DE112004001927T5

DE112004001927T5 - Mikroporöser Filter

Info

Publication number: DE112004001927T5
Application number: DE112004001927T
Authority: DE
Inventors: Edward J. Portland Swenson
Original assignee: Electro Scientific Industries Inc
Current assignee: Electro Scientific Industries Inc
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-08-17
Also published as: US20070012618A1; TW200513308A; CA2541476A1; GB2422126A; US20050082215A1; WO2005039813A2; GB2422126A8; WO2005039813B1; GB2422126B; JP2007508141A; WO2005039813A3; KR20070004525A; GB0607383D0

Abstract

Mikroporöser Filter mit:
einer biegsamen Polymermembran mit einer ersten und einer zweiten im Allgemeinen parallelen Hauptfläche, die zwischen sich eine Membrandicke festlegen; und
einer Anzahl von Löchern, die in einer Tiefenrichtung durch die Membrandicke verlaufen, um Poren der Membran zu bilden, wobei jedes der Anzahl von Löchern in mehreren Stufen mit abnehmenden Hauptachsenabmessungen von der ersten Hauptfläche zur zweiten Hauptfläche gestaltet ist.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft mikroporöse Filter und insbesondere einen mikroporösen Filter mit Löchern mit kleinem Durchmesser und mit zuverlässigen Größen und an bekannten Stellen.

Hintergrund der Erfindung

Mikroporöse Filter werden derzeit aus von Natur aus geringfügig porösen Materialien wie z. B. gewebten Baumwollfasern, Papier und synthetischem Gewebe hergestellt. Solche Filter finden Anwendungen bei der Herstellung von pharmazeutischen Arzneimitteln; in industriellen Brennstoffzellen; und bei der Trennung von Körperflüssigkeiten, chemischen Teilchen und verschiedenen Materialien für die Analyse. Die Größen und Stellen der die Filterporen bildenden Löcher variieren mit der Filtermaterialstruktur.

Was erforderlich ist, ist ein mikroporöser Filter, der aus sehr kleinen Löchern mit vorhersagbarem Durchmesser ausgebildet ist, die an bekannten Stellen angeordnet sind und daher in einer bekannten Besetzungsdichte angeordnet sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bringt das Ausbilden einer Anordnung von abgestuften Löchern in einem Substrat, die jeweils einen sehr kleinen, vorhersagbaren Enddurchmesser aufweisen, an einer bekannten Stelle mit sich. Die Anordnung umfasst eine Endlochstufe, die durch einen Laser mit einer Ultraviolett- (UV) Wellenlänge ausgebildet wird, die kürzer ist als 400 nm. Die restliche Lochstufe oder die restlichen Lochstufen der Anordnung werden unter Verwendung eines Lasers oder eines Einprägestrukturierungsverfahrens ausgebildet. Der endgültige Lochstufendurchmesser und die endgültige Besetzungsdichte der Löcher definieren die Porosität des mikroporösen Filters, der aus der Membran ausgebildet ist.

In einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel schmilzt ein UV-Laser, der entweder Licht mit 355 nm oder 266 nm emittiert, zum Ausbilden eines Lochs durch eine biegsame Membran auf Polymerbasis wie z. B. Polyimid, Polycarbonat oder Polytetrafluorethylen (PTFE) Material von dieser ab. Der UV-Laser schmilzt das organische Material ab und durchbricht daher dessen chemische Bindungen, um Löcher mit End- oder Austrittsdurchmessern zwischen etwa 1,0 μm und etwa 5,0 μm in einem Membranmaterial mit einer Dicke zwischen etwa 50 μm und etwa 250 μm auszubilden. (Dies steht im Vergleich zu Löchern von 20 μm–100 μm, die in 200 μm dicken organischen Verpackungsmaterialien ausgebildet werden.) Die Löcher werden in Stufen mit abnehmenden Durchmessern in der Tiefe durch die Dicke der Membran ausgebildet, um ein gewünschtes Seitenverhältnis zu ergeben, um Plasma- und Trümmereffekte zu verringern, die die Ausbildung eines Lochs mit großem Seitenverhältnis und kleinem Durchmesser behindern oder verhindern würden.. Ein Loch mit großem Seitenverhältnis ist eines, in dem das Verhältnis seiner Länge zur Breite größer ist als 5:1. Dieses Verfahren wird durch Ändern der Punktgröße des Laserstrahls, wenn er das Zielmaterial in der Tiefe abschmilzt, durchgeführt und ermöglicht das Entweichen von Plasmagasen und Trümmern, die während des Abschmelzprozesses erzeugt werden. Gase und Trümmer, die am Boden eines Lochs mit großem Seitenverhältnis eingefangen werden, stören den Prozess des Bohrens einer Endlochstufe mit kleinem Durchmesser.

