[go: up one dir, main page]

WO2024256009A1 - Rollvorrichtung sowie anlage und verfahren zum einlassen einer oberflächenstruktur in einem objekt - Google Patents

Rollvorrichtung sowie anlage und verfahren zum einlassen einer oberflächenstruktur in einem objekt Download PDF

Info

Publication number
WO2024256009A1
WO2024256009A1 PCT/EP2023/066089 EP2023066089W WO2024256009A1 WO 2024256009 A1 WO2024256009 A1 WO 2024256009A1 EP 2023066089 W EP2023066089 W EP 2023066089W WO 2024256009 A1 WO2024256009 A1 WO 2024256009A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rolling device
embossing
core element
core
along
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/066089
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter ZORBACH
Original Assignee
Ev Group E. Thallner Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ev Group E. Thallner Gmbh filed Critical Ev Group E. Thallner Gmbh
Priority to PCT/EP2023/066089 priority Critical patent/WO2024256009A1/de
Publication of WO2024256009A1 publication Critical patent/WO2024256009A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping

Definitions

  • the present invention relates to a rolling device as well as a system and a method for embedding a surface structure in an object.
  • a very frequently used roller is the embossing roller.
  • the embossing roller has structures on its outermost surface that are to be embossed into an embossing compound.
  • Embossing rollers can be made from a single, solid component. The structures of the embossing roller can then be incorporated directly into the solid embossing roller surface.
  • some embossing rollers have a solid core made of a solid material and a soft shell in which the embossing structures are located. In this case, the embossing roller is itself a type of roller stamp and is used directly for embossing.
  • WO 2014 037 044 A1 Another method for embedding a surface structure in an object is known from WO 2014 037 044 A1.
  • a surface structure in the micrometer or nanometer range is embedded in the outside of the object.
  • an embossing element designed as a stamp is pressed into the outside of the object.
  • the force required for this comes from a rolling device that acts on the back of the embossing element via a contact surface and in this way causes the embossing element to engage the outside of the object in order to form the surface structure in the area of the contact surface.
  • a rolling device that acts on the back of the embossing element via a contact surface and in this way causes the embossing element to engage the outside of the object in order to form the surface structure in the area of the contact surface.
  • a roller can also be referred to as a pressure application roller.
  • the pressure application roller is mainly used to apply a line force that is as homogeneous as possible to an embossed element underneath.
  • the embossing element is a stamp, preferably a soft stamp.
  • the soft stamp can be applied to a carrier substrate, for example. This means that no embossing roller is used to press embossed structures into an embossing compound, but rather a stamp that is subjected to pressure from the back with a pressure application roller.
  • a disadvantage of the state of the art is that due to the force applied to the pressure roller on the side, the line force is generally no longer homogeneous and thus the pressure exerted on the stamp is no longer uniform. However, uniform pressure is necessary in order to correctly press the stamp's embossed structures into the embossing compound.
  • a rolling device is also known from the prior art in which a displaceable component is provided within a partial section along the circumference, which is pre-tensioned with a spring.
  • a rolling device is known from US 5,662,574 which comprises a casing element and a core element, wherein the core element has an outer circumference which is not completely rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation about which the core element rotates.
  • the present invention has for its object to provide a rolling device which presses the embossing element into the embossing mass, i.e. the object to be embossed, in the most positionally accurate and reproducible manner possible.
  • the present invention solves the problem of the present invention by means of a rolling device according to claim 1, by means of a system for embedding a surface structure in an object according to claim 13 and by means of a method for embedding a surface structure in an object according to claim 15.
