LIGA-Verfahren

LIGA ist ein Formgebungsverfahren zur Herstellung feinster geometrischer Strukturen und mikromechanischer Bauteile.

Zunächst entspricht das LIGA-Verfahren im Prinzip einem Fotolitografischen Verfahren wie bei der Leiterplattenherstellung.

Das Substrat ist in diesem Fall ein Material, das an den nachfolgenden Ätz- und Galvanikschritten selbst beteiligt ist, vorzugsweise Silizium, Berylium, Kupfer oder Titan

  1. Sofern das Substrat nicht selbst leitfähig ist, wird es mit einer leitfähigen Schicht überzogen ("Keimschicht")
  2. Darüber kommt eine ebenso vollflächige Fotolackschicht, vorzugsweise eine dicke Positivlackschicht.
  3. Der Fotolack wird nun mit der gewünschten Struktur belichtet.
  4. Nach dem Entwicklungsprozess wurde das Metallsubstrat bzw. die Keimschicht entsprechend der Formteilstruktur oder der Werkzeugstruktur (je nach beabsichtigter Weiterverarbeitung) freigelegt.
  5. Nun wird galvanisch eine Metallschicht aufgebaut. Diese Wächst natürlich nur auf dem Metallsubstrat bzw. der Keimschicht, nicht auf den durch Fotolack abgedeckten Partien.
  6. Nach dem Entfernen (Ätzen) der Fotolackschicht verbleibt eine reine Metallstruktur. Es kann nun unter anderem:
    Das Substrat und ggfs. die Keimschicht weggeätzt werden. Es verbleibt die reine Metallstruktur.
    Nach Entfernung des Fotolacks weiter galvanisiert werden. Die galvanisierte Metallstruktur wird mit wachsender Metallstärke solider. Das Metallteil kann dann als Werkzeugeinsatz in ein Werkzeug für den Mikrospritzguss eingebaut werden.

Insbesondere bei röntgenlitografischem Verfahren können sehr glatte und fast senkrechte Bauteilwände hergestellt werden. Strukturabstände ab 0,2µm, Konturhöhen bis mehrere Millimeter und ein Aspektverhältnis von deutlich mehr als 50 sind möglich.

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