Abgestufte Löcher sind vorteilhaft, da sie einen verringerten Druckabfall verursachen, der den Durchgang von Material mit der gewünschten Größe durch das Endloch mit kleinstem Durchmesser ermöglicht.

In einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Einprägestrukturierungs-Werkzeugfolie, die ein Metallblech mit einer Anordnung von vorstehenden Merkmalen ist, in die biegsame Membran geschoben, um in dieser eine Anordnung von Vertiefungen auszubilden. Der UV-Laser bildet die Endlochstufe durch den Boden von jeder der mehreren Vertiefungen in der Anordnung aus. Die Einprägestrukturierung öffnet den Bereich um die beabsichtigte Lochstelle und ermöglicht dadurch das Entweichen von Gasen und Trümmern. Dies ermöglicht die Ausbildung einer Endlochstufe mit kleinem Seitenverhältnis.

Die Mittelachsen der abgestuften Löcher müssen nicht zur oberen und unteren Hauptfläche der Membran senkrecht sein. Abgewinkelte Löcher können vorteilhaft sein, um das Filtern von Teilchen zu ermöglichen, die aus schraubenförmigen Molekülstrukturen mit verschiedenen Drehrichtungen bestehen.

Zusätzliche Aspekte und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen ersichtlich, die mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen vor sich geht.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine vergrößerte bruchstückhafte Querschnittsansicht eines mikroporösen Filters mit einem abgestuften Loch, das so ausgebildet ist, dass seine Mittelachse senkrecht zur oberen und unteren Hauptfläche einer biegsamen Polymermembran angeordnet ist, gemäß der vorliegenden Erfindung.

2 ist eine vergrößerte bruchstückhafte Querschnittsansicht eines alternativen mikroporösen Filters mit einem abgestuften Loch, das so ausgebildet ist, dass seine Mittelachse in einem nicht-senkrechten Neigungswinkel relativ zur oberen und unteren Hauptfläche einer biegsamen Polymermembran geneigt ist, gemäß der vorliegenden Erfindung.

3 und 4 sind vergrößerte bruchstückhafte Ansichten von Werkzeugfolien, die Muster von zylindrischen Vorsprüngen mit jeweils gleichmäßigen Durchmessern und Längsabschnitten mit verschiedenen Durchmessern enthalten.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines mikroporösen Filters 10, der aus einer biegsamen Polymermembran 12 mit einer oberen Hauptfläche 14 und einer unteren Hauptfläche 16 ausgebildet ist, die im Allgemeinen parallel sind und zwischen sich eine Membrandicke 18 festlegen. Die Polymermembran 12 ist vorzugsweise aus Polyimid, Polycarbonat, PTFE oder einem anderen organischen Membranmaterial ausgebildet. Die Porosität des Filters 10 wird durch die Ausbildung einer Anzahl von abgestuften Löchern 30 (nur ein Loch in 1 gezeigt), die in einer Tiefenrichtung durch die Membrandicke 18 verlaufen, bewerkstelligt, um die Filterporen auszubilden. Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Filters 10 werden mit Löchern 30 hergestellt, die mit zwei oder mehr Lochstufen ausgebildet sind. Das Folgende ist eine Beschreibung eines bevorzugten Lochs 30, das mit drei Lochstufen mit fortschreitend abnehmenden Größen, d.h. Querschnittsflächen, gemessen parallel zur oberen und unteren Hauptfläche 14 und 16, ausgebildet ist. Da in den bevorzugten Ausführungsbeispielen die Löcher 30 im Querschnitt entweder eine kreisförmige oder elliptische Form aufweisen können, wird eine Lochgröße der Bequemlichkeit halber hierin durch seine Hauptachsenabmessung bezeichnet.