  • a rolling device for applying pressure to an embossing element, which in an embossing process creates or creates a surface structure in an object, in particular in an embossing compound, wherein during the embossing process the rolling device acts on the embossing element via a contact surface and moves along a translation direction while rotating about an axis of rotation, in particular while maintaining a pressure on the embossing element in order to act on the embossing element via contact surfaces offset from one another along the translation direction, in particular one after the other, comprising: a core element and a casing element surrounding the core element, wherein the core element and the casing element, in particular by their geometric shape along an axial direction or longitudinal direction of the rolling device, are designed such that a force acts homogeneously on the embossing element both via the contact surface along a direction perpendicular to the translation direction and via several contact surfaces following one another in the translation direction, in particular one after the
  • the invention provides that the force can be applied homogeneously to the embossing element, in particular over a two-dimensional surface that extends both perpendicular to the translation direction, in particular over more than 50%, preferably over more than 75% and particularly preferably over more than 90% of the extension of the rolling device, and over several contact surfaces along the translation direction.
  • the rolling device which is rotatably mounted in a corresponding holder, for example, comprises suitable configurations of the core element and the casing element in order to realize the homogenization or homogeneity of the force application over the two-dimensional surface.
  • the rolling device is structurally designed accordingly, for example by means of a suitable peripheral geometry of the core element and/or an inner side geometry of the casing element, which preferably changes along the axial direction of the rolling device.
  • the radial extension of the core element and/or the casing element changes in the axial direction to adjust the homogeneous force action along a direction that runs perpendicular to the translation direction.
  • the rolling device is in particular a pressure application roller.
  • the casing element surrounds the core element at least 80%, preferably at least 90% and particularly preferably at least 95%, and for example only the end faces of the core element are not enclosed or surrounded by the casing element.
  • the casing element is made of a material whose hardness can be specified in Shore A, the following preferred values apply:
  • Shore A hardness is between 10 and 100, preferably between 15 and 70, even more preferably between 20 and 60, most preferably between 30 and 50, most preferably between 40 and 45.
  • the homogeneous application of force along a direction perpendicular to the translation direction is to be understood in comparison to a reference rolling device in which the core element and the casing element have the same, in particular constant, geometry along the axial direction or extension.
  • the reference rolling device has a core element and a casing element, both of which do not change their outer circumference along the axial direction, wherein the outer sides of the casing element and the core element are arranged concentrically to one another and their distance measured in the radial direction does not change along the axial direction.
  • the rolling device according to the invention is in particular homogenized, i.e. has a more homogeneous force profile, i.e. a more homogeneous, spatially distributed force action on the embossing element.
  • this force curve or the force effect on the embossing element along the axial direction can be homogenized in comparison to the force effect of the reference rolling device.
  • the core element and the shell element have a changing outer geometry and/or circumferential geometry along the axial direction, with which the force that acts on the embossing element from the rolling device during the embossing process can be specifically influenced.
  • a radially measured distance between an outer circumference of the core element and an outer circumference of the shell element changes along the axial direction, for example decreasing or increasing towards the center of the rolling device.
  • the rolling device is designed so that during a translational movement, i.e.
  • rolling devices or rolling embossing bodies which, for example, have core elements which are not completely rotationally symmetrical and, for example, have arc sections in a plane running perpendicular to the axial direction which have a different structure or geometry than the rest of the outer circumference of the core element.
  • the rolling device is designed in particular to ensure, through the suitable geometric design or geometric shape of the casing element and core element, that an essentially homogeneous force effect is realized along the translation direction for several consecutive contact surfaces and also to ensure that a homogenized force profile or force effect profile is generated along a direction that runs perpendicular to this translation direction.
  • the outer shape of the core element is modified or modulated in a direction that runs parallel to the axial extension or axial direction or longitudinal direction.
  • the force acts homogeneously on the embossing element across several contact surfaces that follow one another in the translation direction, even if the contact surface changes in size, in particular in a length measured perpendicular to the translation direction, or if the size or length of the object to be processed changes.
  • the object to be embossed has a geometry that deviates from a rectangle and is, for example, round or elliptical.
  • a controlled, i.e. i.e. controlled application of force ensures that the force applied to successive contact surfaces is nevertheless homogeneous along the translation direction. For example, the force applied is increased for a larger area to be embossed on the object.
  • a corresponding control unit is required on the device that is designed for this purpose.
