Die Erfindung bezieht sich auf ein determiniertes Mikrosieb und aus diesen gebildete determinierte Verbundkörper sowie ein Verfahren zum Herstellen solcher determinierter Mikrosiebe und Verbundkörper.

Unter einem determinierten Mikrosieb wird ein flächiger Gegenstand mit einer grossen Vielzahl exakt angeordneter Durchgänge beliebiger Form ver¬ standen. Unter einem determinierten Verbundkörper wird ein System mit einer Mehrzahl von geschichteten Mikrosieben verstanden, welche durch eine 'leitende" Anordnung von Kondukten Siebelemente exakt verbindet. Diese exakte Anordnung von Kondukten kann aus tubularen Bahnen, also hohl¬ räumlich, oder aus Festkörperbahnen oder aus einer Mischung aus beidem bestehen. Die exakte bzw. determinierte Anordnung im Sieb, einzeln oder im Verbund mit weiteren Sieben, ist auch dann wichtig, wenn solch ein deter- miniertes Sieb mit einem anderen flächigen Gegenstand mit eigenem exaktem Raster (Fremdraster) zusammenwirken soll. Als Beispiel sei ein determinier¬ tes Lichtraster angeführt, gebildet durch das determinierte Sieb, welches Licht durchtreten lässt und so ein bestimmtes Muster von Lichtpunkten bildet, das an ganz bestimmten Stellen eines anderen Rasters wirksam werden soll, bspw. eine LCD-Hinterleuchtung. Die sehr nahe beieinanderliegenden Durchlässe

Siebes können bspw. auch dann wichtig sein, wenn Materialien in räumlich naher Wechselwirkung unter bestimmter Ordnung geführt werden sollen, bspw. Filamentherstellung mit einer Grosszahl von Mikrofibern, wie das bspw. beim Austreten eines Spinnfadens aus der Hinterleibsdüse einer Spinne (Kalt- filament) der Fall ist.

Diese zwei letzteren von vielen möglichen Beispielen, zeigen, dass es wün¬ schenswert ist, über ein Material zu verfügen, das für den Durchtritt von flui- dischen Materialien oder materiefireien Erscheinungsformen wie Licht (Photo¬ nen), elektromagnetische Strahlung oder Elektronen oder ähnliches geeignet ist, wobei dieser Durchtritt in ganz bestimmter, also determinierter Form zu erfolgen hat. Auf diese Weise ist eine Kontroll- und Steuermöglichkeit im Mi- krobereich gegeben, die weiter unten noch angesprochen wird.

In vielen Anwendungsfällen in der Technik ist es notwendig, kleine Oeffnun- gen in folienföπnige Kunststoffbahnen einzubringen. So können solche Oeff- nungen durch Feinstanzen oder auch durch mechanisches Bohren erzeugt werden. In manchen Fällen ist auch ein Lochen mittels feiner Nadeln aus¬ reichend.

Für die in der Elektronik zunehmend gebräuchliche Herstellung von Leiter- platten aus flexiblen Fohen verschiedener Kunststoffe ist es ebenfalls notwen¬ dig, möglichst kleine Löcher an exakt vorgegebenen Orten einzubringen. Durch diese Löcher können dann zwei leitende Metallschichten elektrisch miteinander verbunden werden.

Das mechanische Stanzen wie auch das mechanische Bohren von Löchern in Folien ist technisch recht aufwendig. Einerseits ist der minimal zu erzielende Durchmesser der Löcher auf einige Zehntel Millimeter begrenzt, andererseits ergeben sich beim Stanzen wie auch beim mechanischen Bohren immer wie- der Grate, die bei der weiteren Bearbeitung stören können. Ausserdem sind die Kosten eines Stanzwerkzeuges mit der erforderlichen Genauigkeit sehr hoch. Beim mechanischen Bohren hingegen ist der Prozess an sich sehr lang¬ sam, auch wenn mehrere Fohen miteinander gebohrt werden können, da meist Loch um Loch nacheinander gebohrt werden muss und zudem auch sehr teuer, wenn viele Löcher herzustellen sind.

Aus der Elektronikindustrie bekannt sind eine Vielzahl von Methoden meist photochemischer Art, mit denen auf Kunststoffleiterplatten oder Kunststoff- Fohen einseitig oder auch beidseitig strukturierte Metallflächen oder Leiter¬ bahnen aufgebracht werden können. Aus der Praxis bekannt sind auch ver¬ schiedene Werkzeuge und Methoden mit denen auf mechanische Art durch Bohren, Stanzen oder Stechen die Löcher für Durchkontaktierungen an den erforderlichen Stellen mit der gewünschten Genauigkeit erfolgen können. Nachteilig ist hier vor allem, dass beim Bohren und Stanzen die Löcher nicht behebig klein gemacht werden können.

