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Klingt kompliziert, ist es auch. Die Entwicklung und Herstellung der Antennenspule stellten eine große Herausforderung dar. Die aus Gold gefertigte Spule weist eine Dicke von gerade mal 18 bis 20 μm auf und ist mit 20 μm Spalt- und 40 μm Linienbreite fein strukturiert. Die im Vergleich zur Spaltbreite relativ hohe Dicke der Metallisierung dient der Minimierung des Widerstandes und stellt hohe Anforderungen an die Fertigung. Die Einhaltung der Toleranzbereiche und der zuverlässige Ablauf aller Fertigungsprozesse spielen dabei eine zentrale Rolle. Eine strikte Kontrolle der Abläufe garantiert die Produktion auf höchstem Niveau.

3D-MID-Technologie für die Kapselendoskopie

Von Cicor kommt auch die Antennentechnologie für moderne Kapselendoskopie zur patientenfreundlichen Untersuchung des Verdauungstraktes. Neu ist hierbei die Nutzung der Radio-Frequenz-Übertragungstechnik. Trotz einer Sendeleistung von nur 5 mW werden damit scharfe und detailgetreue Bilder erzeugt. Dazu wird eine gerade mal zirka 25 mm lange Kamerakapsel geschluckt, die auf ihrem Weg durch den Magen-Darm-Kanal 50.000 bis 60.000 Bilder der Schleimhaut aufnimmt und diese an einen Datenrekorder sendet.

Entscheidend für die Nutzung der Radio-Frequenz-Übertragungstechnik ist die Antennenspule. Da die Kamerakapsel vom Patienten geschluckt wird, muss die als Kupferdrahtspule ausgeführte Antenne ebenso wie die anderen Bauteile so klein und kompakt wie möglich sein. Dank Know-how in der 3D-MID-Technologie, dem Spritzgießen dreidimensional geformter Schaltungsträger, erfüllt Cicor diese Anforderung mit optimalem Design und anspruchsvoller Laserstrukturierung.

Mikrofluidische Chips für die impedanzbasierte Zellanalyse

Die Entwicklung eines produktionstauglichen Prozesses zur Herstellung einer mikrofluidischen Struktur war hingegen die größte Herausforderung bei einem Projekt zur impedanzbasierten Zellanalyse. Die höchsten Anforderungen liegen hier in der extrem genauen Lage der Elektroden zueinander. Nur wenige Mikrometer Abweichung können toleriert werden, um in der Anwendung reproduzierbare Messergebnisse zu garantieren. Dies hat Cicor durch die Optimierung vorhandener Fertigungsprozesse gewährleistet. Zusätzliche Anforderungen ergaben sich durch den Wunsch des Auftraggebers nach verschiedenen Kanalquerschnitten – angepasst an die Größe der zu messenden Zellen, um ein möglichst gutes Verhältnis zwischen Zelle und Kanalquerschnitt zu erreichen. Das hat zur Folge, dass der Herstellungsprozess entsprechend adaptierbar sein muss.

Die hierfür in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickelten mikrofluidischen Chips basieren auf zwei einzelnen Strukturen, die separat gefertigt und anschließend zusammengefügt werden. Hierfür werden transparente Glassubstrate mittels Dünnfilmmethoden mit Platinelektroden beschichtet, die Strukturgrößen bis in den Bereich von 10 μm aufweisen. Die hochgenaue Strukturierung des Platins ist dabei essenziell, um die geforderte elektrische Funktion zu gewährleisten, exzellente Beschichtungsqualität eine selbstverständliche Anforderung an die Elektroden.

Zum fluidischen Transport der Zellen wird auf den Chiphälften mittels Polymer ein Leitungssystem erzeugt, das bezüglich Strukturbreiten und Kanalhöhen sehr genau an die Zellspezies angepasst wird. Die Verfahren der Dünnfilmfertigung liefern hierbei die Voraussetzung für die exakte Ausrichtung zwischen Kanal und assoziierten Platinelektroden. Gleichermaßen hohe Anforderungen an die Genauigkeit werden an die Verbindungstechnologie zwischen den beiden Chiphälften gestellt. Hierzu werden Prozesse auf Anlagen angepasst, die auch in der Halbleiterfertigung und MEMS-Herstellung Anwendung finden und deshalb die geforderte Genauigkeit bieten.

Innovation for success Trophy

Um die Innovationsgeschwindigkeit auch über die vorgestellten Anwendungsbeispiele hinaus hoch zu halten, haben die Verantwortlichen bei Cicor vor zwei Jahren die „Innovation for success Trophy“ initiiert. Dieser interne Wettbewerb hat noch mehr Schwung in die ohnehin schon ausgeprägte Innovationskultur des Unternehmens gebracht. Dazu Dr. Alexander Kaiser, der mit seinen Ideen für eine Produktplattform für dehnbare und flexible Substrate für Augensensoren Sieger im Jahr 2014 war: „Die interne Success Trophy ist eine große Anerkennung unserer täglichen Arbeit und motiviert zusätzlich für künftige Herausforderungen.“ Denn Innovationen sind nicht das Ergebnis plötzlicher Eingebungen, sondern strategischer Planung und gewissenhafter Arbeit.

Cicor auf der Compamed 2015: Halle 8b, Stand D21

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