  • Appropriate adaptation of the force applied to the contact surface or the surface to be embossed proves to be particularly advantageous for circular or elliptical objects, such as silicon wafers. These are preferably circular.
  • an outer circumference of the rolling device is cylindrically shaped, in particular is designed cylindrically in such a way that a constant circular cross-section is set or is set or is realized in a plane running perpendicular to the axis of rotation along the entire axial extent of the rolling device.
  • the embossing element has a stamping area that is designed in particular to embed a micrometer and/or nanometer structure in the object, which is in particular an embossing compound.
  • the embossing element is designed for a molding accuracy in the micrometer and/or nanometer range.
  • a molding accuracy is understood to mean the smallest structure size that can still be produced without errors.
  • the molding accuracy of the embossing element is less than 1000 nm, preferably less than 500 nm, more preferably less than 100 nm, most preferably less than 10 nm.
  • the rolling device is used in a system that is designed to produce substrates that have a defined surface structure, in particular in the micrometer or nanometer range.
  • the substrate is preferably a component for the semiconductor industry, for example a part of a microchip.
  • the contact surface is essentially linear.
  • the contact surface for one position extends over a length parallel to the axis of rotation that is more than 5 times, preferably more than 10 times and particularly preferably more than 20 times as large as a maximum width of the contact surface measured perpendicularly thereto.
  • a homogeneous force effect is to be understood as meaning that the force effects for different points, either for different contact surfaces or for different points within the contact surface, do not deviate by more than 15%, preferably not more than 10% and particularly preferably not more than 5% from an average value of the force effects on the embossed element in the different points or areas.
  • the force effect in particular its spatial or two-dimensional distribution, is determined, for example, by determining the respective force effect point by point or area and then reproducing this depending on the spatial distribution, for example with pressure sensors integrated into the rolling device. In the case of a homogeneous force effect, an essentially constant force effect profile is then formed.
  • the core element has a circumferential geometry that is completely rotationally symmetrical to the axis of rotation, i.e. the circumferential geometry of the core element can be converted into itself by rotation through any angle. Even if the outer circumference of the core element changes in the axial direction, in particular changes in such a way that a homogenized force profile or a constant force application profile is obtained along the axial direction of the rolling device, it is particularly preferably provided that there is complete rotational symmetry with respect to the axis of rotation with regard to the outer circumference for the core element.
  • concentric circles are provided for the core element along the axial direction as a circumferential cross-section, which can change along the axial direction to adapt to the homogenization, but are designed to be circular in order to advantageously ensure that homogeneous force applications are realized for successive contact surfaces during the rolling movement in the translation direction.
  • the contact surfaces generated during the rotation have a substantially homogeneous force effect or a corresponding homogeneous force effect profile is assigned to them.
  • the core element is made from a first material and the casing element is made from a second material, whereby the first material differs from the second material.
  • the core element comprises a metal and/or the casing element comprises a plastic.
  • the peripheral geometry of the core element is changeable. This advantageously makes it possible, for example over several cycles of embossing processes, to create an optimized and adapted peripheral geometry in order to ensure the best possible conditions for the embossing process, particularly with regard to its precision. This also makes it possible to make adjustments over the entire service life of the rolling device if, for example, an adjustment is required due to wear or abrasion of the outer surface in order to ensure precise embossing in the long term. An adjustment in a real-time control loop is also conceivable, particularly if pressure sensors are built into the rolling device.
  • the peripheral geometry of the core element can be adjusted by means of at least one electrode and/or a piezo element in or on the core element.
  • this advantageously makes it possible to adjust the circumference, in particular its size, using simple electronic control signals.
  • This allows the force effect along the axial direction of the rolling device to be adjusted and optimized, for example within the framework of a control loop. This preferably takes place automatically or in a preparatory measuring process.
  • certain core sections can be changed in their circumference, for example by electrical and/or thermal energy.
  • the peripheral geometry changes or can be changed gradually or continuously along the axial direction.