Man sieht gleich, dass Keine dieser bekannten Methoden verwendet werden kann, um ein Mikrosieb gemäss Erfindung herzustellen. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein solches Material ge¬ schaffen werden kann.

Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Auf¬ gabe, ein solches Mikrosieb mit einer exakten (determinierten) Anordnung

von Oeffnungen aus einer dünnen Kunststoffolie auf einfache und schnelle Weise herzustellen.

Je kleiner eine Durchtrittsstelle durch ein Material sein soll und je präziser sie bezüglich des Oeffnungsquerschnittes sein soll, desto kürzer muss der Durchtrittsweg sein, das heisst, dass die determinierte Anordnung (das kann ein gleichmässiges Muster sein, es kann aber auch ein ungleichmässig, aber determiniertes Muster sein) in ein möglichst dünnes flächiges Gebilde einge- bracht wird, bspw. in eine FoHe. Mit Fohen lassen sich auf bestimmte Weise solche Ordnungssiebe" herstellen. Längere Durchtrittswege erreicht man durch nachträgliches Verbinden von Mikrosieben zu einem Diaphragma.

Dies setzt voraus, um die nötige Exaktheit zu erhalten, dass erstens solche eine Folie bezüglich eines Verziehens bei Herstellung und Gebrauch stabili¬ siert werden muss, zweitens das Einbringen der Durchlässe kräftefrei zu erfol¬ gen hat und drittens unabhängig vom Feinheitsgrad (Durchlässe pro Flächen¬ einheit) stets die gewünschte Determiniertheit erhalten bleibt (Präzisionsinva- rianz).

Dies wird folgendermassen erreicht:

Fohen mit einer Dicke in der Grössenordnung von 30-50μ werden auf einer oder auf beiden Seiten mit einer geeigneten Schicht, in diesem Falle eine Metallschicht, in einer Dicke der Grössenordnung von 7-10μ laminiert. Eine Metallschicht wirkt auf geringe Zugbelastungen stabilisierend und führt in- nerhalb der Elastizitätsgrenze Verformungen wieder zurück in den ursprüng¬ lichen Zustand. Man muss sich natürlich im klaren sein, dass man es hier mit

sehr feinen Gebilden zu tun hat (Mikrotechnik), bei denen ein ganz anderer Masstab für Bearbeitungsbelastung anzulegen ist, als in makroskopischen Arbeitstechniken. Ferner wird die Präzision der Abbildungstechnik wird durch möglichst dünne Fohen unterstützt, da sich solche Folien an den (meist) dic- keren Film mit dem zu übertragenden Muster, also die gewünschten Mikro- strukturen, gut anschmiegen, es entsteht also kein Offset. Verwendet man als Metallbelag Kupfer, so kann dieser Belag gleich als Aetzresist verwenden. Dünne Kunststoff-Folien mit Metallbeschichtung sind im Handel erhältlich. Es kann jedoch nötig sein, Fohen mit einer Spezialbeschichtung selber herzu- stellen. In der Regel wird man jedoch ein geeignetes Handelsprodukt aus dem Angebot auswählen können.

Wie oben schon ausgeführt, kommen "serielle" Verfahren aus verschiedenen Gründen nicht in Frage. Bei den simultan wirkenden Verfahren kommt bei der geforderten Präzision ein Nassätzverfahren wegen der relativ starken Un¬ terätzung, was bei einer Makrotechnik wenig ins Gewicht fällt, nicht in Frage. Es wird deshalb ein Plasmaätzverfahren vorgeschlagen, das alle Voraussetzun¬ gen erfüllt. Derart dünne Fohen könnten auch mittels Lasertechnik durch- rastert werden, aber bei der geforderten Vielzahl von Durchgängen kommt diese Technik, die eine sehr schnelle serielle Technik, man denke an das Laserschneiden, kaum mehr in Frage. Man muss sich ausschliesslich auf Si- multantechniken beschränken, die in diesem Falle die adäquatesten sind.

Völlig im Gebiet der Mikrotechnik liegt dann die Herstellung von determi¬ nierten Mehrlagensieben, die schliesslich zu den determinierten Diaphragmas führen. Stellt man sich vor, dass in einem Paket von mehreren solcher Folien Metallagen (anorganisches Material) und Kunststofflagen (organisches Materi- al) abwechselnd vorhanden sind, so können gegenseitig versetzte Raster mit Durchgängen in z-Richtung durch Kondukte (Kanäle, Leiter oder dergleichen)

in x,y-Richtung verbunden werden (hier zeigt sich die Relevanz der geforder¬ ten Determiniertheit des Rasters). Je nachdem, wie die durchgeführten Fluide oder materielosen Effekte auf das Material der Kaschierung sich auswirken, können bspw. im Falle von Euiden die fertiggeprägten Einzellagen noch mit Gold bedampft werden.

