{"id":1289,"date":"2019-07-23T04:48:36","date_gmt":"2019-07-23T04:48:36","guid":{"rendered":"https:\/\/novanta.com\/de\/precision-manufacturing\/unkategorisiert\/ein-kurzer-einblick-in-die-mikrobearbeitung\/"},"modified":"2026-09-02T14:22:03","modified_gmt":"2026-09-02T14:22:03","slug":"ein-kurzer-einblick-in-die-mikrobearbeitung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/novanta.com\/de\/precision-manufacturing\/artikel\/blog\/ein-kurzer-einblick-in-die-mikrobearbeitung\/","title":{"rendered":"Ein kurzer Einblick in die Mikrobearbeitung und ihren wachsenden Markt"},"content":{"rendered":"\n

Ein kurzer Einblick in die Mikrobearbeitung (und ihren wachsenden Markt)<\/h2>\n\n\n\n

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie klein 1\u2013500 \u00b5m sind? Um Ihnen eine bessere Vorstellung davon zu vermitteln: Die durchschnittliche Breite eines einzelnen menschlichen Haares liegt zwischen 10 und 200 \u00b5m. Das ist ein SEHR kleiner Durchmesser. Stellen Sie sich nun eine Laserverarbeitungstechnologie vor, mit der sich winzige Strukturen in dieser Gr\u00f6\u00dfenordnung herstellen lassen. Dieser Prozess wird als Mikrobearbeitung bezeichnet. Die Mikrobearbeitung ist eine fortschrittliche Technologie, bei der mithilfe von Mikrofertigungsverfahren Mikrostrukturen in Bauteilen mit Abmessungen von 1\u2013500 \u00b5m hergestellt werden. In diesem Blogbeitrag werden die Grundlagen der Mikrobearbeitung erl\u00e4utert. Au\u00dferdem werden wir uns damit befassen, wie dieser Markt f\u00fcr Wachstum sorgt. <\/p>\n\n\n\n

So funktioniert es<\/h3>\n\n\n\n

Bei der Laserbearbeitung ist es entscheidend, ein System zu entwickeln, das einen Laser und eine Laserscan-L\u00f6sung umfasst, die f\u00fcr hohe Pr\u00e4zision und Stabilit\u00e4t bei mikroskaligen Aufgaben ausgelegt sind. Eine der h\u00e4ufigsten Herausforderungen bei dieser Anwendung ist die Komplexit\u00e4t, die mit der Arbeit an Systemen dieser Gr\u00f6\u00dfenordnung einhergeht. Deshalb sind Pr\u00e4zision und h\u00f6chste Genauigkeit f\u00fcr Systemintegratoren so wichtig. Bei der Mikrobearbeitung kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, darunter das Bohren. Dabei werden L\u00f6cher mit einem Durchmesser von nur 10 \u00b5m in beliebige Materialien gebohrt, wobei unabh\u00e4ngig vom Zielmaterial glatte Kanten erzielt werden. Ein weiteres Verfahren ist die Laserbearbeitung sowie das Mikrofr\u00e4sen. Beide beziehen sich auf den Prozess des Materialabtrags bis zu einer bestimmten Tiefe. Beide erzeugen zudem Strukturen wie Rillen, Schlitze und Profile \u2013 alles ohne das Material vollst\u00e4ndig zu durchschneiden. <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Verwendete Lasertypen<\/h3>\n\n\n\n

In der Mikrobearbeitung setzen Hersteller \u00fcblicherweise gepulste Laser ein, da diese pr\u00e4zise Energiemengen in ein Material einbringen, was zu einem exakten Materialabtrag f\u00fchrt, der \u00fcber den gesamten Arbeitsgang hinweg reproduzierbar ist. Es ist diese Energieeinbringung, die es dem Laser erm\u00f6glicht, ein Material abzutragen, zu schneiden, zu bohren, zu bearbeiten oder zu ritzen.<\/p>\n\n\n\n