  • the core element has a core element interior for receiving a fluid.
  • the core element interior is a cavity that can be filled with a liquid.
  • a wall of the core element in particular a wall that delimits the core element interior, is elastically deformable. This advantageously makes it possible to deliberately cause a curvature by filling the core element interior with the fluid, for example with a gas or a liquid, which in turn can be used to realize a corresponding geometry on the outer circumference of the core element.
  • the thickness of the wall changes along the axial direction in order to realize a corresponding geometry of the core element when the core element interior is filled.
  • the rolling device has a connection for fluid communication with the core element interior.
  • an opening is provided on one of the end faces of the rolling device through which a fluid can enter or be sucked out.
  • the geometry of the core element is influenced by an appropriate vacuum in such a way that a concave outer structure is formed.
  • the core element has a peripheral geometry with a concave and/or convex profile extending in the axial direction.
  • the outer circumference of the core element is wave-shaped along the axial direction.
  • the core element has at least one groove.
  • a targeted groove sequence or sequence of groove profiles along the axial direction leads to the desired force profile that is to act on the embossing element by means of the rolling device.
  • the individual elevations, in particular the grooves or trenches are determined with regard to their position and/or size and these are then particularly preferably implemented in a rotating device.
  • the rolling device has a core element and a casing element which are of different thicknesses.
  • the casing element has a first dimension measured in the radial direction, in particular averaged over an axial extent of the rolling device
  • the core element has a second dimension measured in the radial direction, in particular averaged over an axial extension of the rolling device, wherein a ratio of the first extension to the second extension assumes a value that is less than 0.2, preferably less than 0.1 and preferably less than 0.05.
  • the diameter of the core element is less than 50 mm, preferably less than 30 mm, more preferably less than 20 mm, most preferably less than 15 mm, most preferably less than 10 mm.
  • the material of the core element is preferably taken from one of the following material classes.
  • Another subject of the present invention is a system for embedding a surface structure in an object, in particular in an embossing compound, by means of a rolling device according to the invention and the embossing element. All advantages and properties described for the rolling device can be transferred analogously to the system.
  • the system has a roller carrier for the rolling device, wherein the roller carrier has a means for adjusting the height of the rolling device and/or a signaling device that makes a maximum position of the rolling device and/or the roller carrier recognizable and/or a spring element.
  • the embossing element for example comprising a carrier and a stamp, is designed to allow a micro and/or nanometer structure to be embedded in the embossing compound.
  • the means for height adjustment comprises a bellows whose volume can be changed by fluid in order to make the smallest possible changes.
  • the alternative or additional use of a piezo element is also conceivable.
  • a further subject of the present invention is a method for embedding a surface structure using a system as described above, wherein a surface structure is embedded in an object, in particular in an embossing compound, in an embossing process, wherein during the embossing process the rolling device acts on the embossing element via a contact surface and is moved along a translation direction while rotating about an axis of rotation in order to act on the embossing element via contact surfaces offset from one another along the translation direction.
  • the core element surface i.e. an outer circumference of the core element
  • the curvature can be convex and/or concave.
  • a waviness as a function of the position along the longitudinal direction or the axial direction or extension of the rolling device is also conceivable.
  • the core element surface is not convex, concave and/or wavy, but rather stepped.
  • the gradation can be understood as a waviness with lower resolution.
  • a combination of the features mentioned is also conceivable, for example a core element with a wavy core element surface and a structure placed on top of it.
  • the core element is hollow and has a relatively thin core wall thickness.
  • the core element can be pumped up with a fluid via a fluid opening or evacuated via the fluid opening.
  • a convex or concave core element surface can be set accordingly.
  • the disadvantage of this embodiment is that the lateral surface follows the core element surface and is therefore probably no longer cylindrical. A strong deviation from the cylindrical shape can, however, be prevented by making small changes to the core element.
  • the core diameter as a function of pressure only varies in the micrometer or nanometer range.
  • the core element surface is structured.
