Silver and gold performed In this case, in particular, a corresponding starting layer, taking into account the deposited metal, selected should be.

Nach der chemischen oder galvanischen Abscheidung ist eine Trennung, Separation der Masterrohstruktur mit gegebenenfalls vorhandener Startschicht vom Mikrobauteil durchzuführen.To the chemical or galvanic deposition is a separation, Separation of the master raw structure with any existing ones Start layer of microcomponent perform.

Hierfür können physikalische, thermische und/oder chemische Trennverfahren eingesetzt werden.For this purpose, physical, thermal and / or chemical separation methods are used.

So ist beispielsweise ein „Abschrecken" auf niedrige Temperaturen, beispielsweise mittels flüssigen Stick stoffs, bei Kälte unempfindlichen Mikrobauteilen möglich.So is, for example, a "quenching" to low temperatures, for example, by means of liquid Stick fabric, in cold weather insensitive microcomponents possible.

Im Gegensatz hierzu können aber auch heiße Bäder, beispielsweise Wasser- oder Ölbäder für Wärme unempfindliche Mikrobauteile eingesetzt werden.in the Contrast this but also hot bathrooms, For example, water or oil baths for heat insensitive Microcomponents are used.

Masterrohstrukturen aus polymeren Werkstoffen können aber auch mit geeigneten organischen Lösungsmitteln entfernt werden. Es kann aber auch eine thermische Zersetzung und gegebenenfalls Oxidation durchgeführt werden.Masterrohstrukturen made of polymeric materials but also be removed with suitable organic solvents. But it can also be a thermal decomposition and optionally Oxidation performed become.

Eine weitere Möglichkeit besteht im Einsatz einer chemischen Abbeizung, vorzugsweise eine elektrochemische Entfernung unedlerer Startschichten.A another possibility consists in the use of a chemical stripping, preferably an electrochemical Removal of less noble start layers.

Auch gezielte Anwendung von mechanischen Schwingungen, bevorzugt Ultraschall ist eine Möglichkeit für eine solche Trennung.Also targeted application of mechanical vibrations, preferably ultrasound is a possibility for one such separation.

In bestimmten Fällen kann aber auch eine Masterrohstruktur, auch mit einer entsprechenden Startschicht insoweit erwärmt werden, dass ein Aufschmelzen erreicht und durch die entsprechend erniedrigte Viskosität eine Trennung/Separation vom Mikrobauteil erreicht werden kann.In Certain cases But it can also be a master raw structure, also with a corresponding start layer so far heated be that achieved a meltdown and by the corresponding lowered viscosity a separation / separation of the microcomponent can be achieved.

Optional besteht außerdem die Möglichkeit nachfolgend die Mikrobauteile einer weiteren Bearbeitung zu unterziehen, wobei dies insbesondere eine Oberflächenbearbeitung betrifft.optional exists as well the possibility below subject the microcomponents to further processing, wherein this in particular a surface treatment concerns.

So können die Oberflächen chemisch, chemisch/mechanisch oder elektrolytisch poliert bzw. auch aufge raut werden.So can the surfaces chemically, chemically / mechanically or electrolytically polished or also be roughened.

Es besteht auch die Möglichkeit, eine zusätzliche Oberflächenbeschichtung galvanisch in Trommeln, Kassetten oder Gestelltechnik vorzusehen.It there is also the possibility an additional surface coating to be galvanically provided in drums, cassettes or frame technology.

Außerdem sind die Ausbildung von Oberflächenbeschichtungen aus der Gasphase mit an sich bekannten CVD- oder auch PVD-Verfahren einsetzbar.Besides, they are the formation of surface coatings from the gas phase can be used with known CVD or PVD method.

Es können aber auch Lackschichten durch entsprechend bekannte Beschichtungstechniken ausgebildet werden.It can but also lacquer layers formed by appropriately known coating techniques become.

