FORMIKROPROD

Zunehmend finden Mikrobauteile, d.h. Bauteile deren Strukturen Ausdehnungen von nur einigen Mikrometern besitzen, Einsatz in technischen oder medizinischen Anwendungen, so z.B. Mikropumpen in Medikamentendosiergeräten, Beschleunigungssensoren in Airbags und Mikrodüsen in Tintenstrahldruckern. Ein weiterer Entwicklungsbereich sind hybride Systeme, in denen Mikroelektronik und Mikromechanik (Mechatronik) kombiniert werden. Standardisierte Verfahren zur industriellen Qualitätssicherung solcher Bauteile sind bisher nicht verfügbar. Erfolgversprechende Verfahren sind dabei in der Röntgentechnik zu sehen, die eine zerstörungsfreie Abbildung der inneren Strukturen von Objekten ermöglicht. Zur Verifikation von verdeckt liegenden Strukturen werden insbesondere tomographische Verfahren herangezogen, da diese Techniken eine exakte, dreidimensionale Materialdichteverteilung zu generieren vermögen. Diese Methoden, die bereits verstärkt im Bereich der Aluminiumgussteilprüfung (Grobstruktur, d.h. Genauigkeiten von ca. 300 µm) eingesetzt werden, sollen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens hinsichtlich Auflösung, Geschwindigkeit und Integration in den Fertigungsfluss an die Erfordernisse der Mikrosystemtechnik angepasst werden. Die so geschaffenen Verfahren sollen als Hilfsmittel zur Vermessung der Bauteile an sich bzw. zur Detektion von Lunkern, Rissen oder Fremdkörpereinschlüssen innerhalb der Bauteile dienen, um das wesentliche Ziel, die Prozessoptimierung der Fertigungsverfahren, zu erreichen. Eine noch weiter-gehende Zielsetzung ist eine Serienprüfung, d.h. eine 100 % Qualitätskontrolle der gefertigten Teile. Vorbild hierfür können Anlagen zur Inlineinspektion von bestückten Leiterplatten sein, in denen neben einer reinen Auswertung von Durchstrahlungsaufnahmen auch volumetrische Verfahren (Digitale Tomosynthese) an Stellen angewandt werden, an denen sich unterschiedliche Bauteile überlagern. Die Schwerpunkte der Forschungsarbeiten werden sich von messtechnischer Seite her auf die Steigerung der Ortsauflösung und auf eine Verbesserung der quantitativen Messgenauigkeit konzentrieren. Ersteres kann durch eine Verringerung des Brennfleckdurchmessers der Röntgenröhre erreicht werden, letzteres durch Verringerung des Beam-Hardening-Effektes im Falle von Bauteilen, die aus mehreren, unter-schiedlichen Materialien bestehen (spektrale Kalibrierung). Auf der Seite der Datenverarbeitung liegen die Schwerpunkte auf Methoden zum Vergleich der rekonstruierten Bauteilvolumina mit vorliegenden CAD-Daten, um eine reproduzierbare Vermessung zu erreichen, sowie auf Methoden zur weitgehend automatisierten Analyse auf Fehlstellen.