F&E Schwerpunkte: Mikrosystemtechnik

Die in den letzten Jahren durchgeführten Projekte basieren in der Regel auf dem Aufbau von spezifischen Prozesslinien (Sensorik, UV-Liga, biohybride Systeme, Polymerelektronik), der Vernetzung mit anderen Hochschulen, Instituten und Unternehmen, die auf dem Gebiet miniaturisierter Systeme tätig sind (länderübergreifendes Aus- und Weiterbildungsnetzwerk "proMST") oder der Abbildung der verwendeten komplexen Anlagen und Abläufe in einer virtuellen Umgeben (Kompetenz-zentrum "CCIDT"). Im Folgenden sind einige der bearbeiteten F&E-Themen kurz dargestellt:

Sensorik

Die Aufgabe, die sich zunächst nach der Inbetriebnahme des Reinraumes und der mikrotechnischen Infrastruktur im Jahre 1999 stellte, war die effiziente Einführung von Einzelprozessen und Prozessketten für die Herstellung mikrotechnischer Komponenten und - eng damit verbunden - der Etablierung eines attraktiven Lehrangebotes. Im Bereich Sensorik wurde als Standardprozess die Herstellung mikromechanscher Strukturen in Volumenmikromechanik eingeführt. Der Standardprozess umfasst alle Schritte, die für die Entwicklung typischer mikromechanischer Sensoren, wie z.B. Drucksensoren, Beschleunigungssensoren, Temperatursensoren u.a., notwendig sind. Im Einzelnen sind dies: Parallel zur Etablierung dieser Standardprozesse wurden diverse zusätzliche projektspezifische Varianten und Ergänzungen eingeführt. Hierzu gehören z.B.


Biotechnologie

Mit der Berufung von Prof. Dr. med. Karl-Herbert Schäfer wurde der Fachbereich IMST in Richtung Biotechnologie erweitert. Schwerpunkt seiner Arbeit ist


Intelligente Kleidung

Zu einem sehr wichtigen Anwendungsfeld im Bereich der Mikrosystemtechnik entwickelt sich das Thema "Smart Textiles" oder "Intelligente Kleidung". Hierbei geht es um die Integration von mikrotechnischen Komponenten, wie z.B. Sensoren oder elektronischen Hilfen integriert in die Bekleidung oder in technische Textilien.


Mikrostrukturierung mit UV-LIGA (UV-Lithografie, Galvanik, Abformung)

Das UV-LIGA-Verfahren dient zur Herstellung von Mikrokomponenten aus Metallen und Legierungen sowie aus Kunststoffen. Die wesentlichen Prozessschritte sind Mit diesem Verfahren lassen sich zweidimensionale Strukturgeometrien mit kleinsten Strukturbreiten von etwa 10 µm herstellen. Die mit UV-LIGA hergestellten Mikrokomponenten eignen sich für den Einsatz in vielfältigen Anwendungsgebieten, wie z.B. der Automobiltechnik, der Mess- und Regeltechnik, der Bio- und Medizintechnik und der Kommunikationstechnik.

Am FH-Standort Zweibrücken konnte im Rahmen eines BMBF-Projekts eine UV-LIGA-Prozesslinie aufgebaut und optimiert werden. Die erzeugten Kunststoffstrukturen sind 10 bis 50 µm hoch mit Strukturbreiten zwischen 20 und 50 µm. Als Kunststoffe für das Heißprägen werden PMMA und Polycarbonat eingesetzt. Bisherige Anwendungen sind


Polymerelektronik

In den vergangenen Jahren wurde eine vollständige Prozesslinie zur Herstellung von organischen Leuchtdioden (OLEDs) aufgebaut, die aus folgenden Komponenten besteht:

Glovebox
Glovebox mit integriertem Spincoater, Hotplate und integrierter Aufdampfanlage zur Herstellung von OLEDs

OLED Prozessflow

Prozessablauf zur Herstellung einer OLED an der FH Kaiserslautern. Mit blauer Farbe sind die Prozessschritte markiert, die an Anlagen des Reinraums durchgeführt werden. Prozessschritte, die in der Glovebox unter Stickstoffatmosphäre erfolgen sind grün gekennzeichnet.


pro-MST

Das aktuelle, vom BMBF-geförderte Projekt pro-MST - "Aus- und Weiterbildungsnetzwerk für Prozesstechnologien der Mikrosystemtechnik" - verfolgt eine systematische Vernetzung der MST in der Region durch ein Konzept der gemeinsamen akademischen Aus- und Weiterbildung sowie der Unterstützung des technischen Nachwuchses durch Schulprojekte und Workshops für Lehrer in Kooperation mit den Landesinstituten LPM (Saarland) und IFB (Rheinland-Pfalz).

Hinzu kommt ein themenspezifischer Technologietransfer durch kommerzielle Seminare und Laborkurse. Aktiv beteiligt sind zur Zeit


CCIDT

Das CCIDT entwickelt u.a. virtuelle Maschinen, die in Form eines "Blended Learning"-Konzeptes eine multimedial gestützte, virtuelle Trainingsumgebung für Studierende der Mikrosystemtechnik bzw. Schulungsteilnehmer schafft.

Diese eLearning-Umgebung bildet den Reinraum und die zugehörigen Geräte der MST weitgehend naturgetreu ab und ermöglicht so eine ausgesprochen effiziente Vorbereitung der Schulungsteilnehmer, da sie erheblich schneller mit der Bedienung der komplexen Maschinen zurecht kommen, als konventionell vorbereitete Studierende und damit auch in zeitlich kompakten Lerneinheiten im realen Reinraum der FH echte "Hands-on"-Erfahrung gewinnen können. Die dem realen Laborbetrieb vorgeschaltete eLearning Komponente ist zudem inherent sicher für Mensch und Maschine, so dass Bedienungsfehler in diesem Lernstadium ohne negative Konsequenzen bleiben.