Die erfindungsgemäß hergestellten Mikrobauteile können als Gieß- und/oder Sinterformen aus Keramik-, Glas- und/oder Polymerwerkstoffen, neben den bereits erwähnten Metallen oder Metalllegierungen eingesetzt werden.The produced according to the invention Microcomponents can as casting and / or sintered forms of ceramic, glass and / or polymer materials, in addition to those already mentioned Metals or metal alloys are used.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nahezu beliebige, frei wählbare dreidimensional gestaltete Mikrobauteile hergestellt werden. Solche Mikrobauteile können unterschiedlich gestaltete Hohlräume aber auch allein oder zusätzlich Hinterschneidungen aufweisen.With the method according to the invention can across from the known from the prior art solutions almost arbitrary, free selectable three-dimensional designed microcomponents are manufactured. Such microcomponents can differently shaped cavities but also alone or in addition Have undercuts.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.following the invention will be explained in more detail by way of example.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Diagramm, das den Einfluss von elektrischer Stromstärke und elektrischer Spannung bei einer elektrochemischen Abscheidung verdeutlicht; 1 a diagram illustrating the influence of electrical current and voltage in an electrochemical deposition;

2 in schematischer Form Einflüsse von in einem Abscheidebad enthaltenen Komponenten, bei der Abscheidung von Nickel; 2 in schematic form, influences of components contained in a deposition bath, in the deposition of nickel;

3 einen Schnitt durch eine Mikrodüse, als ein Beispiel für ein erfindungsgemäß herstellbares Mikrobauteil und 3 a section through a micro nozzle, as an example of an inventively produced microcomponent and

4 zwei Diagramme, die den Einfluss unterschiedlicher Konzentrationen von Stoffen in einem Abscheidebad, bei der Abscheidung einer Nickelschicht, verdeutlicht. 4 two diagrams that illustrate the influence of different concentrations of substances in a deposition bath, during the deposition of a nickel layer.

Mit der in 3 dargestellten Schnittdarstellung einer Mikrodüse sollen die Möglichkeiten bei der Herstellung von Mikrobauteilen mit Hohlräumen verdeutlicht werden.With the in 3 illustrated sectional view of a micro nozzle to illustrate the possibilities in the production of microcomponents with cavities.

Diese Mikrodüse hat einen kleinsten freien Querschnitt von 0,3 mm und die Darstellung verdeutlicht dabei, dass ein in dieser Form in einem Mikrobauteil ausgebildeter Hohlraum eine schwer herzustellende dreidimensionale Geometrie darstellt.These microjet has a smallest free cross section of 0.3 mm and the appearance makes it clear that one in this form in a microcomponent formed cavity a difficult to produce three-dimensional Represents geometry.

Außerdem weist insbesondere die Düsenöffnung Oberflächenbereiche in unterschiedlichen Konturformen auf.In addition, points in particular the nozzle opening surface areas in different contour shapes.

Für die Herstellung einer Mikrodüse, wie sie in 3 gezeigt ist, wird so vorgegangen, dass eine Masterrohstruktur generativ durch ein Schmelzspinnverfahren, wie es z.B. in DE 43 19 128 C1 beschrieben ist, hergestellt wird. Dabei wird als Ausgangsgranulat ein Milchsäurepolymer (polymeres D, L-Lactid) eingesetzt und in einer beheizbaren Prozesskammer auf ca. 180 °C erhitzt.For the production of a micro nozzle, as in 3 is shown, it is proceeded so that a master raw structure generative by a melt spinning process, such as in DE 43 19 128 C1 described is produced. In this case, a lactic acid polymer (polymeric D, L-lactide) is used as starting granules and heated in a heated process chamber to about 180 ° C.

Die entsprechend dünnflüssige Schmelze wird aus einer Messingdüse herausgedrückt und so gebildete Spinnfäden mit einem Durchmesser von ca. 0,3 mm dreidimensional gesteuert auf eine vorab gebildete Startschicht schichtweise aufgebracht und so gemäß konstruktiver Vorgaben eine dreidimensionale Masterrohstruktur, als Negativform für die Mikrodüse, als ein Beispiel für ein Mikrobauteil generativ aufgebaut.The accordingly low-viscosity melt is from a brass nozzle forced out and thus formed filaments controlled with a diameter of about 0.3 mm in three dimensions a pre-formed starting layer applied in layers and so on according to constructive Specifications a three-dimensional master raw structure, as a negative form for the microjet, as an example of a microcomponent generatively constructed.