Ein solches Tubularsystem (Hohlkondukte) kann nun bspw. mit bestimmten biologisch wirksamen Stoffen, bspw. mit kleinen Peptiden wie Penta- bis Do- dekapeptiden konditioniert werden (Oberflächenwirkung), um dann ein Fluid durchzuschleusen, das bspw. von ganz bestimmten Molekülen oder Ionen gereinigt werden soll, ^" oder dem ganz bestimmte Moleküle oder Ionen zugege¬ ben werden soll. In einem Folgezyklus findet die Auswaschung, dann wieder die Konditionierung und dann wieder die Reinigung statt. Warum nun gerade ein determiniertes Tubularsystem? Weil ein solches für Zu- und Weg-Führun- gen von Fluiden gruppiert werden kann, was erlaubt, ein Netz von Mikroge- fässen herzustellen, wie das in der Natur ebenfalls vorkommt und welches Mikronetz für Zyklen, wie sie oben diskutiert wurden, gezielt geschaltet wer¬ den können. Auf diese Weise bekommt man Fluidführungen im Mikrogebiet in den Griff, die früher nur makroskopisch durchführbar waren (Schlauchtech- nik). Man weiss heute, dass Gebilde in der Natur, die früher für ungeordnet gehalten wurden, hochdeterminierte Gebilde sind. Unser Umgang mit Körper¬ funktionen, bspw. durch künstliche Nieren, sie sind alles andere als eigentliche Nieren, es sind eher makroskopische Waschsysteme ohne Aehnlichkeit mit der tatsächlichen Funktion einer Niere, genau genommen ist sie nicht mal funktionell ähnlich. Es gibt aber noch eine ganze Anzahl weiterer Funktionen im Mikrogebiet, die mittels der Technik gemäss Erfindung nachgebildet wer¬ den können.

Solch ein Tubularsystem kann aber auch in der analytischen Chemie als alter¬ nierender und/oder rezyklischer Indikator verwendet werden (Laden, Separie-

ren, Eluieren, Messen, Laden ...), es kann in der physikalischen und chemi¬ schen Forschung zur Isolierung seltener Stoffe verwendet werden und es fin¬ det noch ein weiteres überraschendes Applikationsfeld, nämlich hochkom¬ plexe, mikrofeine Leiterplatten. Wie dies?

Betrachtet man ein solches Tubularsystem, dann besteht es aus Kanälen, die zu Durchleitungen in Wänden zu weiteren Kanälen führen. Tuben sind Hohl¬ räume zur Leitung von Fluiden. Betrachten wird jedoch das Negativ davon, dann hat man statt Kanäle Festkörperbahnen, die ebenso gut durch Trenn¬ wände leiten können, um sich mit weiteren Festkörperbahnen zu verbinden. Bestehen solche Festkörperbahnen aus Metall, so können sie Strom leiten und werden zu Leiterbahnen, bestehen sie aus einem für Licht transparenten Ma¬ terial, können sie Licht leiten und werden zu Lichtleitern. Aus einem determi- nierten Tubularsystem ist ein determiniertes Leitersystem geworden. Damit eignet sich das Verfahren gemäss Erfindung auch zur Herstellung komplexer Leiterplatten in Mikroausführung (hohe Leiterdichte, sehr dünne Multilayer). Auch eine hybride Lichtleittechnik könnte mit dieser Methode realisiert wer¬ den.

Man sieht, dass die Technik für determinierte Mikrosiebe und determinierte Diaphragmen (komplexere Konduktsysteme) ein ausnehmend grosses Appli¬ kationsfeld aufweist, das im Moment nicht absehbar ist. Jedoch kann man heute schon eine ausreichende Lehre für die Positiv/Negativ-Technik, also Tubular (Hohlraum) und Leiter (Festkörper) angeben, um damit beide Syste¬ me herzustellen.

Für die Lochung von Kunststoffolien, die aus funktioneilen Gründen ohnehin beidseitig mit einer Metallschicht versehen sein müssen - wie z.B. in der Lei-

terplatten-Technik der Elektronikindustrie - kann man ein Verfahren der chemischen Locherzeugung anwenden. Dabei werden die beidseitig auf die Kunststoffolie aufgebrachten Metallschichten als Aetzresist verwendet Als Aetzresist bezeichnet man einen Stoff, der dem Aetzmedium gegenüber resi- stent ist oder mindestens wesentlich resistenter als das zu aetzende Material.

