Home Technik Stempel: Vom Kinderspielzeug zu Plastikchips auf Siliciumbasis

Stempel: Vom Kinderspielzeug zu Plastikchips auf Siliciumbasis

Es gibt sie in allen möglichen Formen und Farben. Ob Schmetterling, Blume oder Herzchen – die Rede ist von Stempeln. Kinder haben meist großen Spaß daran, mit ihnen bunte, fantasievolle Bilder zu zaubern. Inzwischen finden aber auch Wissenschaftler Gefallen an dem ursprünglichen Kinderspielzeug.

Stempelverfahren werden heutzutage auch dazu verwendet, Plastikchips, die mir Gold beschichtet wurden, mit Hilfe von Ätzfolien zu bedrucken. Diese werden dann als Mikrochips z.B. in der Computerindustrie genutzt.

Stempel zur Herstellung von Mikrochips für Computer

Vor einiger Zeit wurde bereits ein Verfahren zur Minimierung von Produktionssausschuss bei der Herstellung von Computerchips eingeführt: Die Multichip-Module auf Federbalkenbasis, die den Austausch einzelner Chips bei Defekt erlauben.

Eine weitere Möglichkeit, Ausschuss zu vermeiden, ist das effektive Stempelverfahren: Bei der Herstellung dieser Chips wird zuerst eine Vorlage aus Silicium gefertigt. Diese fungiert sozusagen als „Backform“ für den eigentlichen Chip.

Daraufhin wird Gummi erhitzt, damit er sich verflüssigt. Mit der nun flüssigen Masse wird die Siliciumschablone aufgefüllt. Nach dem Erkalten wird der Kautschuk wieder fest und kann daraufhin aus der Form genommen werden. Auf der Oberfläche ist nun der Abdruck des Reliefs der Vorlage eingeprägt. Es handelt sich nun also um ein Negativ der Siliciumform. Die feinen Linien sind ca. 250 Nanometer dick.

Wiederverwendung im Ätzverfahren

Die so entstandenen Hightech-Gummistempel werden anschließend mit einer organischen Tinte bestrichen. Dieser Arbeitsschritt ist sehr wichtig für das darauffolgende Ätzverfahren. Einmal hergestellt, können die Stempel bis zu tausendmal wiederverwendet werden.

Nun pressen Wissenschaftler die Gummistempel auf goldbeschichtete Plastikfilme. Danach werden ätzende Folien auf die Filme aufgebracht. Die Spezialtinte schützt die Goldoberfläche, sodass nur die Stellen, die nicht mit Tinte beschichtet wurden, verätzt werden.

Mit Halbleitern auf Goldoberfläche feinste Linien stempelbar

Daraus resultiert, dass nur an den Stellen, an denen die Tinte aufgestempelt wurde, das Gold noch vorhanden ist. Anschließend wird die Tinte mit Hilfe von ultraviolettem Licht entfernt, so dass das noch verbliebene Gold zum Vorschein kommt.

Abschließend werden organische Halbleiter auf die Oberfläche angebracht. Das Ziel der Forschung auf dem Gebiet der Mikrotechnik ist, noch feinere Linien stempeln zu können. Angestrebt werden maximal 80 Nanometer.

Stempel – eine Geschichte

Die Erfindung des Stempelverfahrens hat ein in der Vergangenheit sehr aufwändiges Verfahren entscheidend vereinfacht: Die Kopie. Mithilfe von Stempeln war und ist man in der Lage, exakt identische Inhalte vielfach zu erstellen. Dieses Verfahren ermöglichte erst den Buchdruck und war später auch Grundlage des Zeitungsdruckes.

Über die Verbreitung in den Alltag, beispielsweise als Namens- oder Datumsstempel (siehe zum Beispiel Trodat Stempel von www.trodatstempel.de) und als Kinderspielzeug (Kartoffelstempel), findet die Technik nun schon seit geraumer Zeit auch Anwendung in der Computertechnologie.

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