Die Oberfläche der so hergestellten Masterrohstruktur wird dann in einer Methanol-Wasser-Lösung, in der 30 Masse-% Methanol enthalten sind, geglättet. Gegebenenfalls kann zusätzlich eine leichte Erwärmung der Flüssigkeit und der Einfluss von Ultraschall ausgeübt werden. Dadurch lässt sich diese Oberflächenmodifizierung auf einen Zeitraum von ca. 1 min verkürzen, ohne dass ein wesentlicher Werkstoffabtrag erfolgt.The surface The master raw structure thus prepared is then dissolved in a methanol-water solution, in containing 30% by mass of methanol, smoothed. Optionally, in addition to a slight warming the liquid and the influence of ultrasound to be exercised. This can be done this surface modification shorten to a period of about 1 min, without any material removal he follows.

Durch eine solche Behandlung können gegebenenfalls vorhandene Restmonomere bzw. Restoligomere in gelöster Form entfernt werden.By such a treatment can optionally present residual monomers or residual oligomers in dissolved form be removed.

Für die Ausbildung der Startschicht kann eine dünne ebene Messingplatte, als stabiles Basismaterial eingesetzt werden.For training the starting layer can be a thin level brass plate, used as a stable base material.

Eine solche Platte wird mit einem herkömmlichen Glanz-Zink-Elektrolyten mit einer ca. 0,05 mm starken Zinkschicht versehen.A Such plate is made with a conventional glossy zinc electrolyte provided with a 0.05 mm thick zinc layer.

Diese Zinkschicht soll gewährleisten, dass eine leichte Ablösung/Trennung/Separation nach der galvanischen Abscheidung erreichbar ist. Außerdem kann die Fixierung der aus Milchsäurepolymer bestehenden „Spinnfäden" auf der Zinkoberfläche, wegen der erhöhten chemischen Affinität verbessert und so eine er höhte Haftfestigkeit gewährleistet werden.These Zinc layer should ensure that easy detachment / separation / separation can be reached after the galvanic deposition. In addition, can the fixation of the lactic acid polymer existing "filaments" on the zinc surface, because of increased chemical affinity improved and so he raised Adhesive strength ensured become.

Die so vorbereitete Masterrohstruktur mit Startschicht und Messingplatte kann dann in ein für die Abscheidung von Nickel geeignetes Elektrolyt, das auch als „Watts-Elektrolyt" bezeichnet wird, eingesetzt werden.The so prepared master raw structure with starting layer and brass plate can then in one for the Deposition of nickel suitable electrolyte, also referred to as "Watts electrolyte", be used.

Dieses hat eine Grundzusammensetzung:
105 g/L Nickel in Form von Nickelsulfat und Nickelchlorid
10 g/L Nickelchlorid wasserfrei zur besseren Anodenlöslichkeit
30 g/L Borsäure als Pufferreagenz
100 mg/L Netzmittel und
500 mg/L Saccharin zur Minderung der inneren Spannungen.This has a basic composition:
105 g / L nickel in the form of nickel sulfate and nickel chloride
10 g / L nickel chloride anhydrous for better anode solubility
30 g / L boric acid as buffer reagent
100 mg / l wetting agent and
500 mg / L saccharin to reduce internal stress.

Vorab wurde sichergestellt, dass die Startschicht eine intensive Kontaktierung aufwies. Dies kann bevorzugt mit Stiftkontakten erreicht werden, wobei die Kontaktstellen mittels eines elektrolytresistenten Lackes isoliert werden sollten, um Blindströme zu vermeiden.advance it was ensured that the starting layer made an intensive contact had. This can preferably be achieved with pin contacts, wherein the contact points isolated by means of an electrolyte-resistant paint should be to reactive currents too avoid.