Wird ein Aetzverfahren verwendet, so kann dies ein nasschemisches Verfah¬ ren sein, bei dem das Aetzmedium in flüssiger Form vorliegt. Aus oben ange- gebenen Gründen wird von dieser Methode Abstand genommen, da mit die¬ ser Methode nicht die gleich Präzision wie einem anderen Aetzverfahren, in welchem das Aetzmedium gasförmiger Art ist, was z.B. beim Plasmaaetzen der Fall ist. Ebenso sind allenfalls Kombinationen der genannten Verfahren möglich. Bei allen Aetzverfahren muss im allgemeinen jedoch dafür gesorgt werden, dass diejenigen Teile, die nicht weggeätzt werden sollen, durch eine Aetzresistschicht geschützt sind. Aetzverfahren haben den Vorteil, dass eine Vielzahl von Oeffhungen gleichzeitig aus einer Folie herausgeätzt werden können.

Die Genauigkeit dieses Verfahrens ist durch die Genauigkeit der erfolgten Strukturierung der Aetzresistschicht und der Dicke der zu ätzenden Kunst¬ stoffolie bestimmt. Wird z.B., wie in der Elektronikindustrie bekannt, eine photochemische Strukturierung und ein Photolack als Aetzresist für die Fen- steröffnungen in der Metallschicht verwendet, so können Durchgangslöcher mit Durchmessern von 10-100 μm einfach hergestellt werden. Aetzverfahren haben also auch den Vorteil, dass die Löcher sehr viel kleiner sein können als mit mechanischen Mitteln herstellbar. Natürlich ist es auch möglich Durch¬ gangslöcher mit grösseren Durchmessern oder beliebigen Konturen zu erhal- ten. Für grosse Löcher braucht nicht alles Material herausgeätzt zu werden, es

genügt in solchen Fällen, den Lochrändern entlang durchzutrennen, wonach die losen Teile herausfallen.

Die Plasmaätzung hat den Vorteil, dass auch anisotrop, d.h. gerichtet geätzt werden kann, wodurch eine Unterätzung weitgehend vermieden wird. Eine Unterätzung ist eine meist unerwünschte Ausätzung unter dem Aetzresist, bei Löchern also in seitlicher Richtung bezüglich der Lochachse. Plasmaätzanla¬ gen können so konstruiert sein, dass in einem kontinuierlich ablaufenden Verfahren die Kunststoffolie von Rolle zu Rolle verarbeitet wird.

Werden Sieböffnungen in einer Kunststoffolie ohne eine Metallschicht gefor¬ dert, so kann man die Kunststoffolie durch Aufdampfen einer Metallschicht vorübergehend metaUisieren und die Metallschicht nach erfolgter Lochung der Kunststoffolie wieder wegätzen.

Eine andere Verfahrensvariante sieht vor, bei geeigneter Kombination von Folienmaterial und Photoresist für die Stmkturierung, den Photoresist selbst als Aetzresist für die Erzeugung der Löcher zu verwenden, wodurch sich ein Verfahrensschritt einsparen lässt. Wird der Photoresist ebenfalls durch das Aetzmedium angegriffen, so muss der Abtrag vom Photoresist langsamer erfolgen, als der Abtrag des Folienmaterials, so dass nach erfolgter Lochung immer noch ein Rest des Photoresists bzw. Aetzresists auf der Oberfläche verbleibt. Auch hier kann nötigenfalls der verbleibende Rest des Photoresists gestrippt, das heisst mit geeigneten, bekannten Verfahren entfernt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei möglichen Ausführungs¬ formen mit Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 und Figur 2 ein Verfahren zur Lochung einer beidseitig mit Metall¬ schichten versehenen Kunststoffohe,

Figur 3 ein Verfahren zur Lochung einer unbeschichteten Kunststoffohe mittels Photolack,

Figur 4 ein Verfahren zur Herstellung von Lochern in Kunststoffolien auf Bandanlagen,

Figur 5 die Bildung eines Diaphragmas mit tubularen Kondukten (Kanä¬ len),

Figur 6 die Bildung eines Diaphragmas mit festen Kondukten (Leitern)

Figur la bis If und Figur 2a bis 2f zeigen die verschiedenen Stufen eines Verfahrens zur Lochung einer beidseitig mit Metallschichten versehenen Kunststoffohe. Da die Lochung mit den gleichen Verfahrensschritten erfolgt, werden die einzelnen Schritte im wesenthchen nur anhand von Figur la bis If erklärt

Figur la zeigt in nicht masstabsgetreuer Darstellung eine beschichtete Kunst- stoffohe 1, beispielsweise aus Polyimid von 25 μm Dicke. Die Kunststoffohe 1 ist beidseitig mit einer Schicht 2, 2' aus Metall, beispielsweise Kupfer von 12 μm Dicke, bedeckt. Solche Schichten aus Metall können mit einem bekannten elektrolytischen Verfahren, durch Auflaminieren oder mit einer Sputter-Tech- nik aufgebracht werden.

