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LIGA ArtikelDie Lithografisch-galvanische Abformung (LIGA) ist eine Technik in der Mikrosystemtechnik, um mikrometerfeine Strukturen aus Kunststoff oder auch Metall herzustellen.
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- Ausgangsmaterial ist ein Siliziumwafer mit einem (dickschichtigen) Fotolack.
- Der Fotolack wird belichtet, so dass nachdem Entwickeln die am Ende gewünschte Struktur stehenbleibt.
- In einem galvanischen Verfahren wird ein Metall auf dem Siliziumwafer zwischen dem Fotolack abgeschieden.
- Nach dem Entfernen des Fotolacks bleibt das Metall zurück, das jetzt als Werkzeug oder auch als metallisches Bauteil benutzt werden kann.
- Mit der erzeugten metallischen Negativform wird nun das erwünschte Kunststoffbauteil abgeformt, entweder durch Spritzgießen oder Heißprägen .
Wiederholt man die Schritte Belichten, Entwickeln und Galvanik mehrmals,
so kann man komplexere Strukturen entwerfen, die sich aber zu dem Substrat
(dem Wafer) hin verjüngen müssen, sonst würde sich das Bauteil nicht
aus der Form lösen. Dies beschränkt die Komplexität der herzustellenden
Struktur.
Benutzt man die mittels LIGA erzeugte Form zu dem Spritzgießen, ergibt sich
eine Besonderheit in dem Gegensatz zur Herstellung makroskopischer Teile:
es müssen keine Bohrungen für das Entweichen der in der Form vorhandenen
Luft vorgesehen werden, da beim Herstellen von Bauteilen einiger hundert
Mikrometer Größe die Unebenheiten der Kontaktfläche von Form und
Gegenstück für das Entweichen der Luft ausreichen. Ca. die Bohrungen für
das Zuführen des zu spritzenden Materials müssen erzeugt werden.
Mittels LIGA-Technik werden Zahnräder für Miniaturgetriebe (zum Beispiel im
Kopf eines Bohrers beim Zahnarzt) und mikrofeine Düsen für Filter hergestellt.
Miniaturisierte Getriebe, die mittels LIGA-Technik hergestellt wurden, kann man aufgrund ihrer kleinen Größe nicht schmieren. Darum besteht die Kunst der Entwicklung eines solchen Getriebes darin, Materialkombinationen zu finden, die selbstschmierend sind. So sind etwa zwei Zahnräder aus dem gleichen Material schlechter als die Kombination von bestimmten unterschiedlichen Materialien.
Ein Mikro-Elektromotor besteht aus magnetischem Material, i.d.R. einer Nickel/Eisen-Legierung. Alle Bestandteile des Mikromotors werden in Mikrogalvanoformung hergestellt.
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