  • the core element is preferably produced from a solid shaft and structured by the introduction of full-circumferential grooves, in particular with different widths.
  • the width, depth and density of the grooves allow the variation of the pressure and thus the force acting on the embossing element in the subsequent embossing process.
  • the core element comprises several disc-shaped, preferably radially symmetrical core sections, which can change their diameter by means of an electronic control.
  • Such core sections are preferably made of piezo materials.
  • Each core section comprises a piezoelectric material and is coated or connected in particular to an inner and outer ring with an electrical material that serves as the respective electrode.
  • an electrical field is built up across the piezo material, which leads to a radially symmetrical expansion of the core section due to the piezoelectric field.
  • This embodiment enables in particular a local change in the radius of the core element, which allows the targeted control or regulation of the embossing pressure, i.e. the impact force.
  • the core element comprises several disc-shaped, preferably radially symmetrical core sections, which can be individually heated by a heater or cooled by a cooler.
  • the diameter can also be changed accordingly by applying the temperature.
  • core sections are made of materials with a thermal expansion coefficient that is as linear as possible, which allows a corresponding thermal expansion within the applicable temperature range.
  • the core element comprises several disk-shaped, preferably radially symmetrical core sections, which can be individually evacuated or acted upon by a fluid.
  • the core element would then not be deformed as a whole, but only the explicitly controlled core sections would be deformed.
  • Sensors are preferably located in the casing element and/or in the core element and/or in the individual core sections.
  • the sensors are preferably pressure sensors, with the help of which it can be determined as quickly as possible or in real time whether the desired homogeneous pressure distribution is achieved. Accordingly, a control or regulation system can be used to control or regulate the pressure during the application of pressure. This has a particularly advantageous effect on achieving the desired spatial distribution of the applied force. It is also conceivable to use temperature sensors or pressure sensors that measure the pressure inside the core or a core element. This allows the parameters that can be set from the outside to be associated or coupled with the pressure of the application of pressure or the effects of force.
  • the casing element can basically be made of any material. However, it has been shown that a polymer produced around a hard core has optimal pressure transfer properties. A metal casing is also conceivable. The core element could be coated with a metal. The rolling device produced in this way could then be turned very easily in a lathe so that the casing surface has a high quality and a low roughness.
  • a ceramic shell i.e. a shell element that includes ceramic or is made entirely of at least one ceramic, would also be conceivable.
  • the core element could be coated with a ceramic, for example an oxide, a nitride, a carbide and/or boride. Turning such materials is difficult because it is unlikely that any chips will be formed. However, other machining options are welcome and will not be discussed in detail here.
  • the rolling device can be used in a system that allows very simple control of the contact of the rolling device with a body to be acted upon, in particular a carrier substrate.
  • the system comprises a base that has the most vibration-damping effect possible.
  • the base has a fixation for the substrate on which an embossing compound is deposited.
  • the system also has a roller carrier, at one end of which the rolling device is fixed to a suspension system.
  • the other end of the roller carrier is not clamped in a fixed bearing or attached to a joint, but is secured by a floating bearing against vertical displacement solely against gravity.
  • the floating bearing is preferably a spring element, in particular a leaf spring, which is supported by a spring element fixation.
  • a support element which can be moved vertically as a whole by a coarse adjustment element.
  • the support element can also be located between the stamp to be embossed and the end of the roller carrier or right at the end of the roller carrier.
  • On the support element there is a fine adjustment element, preferably made up of at least a bellows and/or a piezo element or a piezo column, as well as a contact element holder with a contact element located therein.
  • the contact element is preferably a ball.
  • a pressure sensor is located in the contact element holder and below the contact element.
  • the coarse adjustment element roughly positions the roller carrier and thus the rolling device.
  • the fine adjustment element allows fine positioning of the roller carrier and the rolling device.
  • the contact element serves as a detector if the roller carrier lowers too far.
  • the rolling device itself moves within the roller carrier in a range of motion S and can apply the corresponding pressure there.