Das bevorzugte Loch 30 weist eine Gesamtlänge von etwa 100 μm auf, die durch die Membrandicke 18 definiert ist. Eine typische Membrandicke 18 und daher Lochlänge liegt im Bereich zwischen 50 μm und 250 μm. Das Loch 30 ist mit einer Eintrittslochstufe 32 mit einer Breite 34 von etwa 40 μm und einer Tiefe 36 von etwa 70 μm, einer Zwischenlochstufe 38 mit einer Breite 40 von etwa 15 μm und einer Tiefe 42 von etwa 25 μm und einer Austrittslochstufe 44 mit einer Breite 46 zwischen etwa 1 μm und etwa 5 μm und einer Tiefe 48 von etwa 5 μm ausgebildet. Das Loch 30 weist eine Mittelachse 50 auf, auf die die Lochstufen 32 und 38 nicht axial ausgerichtet sein müssen, in Abhängigkeit von ihren jeweiligen Breiten 34 und 40 und dem zugehörigen Bedarf, die Breite 46 der Lochstufe 44 zu überspannen.

2 zeigt zwei abgewinkelte Löcher 30', die dieselben sind wie das Loch 30, mit der Ausnahme, dass die Mittelachsen 50' der Löcher 30' in nicht-senkrechten Winkeln relativ zur oberen und unteren Hauptfläche 14 und 16 geneigt sind.

Die Verwendung eines Laserstrahls ist ein erstes bevorzugtes Verfahren zum Ausbilden der Löcher 30. 1 zeigt einen Laser 60, der einen Strahl 62 emittiert, der sich entlang eines Ausbreitungsweges ausbreitet, der mit der Mittelachse 50 kollinear ist. Der Laser 60 emittiert vorzugsweise Ultraviolett- (UV) Licht, das Licht mit Wellenlängen darstellt, die kürzer sind als 400 nm, wobei 355 nm und 266 nm bevorzugt sind. Ein programmierbares Linsensystem (nicht dargestellt), das dem Laser 60 optisch zugeordnet ist, bewerkstelligt die Einstellung der Punktgröße des Strahls 62, um die Hauptachsenabmessungen der Lochstufen 32, 38 und 44 herzustellen. Ein Leistungspegelregler (nicht dargestellt) stellt die Leistung des Strahls 62 auf einen Pegel ein, der für die Größen der ausgebildeten Lochstufen geeignet ist, wobei die zum Ausbilden der Lochstufe 38 verwendete Leistung geringer ist als die zum Ausbilden der Lochstufe 32 verwendete. Ein Strahl 62 mit gleichmäßiger Form wird vorzugsweise verwendet, um die Lochstufen 32 und 38 auszubilden, und ein Strahl 62 mit Gauß-Form wird vorzugsweise verwendet, um die Lochstufe 44 auszubilden.

Die Fähigkeit, den Strahl 62 mit den gewünschten Formen, Punktgrößen und Leistungspegeln zum Ausbilden des Lochs 30 vorzusehen, existiert in der derzeit erhältlichen Anlage. Die Lochstufen 32 und 38 können beispielsweise durch einen Laserstrahl ausgebildet werden, der durch ein Kontaktloch-Bohrsystem des Modells 5330 erzeugt wird, und die Lochstufe 44 kann durch einen Laserstrahl ausgebildet werden, der durch ein Mikrobearbeitungssystem des Modells 4420 erzeugt wird, die beide von Electro Scientific Industries, Inc., Portland, Oregon, hergestellt werden, welches der Anmelder dieser Patentanmeldung ist. Das Modell 5330 erzeugt einen UV-Laserstrahl mit gleichmäßiger Form und das Modell 4420 erzeugt einen UV-Laserstrahl mit Gaußform mit einer sehr kleinen Punktgröße.