Typische Materialarten<\/h3>\n\n\n\n

Wir haben \u00fcber die verschiedenen Verfahren und Lasertypen gesprochen, die in der Mikrobearbeitung zum Einsatz kommen; nun wollen wir uns auf die Materialarten konzentrieren. Typische Materialien sind Polymere, Glas, Keramik, Metalle, Silizium, Solarzellenwafer, Diamant und Halbleiterwafer. Je nach Anwendung und Laser stehen verschiedene Fertigungsverfahren zur Verf\u00fcgung, die sich hinsichtlich Durchsatz, Genauigkeit und Leistung unterscheiden. Einige Beispiele sind: <\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Via-Lochbohren \u2013 Laserbohren von L\u00f6chern in d\u00fcnne Materialien.<\/li>\n\n\n\n
  • Bohren und Trepanieren von flexiblen Leiterplatten \u2013 Bohren von L\u00f6chern oder Abtragen von Material auf Leiterplatten aus Platten.<\/li>\n\n\n\n
  • Lochbohren und Formschneiden in Keramik \u2013 f\u00fcr Aluminiumoxid oder andere keramische Werkstoffe zum Schneiden oder Bohren beliebiger Formen sowie f\u00fcr nichtlineare Schnitte.<\/li>\n\n\n\n
  • Strukturierung leitf\u00e4higer Schichten \u2013 f\u00fcr die Verarbeitung von Flachbildschirmen und Touchscreens, zum Beispiel Muster auf verschiedenen Materialien wie Glas, Kunststoff, Keramik, Folie usw.<\/li>\n\n\n\n
  • Solarzellenfertigung \u2013 PERC, SE, Bohren, Kantenisolierung und Ritzen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Wichtige Anwendungsherausforderungen, die die Mikrobearbeitung l\u00f6st<\/h3>\n\n\n\n

    Die Mikrobearbeitung und \u2013 ein noch kleinerer Bereich \u2013 die Nanotechnologie spielen eine Schl\u00fcsselrolle bei der L\u00f6sung spezifischer Anwendungsherausforderungen bei der Herstellung von Mikro- und Kompaktkomponenten. Diese reichen von biomedizinischen Anwendungen bis hin zu chemischen Mikroreaktoren und Sensoren. Diese beiden Technologien kommen in mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) zum Einsatz.\u00a0 \u00a0<\/p>\n\n\n\n

    Diese Art von Technologie erm\u00f6glicht es, mechanische Strukturen zu miniaturisieren und in eine elektrische Struktur zu integrieren, wodurch ein einziges System entsteht. Da die Marktnachfrage nach kleineren Ger\u00e4ten steigt, hat sich die Produktminiaturisierung zu einem zunehmenden Trend entwickelt. <\/p>\n\n\n\n

    Dank kontinuierlicher technologischer Fortschritte in diesem Bereich ist die Massenproduktion von mikrogro\u00dfen Bauteilen f\u00fcr Mikro- und Nanosysteme m\u00f6glich geworden. Bei der Massenproduktion von Silizium mittels Mikrobearbeitung k\u00f6nnen Strukturen im Inneren eines Substrats hergestellt werden, w\u00e4hrend die Oberfl\u00e4chenmikrobearbeitung strukturelle D\u00fcnnschichten auf einer Opferschicht f\u00fcr die Halbleiterindustrie erzeugen kann.<\/p>\n\n\n\n

    Marktwachstum<\/h3>\n\n\n\n

    Die steigende Marktnachfrage nach der Miniaturisierung von Produkten und Systemen hat das Wachstum in diesem Nischenmarkt befl\u00fcgelt und l\u00e4sst eine starke Wachstumswelle f\u00fcr die Mikrobearbeitung erwarten. Der Bericht von Optech Consulting prognostiziert einen erwarteten Anstieg der durchschnittlichen j\u00e4hrlichen Wachstumsrate (CAGR) f\u00fcr die Mikrobearbeitung von 10 % im Zeitraum 2017 bis 2020 bzw. von 7 % im Zeitraum 2020 bis 2025.\u00a0 Im Jahr 2015 beliefen sich die weltweiten Marktums\u00e4tze f\u00fcr Stromsparl\u00f6sungen in der Materialbearbeitung auf 2,9 Milliarden US-Dollar, wobei die Mikrobearbeitung satte 51 % dieses Gesamtbetrags ausmachte. All dies sind deutliche Indikatoren f\u00fcr die weitere Entwicklung der Mikrobearbeitung in den kommenden Jahren. <\/p>\n\n\n\n

    Ganz gleich, ob Sie sich f\u00fcr Miniaturisierung und deren Auswirkungen auf MEMS interessieren oder einfach nur neugierig sind, mehr \u00fcber die Mikrobearbeitung zu erfahren \u2013 eines ist sicher: Dieser Markt birgt ein deutliches Wachstumspotenzial. Dank der fortschrittlichen Technologie der Mikrobearbeitung hat die Herstellung von mikro-kleinen Systemen Unternehmen dabei geholfen, sich an neue Rahmenbedingungen anzupassen und Innovationen sowie Leistungssteigerungen selbst auf kleinstem Raum voranzutreiben.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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