  • the diameter of the rolling device is less than 100 mm, preferably less than 80 mm, even more preferably less than 60 mm, most preferably less than 40 mm, and most preferably less than 30 mm.
  • the smaller the diameter of the rolling device the larger the angle between the tangent to the rolling device and the flat surface of the embossing element. With a larger angle, the air displacement between the rolling device and the embossing element improves and thus the embossing result.
  • a further advantage of a small diameter is that the amount of electrostatic charge generated, which can arise from the rolling process via contact or frictional electricity, is minimized.
  • the larger the diameter of the rolling device the larger the area over which charge carriers can be transferred from the rolling device to the embossing element or vice versa. In particular, the ratio of length to diameter of the rolling device should be as large as possible.
  • the rolling device is therefore designed to be earthed in order to be able to dissipate electrostatic charges.
  • Figure 1 shows an embodiment according to the prior art
  • Figure 2a shows a first exemplary embodiment of a rolling device according to the present invention
  • Figure 2b shows a second exemplary embodiment of a rolling device according to the present invention
  • Figure 2c shows a third exemplary embodiment of a rolling device according to the present invention
  • Figure 2d shows a fourth exemplary embodiment of a rolling device according to the present invention
  • Figure 2e shows a fifth exemplary embodiment of a rolling device according to the present invention
  • Figure 3 shows the third embodiment of a rolling device in use
  • Fig. 4a/4b an abstracted top view of an embossing process in two positions or for two consecutive contact surfaces
  • Figure 5 shows a system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows a rolling device 1 from the prior art, consisting of a core element 2 and a casing element 3.
  • Figure 2a shows a first preferred embodiment of a rolling device 1 according to the present invention, which comprises a core element 2 and a casing element 3.
  • the core element 2 is a solid body with, in the present case, a convex curvature of the core element surface 2o. It is also conceivable that the core element surface 2o is concavely curved or wavy.
  • Figure 2b shows a second preferred embodiment of a rolling device 1 according to the present invention, which comprises a core element 2 and a casing element 3.
  • the core element 2 is designed as a hollow body in order to be able to supply a core element interior 4 with a fluid and/or evacuate it.
  • a Pressure in the core element interior 4 is increased by a fluid so that the core element surface 2o takes on a convex shape.
  • the core element surface 2o is concavely curved, in particular by creating a vacuum in the core element interior 4.
  • the shell element surface 3o will also deform accordingly in this embodiment.
  • the core element interior 4 is filled or evacuated with a fluid via a fluid opening 5.
  • the curvature of the shell element surface 3o shown in the figure is not to scale and is only shown explicitly for the sake of clarity. This embodiment is particularly suitable for pressurization in which an increased pressure must be applied in the center of the rolling device 1.
  • Figure 2c shows a third preferred embodiment of a rolling device 1, which comprises a core element 2 and a casing element 3.
  • the core element 2 was structured directly from a shaft 7, preferably by milling, even more preferably by turning.
  • the core element 2 comprises a sequence of radially symmetrical grooves 17, in particular obtained directly by calculation or by simulation.
  • the width and position of the grooves 17 of this groove sequence is preferably selected so that when pressure is applied, the line force generated in a contact surface is as homogeneous as possible (see Figure 3 below).
  • this embodiment is an elegant way of imitating the pressure behavior of a rolling device 1 according to Figure 2a.
  • Convex rolling devices 1 according to Figure 2a are relatively difficult to form with small tolerances for large ratios of roller length to roller diameter. By structuring the core of the rolling device 1, however, at least the pressure behavior of a rolling device 1 according to Figure 2a can be simulated.
  • rolling devices 1 that can be switched and/or controlled in a spatially resolved manner.
  • Figure 2d shows a fourth preferred embodiment of a rolling device 1 according to the present invention, which comprises a core element 2 and a casing element 3, wherein the core element 2 is constructed from a plurality of core sections 6, particularly preferably eight individual core sections 6.
  • the core sections 6 are fixed on a shaft 7.