Eine Anordnung von Durchgangslöchern, von denen jedes zwei Lochstufen aufweist, wurde in einer 200 μm dicken Polycarbonat-Membran folgendermaßen ausgebildet. Ein Laserausgang von 355 nm, der sich durch eine 2X-Strahlaufweitungseinrichtung ausbreitete, bildete für jedes Loch in der Polycarbonat-Membran eine kreisförmige erste Lochstufe mit einem Durchmesser von 50 μm und einer Tiefe von 180 μm–190 μm aus. Der Laserstrahl hatte ein gleichmäßiges Leistungsprofil mit einem Pegel von 220 mW bei einer Güteschaltrate von 2 kHz. Eine Werkstückpositionierungseinrichtung, die mit einer Abtastgeschwindigkeit von 60 mm/s arbeitete, bewegte den Laserstrahl relativ zur Membran, um die Lochstellen wiederholt, nacheinander abzutasten. Während des sequentiellen Abtastprozesses entfernte der Laserstrahl Teile des Membranmaterials in der Tiefe von den Lochstellen, um die ersten Lochstufen teilweise auszubilden. Die sequentielle teilweise Entfernung von Teilen von Membranmaterial ermöglichte, dass die während des Lochstufen-Bohrprozesses erzeugten Plasmagase entwichen, und stellte dadurch die Ausbildung von Löchern mit hoher Qualität sicher. Mehrere Iterationen der Abtastprozesssequenz wurden ausgeführt, um die Ausbildung der ersten Lochstufen zu vollenden. Fachleute werden erkennen, dass die Laserbearbeitungsparameter ausgewählt werden können, um eine vollständige Ausbildung einer Lochstufe ohne Rückläufe zu einer teilweise gebohrten Lochstufe zu erreichen.
Der Laserausgang von 355 nm, der sich durch eine 20X-Gaußlinse ausbreitete, bildete durch die Bodenfläche der ersten Lochstufe von jedem Loch in der Anordnung eine Austrittslochstufe mit einem Durchmesser von 5 μm und einer Tiefe von 10 μm–20 μm aus. Eine Austrittslochstufe wurde an jeder Lochstelle durch fortlaufendes Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls ausgebildet, um einen Lochstanzvorgang zu bewirken. Zehn Impulse eines gaußförmigen Laserstrahls mit entweder 600 mW oder 950 mW, der mit 10 kHz gepulst wurde, bildete in der Anordnung von Löchern Austrittslochstufen mit reproduzierbarer hoher Qualität aus.
Die Verwendung einer Einprägestrukturierungs-Werkzeugfolie in Kombination mit einem Laserstrahl ist ein zweites bevorzugtes Verfahren zum Ausbilden von Löchern 30. 3 ist eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht einer Metallwerkzeugfolie 80, die ein Muster enthält, das durch eine regelmäßige Anordnung von nominal identischen zylindrischen Vorsprüngen 82 gebildet ist, die um einen vorbestimmten Abstand 84 voneinander entfernt sind. Die Vorsprünge 82 bilden Lochstufen in der Membran 12 gemäß einem Einprägestrukturierungsverfahren aus. Dies wird durch Positionieren der Werkzeugfolie 80 und der Membran 12 in einer herkömmlichen Laminierungspresse (nicht dargestellt) und Betreiben derselben, um die Vorsprünge 82 in die obere Hauptfläche 14 zu drücken und dadurch komplementäre Vertiefungen in der Membran 12 zu prägen, durchgeführt. Die Vorsprünge 82 weisen festgelegte Durchmesser 86 und Längen 88 auf, die der Hauptachsen- (Durchmesser) Abmessung bzw. Tiefe der Lochstufe entsprechen. In 1 entsprechen die Vertiefungen entweder den Lochstufen 32 oder den Lochstufen 38. Der Laserstrahl 62 mit Gaußform wird vorzugsweise verwendet, um die Austrittslochstufe, wie z. B. die Lochstufe 44 in 1, auszubilden.
Obwohl die Vorsprünge 82 von 3 gleichmäßige Durchmesser aufweisen, zeigt 4 Vorsprünge 90, die so gestaltet sind, dass sie Längsabschnitte mit verschiedenen Hauptachsenabmessungen oder Durchmessern aufweisen, die verwendet werden können, um in einem Laminierungszyklus mehrere Lochstufen in jedem Loch der Membran 12 auszubilden. Da mehrstufige Löcher mit abnehmenden Hauptachsenabmessungen teilweise verwendet werden, um Plasmaeffekte zu verhindern, die von der Verwendung des Lasers 60 stammen, beseitigt die Verwendung der Einprägestrukturierung den Bedarf für eine mehrstufige Vertiefungs- oder Lochausbildung vor der Laserabschmelzung der Austrittslochstufe.
Für Fachleute ist es offensichtlich, dass viele Änderungen an den Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele vorgenommen werden können, ohne von den zugrunde liegenden Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Die Polymermembran 12 kann beispielsweise aus zwei laminierten Folien bestehen, wobei eine obere Folie mit Lochstufen mit größerem Durchmesser perforiert wird und eine untere Folie mit durch einen Laser gebohrten Austrittslochstufen mit kleinerem Durchmesser perforiert wird. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung sollte daher nur durch die folgenden Ansprüche bestimmt werden.
Zusammenfassung:
Ein lasergestütztes Bohrverfahren stellt einen mikroporösen Filter (10) mit sehr kleinen Löchern (30, 30') mit bekannten Durchmessern und an bekannten Stellen zur Verfügung. Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens umfaßt die Verwendung eines Laserstrahls (62) mit einer oder mehreren einheitlichen Punktgrößen zur Ausbildung jedes Loches. Der Laserstrahl trägt Material in einer Tiefenrichtung um entsprechend bekannte Strecken aus einem Substrat (12) ab, um eine gewünschte Anzahl an Lochstufen (32, 38, 44) in jedem Loch auszubilden. Ein anderes Ausführungsbeispiel des Verfahrens umfaßt eine Werkzeugfolie (80) mit Einprägestrukturierung, um Vertiefungen (32, 38) mit spezifischen, den Lochstufen entsprechenden Durchmessern und Abständen in das Substrat einzustanzen. In beiden Ausführungsbeispielen entfernt ein Laserstrahl mit Gauß-Form den letzten Materialanteil zur Ausbildung einer Endlochstufe (44) mit sehr geringem Durchmesser.

