Strukturierte Plasmavorbehandlung von Rolle-zu-Rolle

Mittels Plasma-Printing und nasschemischer Metallisierung additiv hergestellte Biosensorstrukturen.
© Fraunhofer IST, Jan Benz
Mittels Plasma-Printing und nasschemischer Metallisierung additiv hergestellte Biosensorstrukturen.

Herausforderung 

Lokale Funktionalisierungen spielen in vielen Anwendungen eine wichtige Rolle. Diese reichen von der Herstellung von Oberflächen für den biomedizinischen Bereich (Biochips, DNA-, Protein-, Diagnostik-Chips) bis zur nachfolgenden Metallisierung, wie u.a. die Herstellung von Schaltungsträgern, RFID-Antennen oder Biosensoren. 

 

Lösung

Bei Atmosphärendruck lassen sich Plasmen bereits in sehr kleinen Volumina mit Abmessungen von wenigen Mikrometern erzeugen, so dass Oberflächen auch lokal funktionalisiert werden können. Ein innovatives Verfahren zur lokalen Modifikation von Oberflächen stellt das Plasma-Printing dar: Durch ein strukturiertes Dielektrikum werden Hohlräume gebildet, in denen sich das Plasma entwickelt. Die typischen Abmessungen der Hohlräume liegen zwischen einigen 10 μm bis hin zu einigen 100 μm. Das Verfahren erlaubt neben der ortsselektiven Modifikation von Oberflächen die strukturierte Schichtabscheidung oder Funktionalisierung.

 

Mehrwert 

Je nach den gewählten Entladungsbedingungen kann eine Vielzahl an funktionellen Gruppen dem Substrat stempelartig aufgeprägt werden. Als Substrate eignen sich u. a. Polymere, Glas oder Silizium. Mit dem Plasma-Printing-Verfahren lassen sich Flächen mit beliebigen Geometrien, beispielsweise Arrays von Spots, mit besonderen Oberflächeneigenschaften wie Hydrophilie, Hydrophobie oder mit gezielter chemischer Funktionalisierung herstellen.

Förderhinweis

 

 

Gefördert durch das BMBF (Förderkennzeichen 02PO2444).