Im Elektrolyten wurde ein pH-Wert von 3,9 eingestellt, der während der ganzen elektrochemischen Abscheidung auch eingehalten werden sollte.in the Electrolyte was adjusted to a pH of 3.9 during the whole electrochemical deposition should also be adhered to.

Die Abscheidung wurde bei einer Temperatur von 50 °C gehalten.The Deposition was kept at a temperature of 50 ° C.

Der Elektrolyt wurde mit einem 5 μm-Kerzenfilter, über den auch eine Nachdosierung gesichert ist, umgewälzt.Of the Electrolyte was packed with a 5 μm candle filter over the also a subsequent dosing is secured, circulated.

Die Saccharinkonzentration im Elektrolyten wurde unter Berücksichtigung innerhalb eines ausgewählten Arbeitsbereiches A, wie er den in 4 gezeigten Diagrammen entnommen werden kann, gehalten. So konnten definierte und konstante Eigenschaften für die Ausbildung der Nickelschicht eingehalten werden.The saccharin concentration in the electrolyte was calculated taking into account within a selected working range A, as in 4 shown diagrams can be taken. Thus, defined and constant properties for the formation of the nickel layer could be maintained.

Es sollte auf möglichst geringe innere Spannungen geachtet werden.It should be on as possible low internal stresses are respected.

Die bei der galvanischen Abscheidung eingesetzte elektrische Spannung sollte im Bereich II, der auch als „Tafelbereich" bezeichnet werden kann, gehalten werden. Die angelegte elektrische Spannung sollte dabei möglichst niedrige Werte einhalten, um eine erhöhte Streufähigkeit des Elektrolyten und dementsprechend einen gleichmäßigen und gleichzeitigen Aufbau der Mikrodüse zu gewährleisten. Die Spannung wird dabei beispielhaft so eingeregelt, dass eine mittlere Stromdichte von 0,1 A/gdm erzielt wird.The electrical voltage used during galvanic deposition should be referred to in area II, which is also called "Tafelbereich" can be held. The applied electrical voltage should as possible low values in order to increase the throwing power of the electrolyte and accordingly a uniform and simultaneous construction of the micro nozzle to ensure. The voltage is adjusted as an example so that a medium Current density of 0.1 A / gdm is achieved.

Anstelle des erwähnten „Watts-Elektrolyten" kann aber auch ein Nickelsulfamat-Elektrolyt eingesetzt werden. In diesem Falle sollte auf jeden Fall eine hochwertige Nickelsulfamatpräparation beachtet sein.Instead of the mentioned "Watts-electrolyte" can also be Nickel sulfamate electrolyte can be used. In this case should Be sure to consider a high quality nickel sulfamate preparation.

Die elektrochemische Abscheidung kann beendet werden, wenn die erfindungsgemäß herzustellende Mikrodüse einen ausreichend großen Außendurchmesser erreicht hat.The Electrochemical deposition can be terminated when the invention microjet a sufficiently large one outer diameter has reached.

Nach der Entnahme aus dem Elektrolyten kann in einem Trockenofen dann eine Erwärmung auf Temperaturen im Bereich zwischen 150 und 180 °C durchgeführt werden. Das die Masterrohstruktur bildende Polymer schmilzt auf und kann abtropfen. Gegebenenfalls noch an der Startschicht anhaftende Polymerteile sowie das die Startschicht bildende Zink können mit einer 10 Vol. %-igen Schwefelsäure entfernt werden.To the removal from the electrolyte can then in a drying oven a warming up Temperatures in the range between 150 and 180 ° C are performed. The master raw structure forming the Polymer melts and drips off. Optionally still on the starting layer adhering polymer parts as well as the starting layer forming zinc can be removed with a 10 vol.% Sulfuric acid.