Figur lb zeigt die Kunststoffolie 1 nach dem Aufbringen je einer Schicht 3, 3' aus Photoresist oder Photolack auf der Metallschicht 2, 2'. Das Aufbringen dieser Schicht 3, 3' kann auf an sich bekannte Weise z.B. mit einem Roller- coater und einem Durchlaufofen erfolgen.

Figur lc zeigt die Kunststoffolie 1 nach einer Belichtung und Entwicklung der Schichten 3, 3' aus Photoresist mit dem gewünschten Lochbildmuster. In ei¬ nem solchen Prozess wird das Lochbildmuster über beidseitig der Kunststoffo- he 1 angebrachte, nicht gezeigte Photovorlagen in Form von Filmen oder von geätzten Metallmasken auf die Schichten 3, 3' aus Photoresist belichtet und diese anschhessend entwickelt. Letztere weisen dann Ausnehmungen 4, 4' an jenen Stellen auf, an denen Löcher entstehen sollen. In einer häufigen An¬ wendung soll die Kunststoffolie 1 mit Durchgangslöchern 5 versehen werden. Hierzu werden, wie gezeigt zu den Ausnehmungen 4 in der Schicht 3 aus Photoresist an gegenüberliegenden Stellen der beidseitigen Beschichtung der Kunststoffolie 1 gleichgeformte Ausnehmungen 4' in der Schicht 3' ange¬ bracht. Das Oeffnen der Ausnehmungen 4' kann gleichzeitig mit dem Oeffnen der Ausnehmungen 4 erfolgen.

Andere Anwendungen sehen Löcher 6 in der Kunststoffolie vor, d.h. die in einem späteren Verfahrensschritt zu erzeugenden Löcher 6 sollen nur bis zur gegenüberliegenden Schicht 2' aus Metall reichen. In diesen Fällen wird an der betreffenden Stelle in der Schicht 3' keine Ausnehmung 4' angebracht, wie aus Figur 2c ersichtlich ist.

Figur Id zeigt die Kunststoffolie 1 nach einer erfolgten Metallätzung. In ei- nem solchen Prozess wird die Schicht 2, 2' aus Metall auf der Kunststoffolie 1 mit herkömmlichen Metallätzmitteln, so wie sie in der Leiterplatten-Technik

verwendet werden, geätzt. Danach weisen auch die Schichten 2, 2' aus Metall Ausnehmungen 4, 4' an jenen Stellen auf, an denen Durchgangslöcher 5 oder Löcher 6 entstehen sollen. Der Zweck der Verfahrensschritte gem. Figur la bis Id und gemäss Figur 2a bis 2d ist es also, die beidseitig beschichtete Kunststoffohe 1 an genau den Stellen von der Schicht 2,2',3,3' freizulegen, an denen Durchgangslöcher 5 oder Löcher 6 entstehen sollen. Grundsätzlich kann das Aetzen der Durchgangslöcher 5 oder der Löcher 6 bereits nach diesem Schritt einsetzen.

Figur le zeigt die Kunststoffohe 1 nach der erfolgten Befreiung von den nicht mehr benötigten Schichten 3, 3' aus Photoresist bzw. Photolack. Auch dieser Vorgang kann auf an sich bekannte Weise, z.B. mit einem in der Elektronik¬ industrie üblichen Photolackstripper, erfolgen. Die Kunststoffolie 1 weist jetzt beidseitig eine strukturierte Metallschicht auf, die dem Lochbildmuster ent¬ spricht und die als Aetzresist für den anschliessenden Lochätzprozess dient.

