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Integration kostengünstiger elektrothermischer Polymeraktoren in Leiterplattensysteme

Winterstein, Thomas and Islam, Samiul and El Khoury, Mario and Nakic, Christian and Schlaak, Helmut F. (2015):
Integration kostengünstiger elektrothermischer Polymeraktoren in Leiterplattensysteme.
In: Proceedings - Mikrosystemtechnik Kongress 2015, In: Mikrosystemtechnikkongress 2015, Karlsruhe, Deutschland, 26.-28. Okt. 2015, [Conference or Workshop Item]

Abstract

In dieser Arbeit wird ein kostengünstiger, robuster Fertigungsprozess zur Herstellung zweilagiger elektrothermischer Polymeraktoren für Bewegungen aus der Fertigungsebene heraus vorgestellt. Als Basis werden in der Leiterplattenfertigung etablierte Prozesse zu Grund gelegt. Ablation oder Fräsen von polymerem Folienmaterial PEEK, Sputtern und Nassätzen von Chrom, sowie Rakeldruck von 1k-Epoxy-Klebstoff kommen zum Einsatz. Damit werden auf einer 4“-Grundfläche 46 Aktoren mit einem aktiven Bauraum von 7 x 1 x 0,6 mm³ und einer raumtemperaturkompensierten Pseudobimorph-Geometrie gefertigt. Bei maximaler Betriebstemperatur von 80 °C erreichen die Aktoren Auslenkungen bis 155 µm.

Item Type: Conference or Workshop Item
Erschienen: 2015
Creators: Winterstein, Thomas and Islam, Samiul and El Khoury, Mario and Nakic, Christian and Schlaak, Helmut F.
Title: Integration kostengünstiger elektrothermischer Polymeraktoren in Leiterplattensysteme
Language: German
Abstract:

In dieser Arbeit wird ein kostengünstiger, robuster Fertigungsprozess zur Herstellung zweilagiger elektrothermischer Polymeraktoren für Bewegungen aus der Fertigungsebene heraus vorgestellt. Als Basis werden in der Leiterplattenfertigung etablierte Prozesse zu Grund gelegt. Ablation oder Fräsen von polymerem Folienmaterial PEEK, Sputtern und Nassätzen von Chrom, sowie Rakeldruck von 1k-Epoxy-Klebstoff kommen zum Einsatz. Damit werden auf einer 4“-Grundfläche 46 Aktoren mit einem aktiven Bauraum von 7 x 1 x 0,6 mm³ und einer raumtemperaturkompensierten Pseudobimorph-Geometrie gefertigt. Bei maximaler Betriebstemperatur von 80 °C erreichen die Aktoren Auslenkungen bis 155 µm.

Title of Book: Proceedings - Mikrosystemtechnik Kongress 2015
Uncontrolled Keywords: PEEK, elektrothermisch, Aktor, Leiterplatte, PCB, Integration, Out-of-Plane
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Microtechnology and Electromechanical Systems
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
Event Title: Mikrosystemtechnikkongress 2015
Event Location: Karlsruhe, Deutschland
Event Dates: 26.-28. Okt. 2015
Date Deposited: 30 Nov 2015 13:02
Identification Number: ISBN 978-3-8007-4100-7
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
In this work a cost-effective, robust manufacturing process for the fabrication of two-layered polymer electrothermal actuators for out-of-plane movements is presented. The process development is based on established processes from PCB-manufacturing. Ablation or milling of polymeric film material PEEK, sputtering and wet etching of chromium, as well as squeegee printing of 1k-epoxy adhesive are used. On a 4” substrate 46 actuators with the active space of 7 x 1 x 0.6 mm³ and a room temperature compensated Pseudo-bimorph geometry are fabricated. Characterization shows a deflection of 155 µm at a maximum operating temperature of 80 °C.English
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