Nachfolgend kann die so hergestellte Mikrodüse in warmen Wasser und Azeton gespült, gegebenenfalls zusätzlich durch eine weitere Säurebehandlung vollständig gereinigt werden.Subsequently, the micro nozzle thus prepared can be rinsed in warm water and acetone, gege if necessary, also be completely cleaned by a further acid treatment.

Gegebenenfalls können aber auch noch zumindest Oberflächenbereiche, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnt, noch zusätzlich behandelt bzw. beschichtet werden.Possibly can but also at least surface areas, as mentioned in the general part of the description, additionally treated or coated.

Claims

Process for free-form production of three-dimensional cavities or undercuts having microstructures with the following steps: - Production a three-dimensional master raw structure serving as a negative mold any geometry by means of a generative manufacturing process, - defined Adjustment of the surface topography of the Master raw structure by a chemical surface treatment - chemical and / or electrolytic deposition or incorporation of a metal and / or another material in at least one of the master raw structure given cavity under construction of the structure of the at least one Microcomponent as well - chemical, physical and / or mechanical assembly and / or detachment of Masterrohstruktur and start layer of the at least one microcomponent.

Method according to claim 1, characterized in that that the master raw structure by a melt spinning process from a thermoplastic polymer is produced.

Method according to claim 1, characterized in that that the master raw structure is layered by a locally defined one Energy input is built three-dimensionally.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the master raw structure by a stereolithographic Process is generated from a photopolymer.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the master raw structure by a laser sintering process is produced.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the defined setting of the surface topography by smoothing the surface by means of solvents and / or reagents.

Method according to Claim 6, characterized that watery or water-based solvents be used.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the defined setting of the surface topography by roughening the surface with reagents, e.g. by pickling, done.

Method according to claim 8, characterized in that that roughening by temperature and / or ultrasound treatment supports becomes.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the defined setting of the surface topography accompanied by a chemical modification of the surface.

Method according to claim 10, characterized in that that as chemical modification a hydrophilization of the surface by Treatment with oxidative or hydrolysierendd acting chemicals in aqueous and organic solvents.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the master raw structure additionally with an adhesive and conductive Starting layer is provided.

Method according to claim 12, characterized in that in that the starting layer used is a metallic combination layer becomes.

A method according to any one of claims 12 or 13, characterized in that the master raw structure on the starting layer is deposited.

A method according to any one of claims 12 or 13, characterized in that the starting layer on the master raw structure is deposited.

Method according to at least one of claims 12 to 15, characterized in that the starting layer with the master raw structure contacted and / or connected.

Method according to at least one of claims 12 to 16, characterized in that the starting layer partially passivated or provided with an easily etchable topcoat becomes.

Method according to at least one of claims 12 to 17, characterized in that the starting layer formed from zinc becomes.

Method according to at least one of claims 12 to 18, characterized in that the metal and / or the other material starting from the starting layer chemically and / or electroly table is separated.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the electrolytic deposition with a nickel-containing electrolyte, e.g. Watts electrolyte, is performed.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the electrolytic deposition voltage controlled carried out becomes.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that a short time before the deposition increased tension created and then at reduced voltage and a mean electric current the Deposition carried out becomes.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the electrolytic deposition is performed current controlled.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the electrolytic deposition in nickel, Copper, gold, silver, chromium, zinc, tin or aluminum baths takes place.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that as the anode in the electrolytic Deposition nickel or nickel-containing material is used.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the electrolytic deposition the aqueous Electrolyte additives, such as e.g. Halides or saccharin added become.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the surface of the master raw structure after the preparation with oxidative or hydrolyzing reagents and / or a solvent is treated chemically.

Method according to Claim 27, characterized that a watery Solvent, e.g. a methanol-water mixture used to smooth the master raw structure surface becomes.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that a chemical or electrolytic After treatment of the surface performed the microcomponent becomes.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that a subsequent electrolytic coating of Microcomponent takes place.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that a chemical or physical coating of the microcomponent is carried out from the gas phase.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the microcomponent is subsequently painted becomes.

Use of the method after at least one the claims 1 to 32 for the production of cast and / or sintered forms from ceramic, glass and / or polymer materials.