Figur If zeigt die Kunststoffolie 1 nach der erfolgten Aetzung der Durch- gangslöcher 5 mit einem nasschemischen oder mit einem Plasmaätzverfahren. Auf diese Weise entstehen gratfreie Durchgangslöcher 5, oder wie in Figur 2f gezeigt, gratfreie Löcher 6. Wird ein anisotropes, also ein gerichtetes, Plasma¬ ätzverfahren angewendet, so erfolgt die Aetzung praktisch ohne jegliche Un¬ terätzung, d.h. es erfolgt kein unerwünschter seitlicher Abtrag der Kunststoffo- lie unterhalb des Aetzresists. Zusätzlich ist es auch möglich, dem Plasmaätz¬ vorgang für die Erzeugung der Durchgangslöcher 5 oder der Löcher 6 eine nicht gezeigte Behandlung in einer Lösung vorzuschalten, die dann im Plas¬ maätzvorgang die Aetzzeit reduziert.

Aus dem beschriebenen Ablauf ist natürlich auch ersichtlich, dass Durch¬ gangslöcher 5 und Löcher 6 - wobei letztere von der einen wie auch von der anderen Seite her eingebracht werden können - ohne weiteres im gleichen Arbeitsgang und auf der gleichen metallbeschichteten Kunststoffohe erstellt werden können.

Eine kupferbeschichtete Kunststoffolie 1, beispielsweise aus Polyimid, kann nach der erfolgten Lochung in einer Bandgalvanik nach den bekannten Ver- fahren der Leiterplattentechnik verkupfert werden, und dadurch erfolgt gleich¬ zeitig eine Durchköntaktierung der Metallschichten.

Figur 3a bis 3d zeigt die verschiedenen Stufen eines Verfahrens zur Lochung einer beidseitig mit Photolack versehenen Kunststoffolie. Figur 3a zeigt in nicht masstabsgetreuer Darstellung eine Kunstoffolie 1, beispielsweise aus Polyimid.

Figur 3b zeigt die Kunststoffolie 1 nach der erfolgten beidseitigen Bedeckung mit je einer Schicht 3, 3' aus Photoresist bzw. Photolack. Solche Beschichtun¬ gen aus Photoresist können mit einer der in der Leiterplattenfabrikation be¬ kannten Techniken aufgebracht werden.

Figur 3c zeigt die Kunststoffolie 1 nach einer Belichtung und Entwicklung der Schichten 3, 3' mit dem gewünschten Lochmuster. Die Schichten 3, 3' weisen jetzt Ausnehmungen 4, 4' an jenen Stellen auf, an denen Löcher entstehen sollen. Für das Herstellen von Durchgangslöchern 5 werden in der Schicht 3, 3' an gegenüberliegenden Stellen der beidseitigen Beschichtung der Kunst¬ stoffolie 1 gleichgeformte Ausnehmungen 4, 4' geschaffen. Auch dieser Vor-

gang erfolgt auf an sich bekannte Weise z.B. durch UV-Belichtung und an- schliessende Entwicklung. Die Kunststoffolie 1 weist jetzt beidseitig eine strukturierte Photoresistschicht auf, die dem Lochbildmuster entspricht und die als Aetzresist für den anschliessenden Lochätzprozess dient.

Figur 3d zeigt die Kunststoffolie 1 nach der erfolgten Aetzung der Durch¬ gangslöcher 5 mit einem nasschemischen oder mit einem Plasmaätzverfahrei Auf diese Weise entstehen gratfreie Durchgangslδcher 5. Wird ein anisotro- pes, also ein gerichtetes, Plasmaätzverfahren angewendet, so erfolgt die Aet¬ zung auch ohne Unterätzung, d.h. es erfolgt kein unerwünschtes seitliches Ausbreiten der Aetzung. Da in diesem Beispiel der Aetzresist aus einem Material besteht das lediglich ätzresistenter ist als die Kunststoffolie 1, wird auch am Aetzresist Material abgetragen. Die verbleibende Schicht aus Aetzre- sist nach der erfolgten Herstellung der Durchgangslöcher 5 ist somit dünner als zu Beginn. Soll die Schichtdicke der Kunststoffohe 1 nicht angegriffen bzw. verringert werden, so müssen Schichtdicke und Aetzresistenz des Aetzresists entsprechend gewählt werden. Stört der verbleibende Aetzresist bei der weite¬ ren Verwendung der gelochten Folie, so wird dieser in einem weiteren Ver- fahrensschritt nach herkömmhche Techniken gestrippt, d.h. entfernt. Es ist sogar möglich, dass die Aetzung der Durchgangslöcher 5 und die abschhessen- de Entfernung des Photolacks bzw. des Aetzresists in einem einzigen Arbeits¬ gang erfolgen.