Claims

Mikroporöser Filter mit: einer biegsamen Polymermembran mit einer ersten und einer zweiten im Allgemeinen parallelen Hauptfläche, die zwischen sich eine Membrandicke festlegen; und einer Anzahl von Löchern, die in einer Tiefenrichtung durch die Membrandicke verlaufen, um Poren der Membran zu bilden, wobei jedes der Anzahl von Löchern in mehreren Stufen mit abnehmenden Hauptachsenabmessungen von der ersten Hauptfläche zur zweiten Hauptfläche gestaltet ist.
Mikroporöser Filter nach Anspruch 1, wobei jedes der Anzahl von Löchern erste und zweite Lochstufen mit jeweiligen ersten und zweiten Hauptachsen umfasst, wobei die erste Lochstufe durch die erste Hauptfläche hindurch ausgebildet ist und die zweite Lochstufe durch die zweite Hauptfläche hindurch ausgebildet ist und die erste Hauptachse größer ist als die zweite Hauptachse.
Mikroporöser Filter nach Anspruch 2, welcher ferner eine Zwischenlochstufe umfasst, die zwischen der ersten und der zweiten Lochstufe von jedem der Anzahl von Löchern angeordnet ist, wobei die Zwischenlochstufe eine Hauptachse aufweist, die kleiner als die erste Hauptachse und größer als die zweite Hauptachse ist.
Mikroporöser Filter nach Anspruch 3, wobei die erste, die zweite und die Zwischenlochstufe eine jeweilige erste, zweite und Zwischentiefe aufweisen, wobei die Zwischentiefe geringer als die erste Tiefe und größer als die zweite Tiefe ist.
Mikroporöser Filter nach Anspruch 1, wobei jedes der Anzahl von Löchern eine Mittelachse umfasst, die sich durch die Membrandicke erstreckt, wobei die Mittelachse in einem nicht-senkrechten Neigungswinkel relativ zur ersten und zur zweiten Hauptfläche geneigt ist.
Mikroporöser Filter nach Anspruch 1, wobei die Membran aus einem organischen Material ausgebildet ist.
Mikroporöser Filter nach Anspruch 6, wobei das organische Material eines von Polyimid, Polycarbonat oder PTFE umfasst.
Verfahren zum Ausbilden eines mikroporösen Filters, umfassend: Vorsehen einer biegsamen Polymermembran mit einer ersten und einer zweiten im Allgemeinen parallelen Hauptfläche, die zwischen sich eine Membrandicke festlegen; und Richten eines Laserstrahls zum Einfall auf die Membran, um eine Anzahl von abgestuften Löchern an mehreren Stellen auszubilden, wobei der Laserstrahl durch eine Wellenlänge, die durch die Membran absorbiert wird, und durch einen ersten und einen zweiten Satz von Strahlparametern, einschließlich Punktgrößen und Leistungspegeln, gekennzeichnet ist, wobei für jedes der Anzahl von abgestuften Löchern der erste Satz von Strahlparametern bewirkt, dass der Strahl durch die erste Hauptfläche hindurch eine erste Lochstufe mit einer ersten Tiefe und mit einer ersten Hauptachse ausbildet, und der zweite Satz von Strahlparametern bewirkt, dass der Strahl durch die zweite Hauptfläche hindurch eine zweite Lochstufe mit einer zweiten Tiefe und mit einer zweiten Hauptachse ausbildet, wobei die erste Hauptachse größer ist als die zweite Hauptachse.