Mikrotechnik

◆ Mi|kro|tẹch|nik 〈f. 20; unz.〉

1. die angewandte Technik bei mikroskop. Untersuchungen

2. Herstellung mikroskop. Präparate

◆ Die Buchstabenfolge mi|kr... kann in Fremdwörtern auch mik|r... getrennt werden.

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Mikrotechnik,

 

Mikrostrukturtechnik, Sammelbezeichnung für technische Verfahren zur Herstellung sehr kleiner und zugleich hochpräziser Strukturen; bisweilen auch begrifflich gleichbedeutend mit Mikrosystemtechnik verwendet. Die typischen Abmessungen der mithilfe der Mikrotechnik erzeugten Mikrostrukturen liegen im Bereich von 1 mm bis 1 μm und darunter, die erzielbaren Genauigkeiten bei wenigen Mikrometern bis in den Bereich einiger Nanometer (Nanotechnologie). Hinsichtlich der erzielbaren Dimensionen und Toleranzen überlappen sich mikrotechnische Verfahren mit anspruchsvollen Methoden der Feinwerktechnik.

 

Ziel der Mikrotechnik ist es, funktionale Strukturen (und damit Bauteile, Baugruppen, Systeme) zu miniaturisieren, um technische Vorteile bei Funktion und Anwendbarkeit sowie eine wirtschaftlichere Fertigung zu erreichen. Eine zentrale Rolle übernehmen dabei Parallelfertigungsverfahren und Replikationstechniken. Die Mikroelektronik, d. h. die Miniaturisierung elektrischer Funktionen, entstand etwa 20 Jahre vor den übrigen Zweigen der Mikrotechnik. Viele mikrotechnische Methoden sind daher der Mikroelektronik entlehnt (z. B. Lithographie und Dünnschichttechnik), andere stammen aus der Feinwerktechnik (wie die Strukturierung durch Formdiamanten und die verfeinerten Methoden der Funkenerosion) oder sind neu entwickelte Verfahren (z. B. die Lasermikrobearbeitung). In der Mikrotechnik wird heute v. a. die Miniaturisierung nichtelektrischer Funktionen, also mechanischer, fluidischer und optischer Bauteile, angestrebt. Eine Einteilung der Mikrotechnik kann daher nach der vorherrschenden physikalischen Funktion der betreffenden Mikrostruktur vorgenommen werden.

 

In der Mikromechanik dienen mikrotechnische Strukturen entweder der hochpräzisen statischen Halterung (Positionierstrukturen, Anschläge) oder werden als bewegliche Bauteile (Zungen, Kippspiegel) benutzt. Anwendungsbeispiele sind Halterungen und Positionierelemente für miniaturisierte Bauteile (z. B. Glasfasern), miniaturisierte Membranen und Motorkomponenten, bewegliche Greifer und winzige Massen in Verbindung mit Zungen und Federelementen als Kernstück von Beschleunigungssensoren. Elemente der Mikrofluidik benötigt man zum Transport, zur Mischung oder zur Untersuchung kleiner Mengen von Gasen oder Flüssigkeiten. Mikrofluidische Bauteile können Leitungen und Hohlräume mit kleinsten Abmessungen (Kapillaren, Küvetten) oder aktive Elemente (Düsen, Ventile) sein. Sie finden z. B. Anwendung in Durchflusssensoren, Düsen für Tintenstrahldrucker und miniaturisierten Pumpen. Ein großer Bereich der Mikrooptik (auch der integrierten Optik) sind miniaturisierte optische und optoelektronische Bauteile (Optoelektronik), die zur Informationsübertragung und -verarbeitung optischer Signale benötigt werden. Beispiele sind kleinste Linsen oder Prismen und Lichtwellenleiter-Bauelemente der integrierten Optik wie Koppler, Verzweigungen, Spiegel und neuerdings auch optische Verstärker. Eine weitere Gruppe mikrooptischer Elemente nutzt die Beugung von Licht aus. Dabei muss die Ausdehnung der zugrunde liegenden Strukturen in der Größenordnung der Lichtwellenlänge liegen.

 

Literatur:

 

S. Büttgenbach: Mikromechanik (²1994).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Mikrotechnik: Herstellung kleinster Strukturen

 

Miniaturisierung: Wozu?

 

Miniaturisierung: Von der Elektronenröhre zum Mikrochip

 

Mikrotechnik: Typische Herstellungsverfahren

 

Photonik und Mikrotechnik: Von der Videokamera bis zum Flachbildschirm

 

Mikrosystemtechnik: Technische und medizinische Anwendungen

 

Miniaturisierung: Zukunft und Grenzen