Figur 4 zeigt schhesslich ein Verfahren zur Herstellung von Löchern in Kunst¬ stoffolien auf Bandanlagen. Der Vorteil von kontinuierlich ablaufenden Ver¬ fahren besteht darin, dass Folien von Rolle zu Rolle verarbeitet werden kön¬ nen. Das Aetzen von Löchern in beidseitig beschichtete Kunststoffolien, so wie es z.B. in den Figuren la-lf und 2a-2f dargesteUt und beschrieben ist kann mit einer Bandanlage dieser Art erfolsen.

Von einer Vorratsrolle 10 wird die Kunststoffolie 1, die beidseitig mit einer Schicht 2, 2' aus Metall versehen ist, über verschiedene Verfahrensschritte und TransportroUen 11 letzlich einer Aufnahmerolle 12 zugeführt, die das fertige Produkt, nämlich die gelochte Fohe, aufnimmt. In einem ersten Ver¬ fahrensschritt wird in einem RoUercoater 13 die Kunststoffolie 1 beidseitig mit einer Schicht 3, 3' aus Photoresist versehen. In einem Durchlaufofen 14 wird anschliessend die Schicht 3, 3' getrocknet. Dann erfolgt die notwendige Strukturierung des Lochmusters durch Belichtung in einem UV-Belicbter 15 mit anschhessender Entwicklung in einer Entwicklungsanlage 16. Daraufhin wird in einem MetaUätzer- und Photolackstripper 17 zuerst die Schicht 2, 2' aus MetaU an den Ausnehmungen 4, 4' wo die Durchgangslöcher 5 oder die Löcher 6 entstehen soUen, weggeätzt und dann der übriggebliebene Photore¬ sist entfernt. Schliesshch werden in einem Plasmareaktor 18 die Durchgangs- löcher 5 und/oder die Löcher 6 herausgeätzt.

Wird eine Bandanlage von der Art verwendet wie sie in Figur 4 gezeigt ist so ist es auch möglich, dass unter Hinzufügung von weiteren (nicht gezeigten) Verfahrensschritten im Durchlaufprozess auch die beidseitige Beschichtung der Kunststoffolie 1 mit Schichten 2, 2' aus Metall erfolgt. Dies kann mit einer bekannten Technik wie z.B. Auflaminierung oder Sputterung erfolgen.

Die Erfindung, so wie sie anhand von Figur 1-3 beschrieben wurde, eignet sich nicht nur zur Herstellung von Durchgangslöchern. Es ist auch möglich, dass die beidseitig beschichtete Kunststoffolie nur auf einer Seite mittels eines bekannten, z.B. photochemischen Prozesses strukturiert wird und dass nur auf dieser einen Seite die Aetzung ansetzt. Auf diese Weise ist es auch möglich, Löcher 6 oder andere Vertiefungen zu schaffen.

Die beiden Figuren 5 und 6 zeigen in anschaulicher, wenn auch abstrakter Weise die Bildung von Mikrosiebstapeln zu Diaphragmen mit tubularen Kon¬ dukten (Figur 5) und Multilayera mit Festkörperkondukten (Figur 6). Zugun¬ sten einer einfachen DarsteUung und damit man erkennt, dass dieselbe Tech¬ nologie in Negativ/Positiv-Darstellung entweder zu einem Diaphragma oder zu einem Multilayer führt, wurde für beide Figuren die gleiche rein willkürli¬ che Anordnung für Kanäle und für Leiterbahnen gewählt. Die Bezugsziffern wurden in Anlehnung an die Figuren 1 bis 3 vergeben.

Figur 5 zeigt zwei aufeinander abgestimmte Mikrosiebe Sl und S2 mit zwei Durchführungen 5 und einem Tubularsystem 4, das mit diesen Durchführun¬ gen 5 verbunden ist. Das Tubularsystem entsteht durch die Bildung von Aus¬ nehmungen 4,4'. Die beiden Mikrosiebe Sl und S2, hier nur zwei, in der Re- gel eine Mehr- bis Vielzahl können auf beiden Seiten 2,2' solche Ausneh¬ mungen aufweisen. Hier wurde auf eine solche Darstellung verzichtet da damit die Anschaulichkeit verloren gehen würde. Werden nun die beiden Teile gemäss Figur aufeinandergelegt, so resultiert ein System von Kanälen K in x-,y- und z-Richtung. Die Anlage der Kanäle ist, wie gesagt, völlig willkür- hch, sie dient lediglich der lUustration. Statt einer spiegelbildlichen Ausfüh¬ rung, die zu Kanälen mit doppelten Querschnitt der Ausnehmungen führt, können strukturell identisch geätzte Mikrosiebe aufeinander gepackt werden, also je eine Schicht 2' mit Ausnehmungen 4 mit einer Schicht 2 ohne solche. Bei dieser Ausfuhrungsform korrespondieren nur die z-Kondukte der Mikro- siebe im Tubulardiaphragma. Mit dem im Zusammenhang mit Figur 4 darge¬ stellten Herstellungsverfahren auf Bandanlagen können mit hoher Herstel¬ lungskapazität Mikrosiebe für Vielschichtdiaphragmas hergestellt werden.