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Laserstrahl eine variable Strahlform aufweist und eine gleichmäßige Strahlform aufweist, um die erste Lochstufe auszubilden, und eine gaußsche Strahlform aufweist, um die zweite Lochstufe auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Laserstrahl ferner durch einen Zwischensatz von Strahlparametern, einschließlich einer Punktgröße und eines Leistungspegels, für jedes der Anzahl von abgestuften Löchern gekennzeichnet ist, wobei der Zwischensatz von Strahlparametern bewirkt, dass der Strahl eine Zwischenlochstufe mit einer Zwischentiefe und mit einer Zwischenhauptachse ausbildet, wobei die Zwischenlochstufe zwischen der ersten und der zweiten Lochstufe angeordnet ist und die Zwischenhauptachse kleiner als die erste Hauptachse und größer als die zweite Hauptachse ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Laserstrahl eine gleichmäßige Strahlform aufweist, um die Zwischenlochstufe auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Laserstrahlwellenlänge kürzer ist als etwa 400 nm.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Membran aus einem organischen Material ausgebildet ist.
Mikroporöser Filter nach Anspruch 13, wobei das organische Material eines von Polyimid, Polycarbonat oder PTFE umfasst.
Verfahren zum Ausbilden eines mikroporösen Filters, umfassend: Vorsehen einer biegsamen Polymermembran mit einer ersten und einer zweiten im Allgemeinen parallelen Hauptfläche, die zwischen sich eine Membrandicke festlegen; Ausbilden einer Anzahl von abgestuften Löchern an mehreren Stellen, von denen jedes durch die erste Hauptfläche hindurch eine erste Lochstufe mit einer ersten Tiefe und mit einer ersten Hauptachse und durch die zweite Hauptfläche hindurch eine zweite Lochstufe mit einer zweiten Tiefe und mit einer zweiten Hauptachse umfasst; und wobei das Ausbilden der zweiten Lochstufe in jedem der Anzahl von abgestuften Löchern das Richten eines Laserstrahls zum Einfall auf die Membran umfasst, welcher durch eine Wellenlänge, die durch die Membran absorbiert wird, und durch Strahlparameter, die bewirken, dass der Laserstrahl die zweite Lochstufe ausbildet, gekennzeichnet ist, wobei die zweite Hauptachse kleiner ist als die erste Hauptachse.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Laserstrahl eine gaußsche Strahlform aufweist, um die zweite Lochstufe auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Laserstrahlwellenlänge kürzer ist als etwa 400 nm.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Membran aus Polycarbonat oder PTFE ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Ausbilden der ersten Lochstufen in der Anzahl von abgestuften Löchern das Einprägen eines Musters von Vertiefungen, die an Stellen entsprechend den Stellen der abgestuften Löcher angeordnet sind, in die erste Hauptfläche umfasst, wobei die Vertiefungen Tiefen aufweisen, die zur ersten Tiefe der ersten Lochstufen im Wesentlichen gleich sind.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Einprägen des Musters von Vertiefungen umfasst: Vorsehen einer Werkzeugfolie mit einer strukturierten Oberfläche von Vorsprüngen, die Längen entsprechend der ersten Tiefe der ersten Lochstufe aufweisen; und Drücken der Werkzeugfolie und der ersten Hauptfläche der Membran gegeneinander, um Vertiefungen in die Membran zu prägen und dadurch die ersten Lochstufen auszubilden.