Figur 6 zeigt zwei andere aufeinander abgestimmte Mikrosiebe Sl und S2 mit den gleichen Durchführungen 5 und einem Leitersystem T bzw. L Das Lei-

tersystem entsteht ebenfalls durch die Ausnehmungen 4,4\ Die Durchführun¬ gen 5 entsprechen einer Durchplattierung, wie sie bei Multilayern üblich ist. Werden die Teile aufeinander gelegt, so resultiert ein System von Leitern L in x-,y- und z-Richtung. Die Anlage der Leiter ist absichtlich an Figur 5 ange- lehnt, um die Negativ/Positiv-Technik dieser Erfindung zu zeigen. Auch in dieser Ausführungsform kann statt einer spiegelbildlichen Ausführung, die zu Leitern mit doppelten Querschnitt führt, können strukturell identisch geätzte Mikrosiebe aufeinander gepackt werden, also je eine Schicht 2' mit Ausneh¬ mungen 4 mit einer Schicht 2 ohne solche. Bei einer solchen Ausführungsform korrespondieren nur die z-Kondukte der Mikrosiebe, das sind die Durchplat- tierungen im Leiterdiaphragma oder besser ausgedrückt im Multilayer.

Für Schichtung der Mikrosiebe zu Verbundkörpern, also Diaphragmen oder Multilayern, kann auf verschiedene Weise vorgegangen werden. Die Mikrosie¬ be werden einzeln hergesteUt wobei in bestimmten Abständen zusammen mit dem Herstellungsprozess der Maske Führungszapfen 7 und korrespondierende Einsenkungen oder Vertiefungen hergestellt werden, die beim Zusammen¬ fügen ineinander greifen (Beispiel in Figur 5) und dabei die Lage der Siebe zueinander positionieren (Selbstzentrierung). Das Schichten geschieht entwe¬ der automatisch unter Kontrolle von optischen Marken oder von Hand durch Einfassen der Ränder in einen gemeinsamen Rahmen. In dieser Position werden die Siebe miteinander verbunden. Die Verbindung kann durch chemi¬ sche Anlösung der Oberfläche mit geeigneten Lösungsmitteln oder deren Dämpfe oder bei Thermoplasten durch Wärme geschehen. Das sehr präzise aufeinander Positionieren ist eine bekannte Technik, welche zu diesem Zweck ebenfalls verwendet werden kann.

Verwendet man partiell ausgehärtete Folien, so können vorzugsweise Mikro¬ siebe mit Hohlkondukten direkt aufeinander positioniert, zentriert und unter

Wärmezuführung zusammengepresst und ausgehärtet werden. Bei der Schich¬ tung wird stets eine unbeschichtete Seite ohne Kondukte auf eine beschichtete Seite mit Kondukten gelegt. Sind beide Seiten beschichtet und mit einer Mas¬ ke versehen, so verwendet man Klebmittel, wovon es für diese Zwecke ein grosses Angebot gibt. Bei Hohlkondukten muss darauf geachtet werden, dass die Kanäle (Tubuli) nicht mit Klebstoff gefüUt werden. Bei Diaphragmen ist es vorteilhaft Zwischenlagen mit Durchführungen lediglich in z-Richtung vorzusehen, durch welche die in x,y-Richtung verlaufenden Kanäle verbunden werden. Solche Zwischenlagen werden vorzugsweise mit partiell gehärteten Fohen hergesteUt, denn eine Verklebung allein mit Wärme setzt die Wahr¬ scheinlichkeit, dass unkontrolliert Kanäle verschlossen werden, stark herab.

Selbstverständlich ist auch eine "Mischtechnik" mit tubularen Kondukten und Festkörper-Kondukten möghch. Ferner darf man nicht ausser Acht lassen, dass sich dies im Gebiet der μ-Technik abspielt, was in Figur 5 mit d-d 20-50 μ-Meter gezeigt wird, welche Technik eine extrem grosse Oeffnungs- und Kondukt-Dichte erlaubt Auch die mögliche Komplexität von solchen Ver¬ bundkörpern ist enorm, wenn man bedenkt, dass bei einem Verbundkörper von nur 1 mm Dicke über 25 Mikrosiebe beteiligt sein können.