  • the third and sixth core sections 6 from the left were cut halfway in order to be able to illustrate the construction of an individual core section 6.
  • a core section 6 comprises at least a first annular electrode 8, a piezoelectric ring 9 and a second annular electrode 8.
  • the first annular electrode rode 8 rests on the shaft 7.
  • the second ring-shaped electrode 8 contacts the casing element 3.
  • the piezoelectric ring 8 is enclosed by the two ring electrodes 8.
  • a voltage can be applied between the two ring-shaped electrodes 8 of each core section 6.
  • a voltage U>0 see sixth core element 6 from the left
  • the piezoelectric ring 9 expands radially.
  • Wiring is preferably carried out via the shaft 7 and is continued at the edge of the shaft 7 in a manner not specified in more detail.
  • Figure 2e shows a fifth preferred embodiment of a rolling device 1 of the present invention, which comprises a core element 2, which is made up of a plurality of core sections 6, shown as eight individual core sections 6.
  • the core sections 6 are fixed on a shaft 7.
  • the third and sixth core sections 6 from the left have been cut open on one side in order to be able to show the structure of a core section 6.
  • a core section 6 comprises at least one annular expansion element 15, which can experience a change in length due to thermal expansion when thermally applied.
  • the annular expansion element 15 rests on the shaft 7.
  • the annular expansion element 15 contains a heater 16, preferably a simple heating wire, which converts electricity into Joule heat. A voltage can be applied to the heater 16 in order to generate the flow of current.
  • the ring-shaped expansion element 15 expands radially due to thermal expansion.
  • the wiring is preferably carried out via the shaft 7 and is continued at the edge of the shaft 7 in a manner not specified in more detail.
  • Figure 3 shows the rolling device 1 according to Figure 2c, which transmits a force, in particular a line force, to an embossing element 30, in particular with a stamp 11, wherein the stamp 11 was manufactured on a carrier 10.
  • the carrier 10 is usually referred to in English as a "back-plane".
  • the carrier 10 is preferably made of a transparent material, in particular glass, so that the embossing compound 12, which is embossed by the stamp 11, can be cured from the side of the carrier 10 by means of UV light.
  • the embossing compound 12 was cured on a Substrate 13 is deposited.
  • the lower part of Figure 3 shows a pressure-location diagram.
  • the abscissa represents the position and the ordinate the pressure along a line of the substrate 13.
  • the rolling device 1 is pressed onto the carrier 10 on the left and right sides by the forces F and thus generates a line pressure along the stamp 11 or the embossing mass 12.
  • the pressure line has a width of less than 10 mm, preferably less than 8 mm, even more preferably less than 5 mm, most preferably less than 3 mm, most preferably less than 1 mm.
  • Figure 4a shows an abstract top view of an embossing process or a top view of an embossing process in a first position in the sense of the present invention. Only the most important components are shown.
  • the embossing element 30 embosses the circular substrate 13 by applying pressure to the rolling device 1.
  • the rolling device 1 is shown semi-transparently in order to be able to show the approximate length L1 of the force effect or the contact area. It can be seen that the length L1 of the line pressure at the beginning of the substrate 13 is much smaller than the diameter of the substrate 13.
  • the left and right forces F acting on the rolling device 1 (see Figure 3) must also be correspondingly small.
  • the force as a function of the translation direction y of the rolling device 1 for the left and right bearings of the rolling device 1 are shown on the left and right sides.
  • Figure 4b shows an abstracted top view of an embossing process or a top view of the embossing process in a second position, wherein in the second position the rolling device 1 rests against an adjacent contact surface with a greater length, namely L2.
  • the rolling device 1 was moved along the translation direction y and is located in the middle of the substrate 13.
  • the length of the line pressure has also increased accordingly to L2.
  • the control of the line pressure along the translation direction of the rolling device 1 is force-controlled and the line pressure along a normal to the translation direction is geometry-controlled.
  • Figure 5 shows an abstracted side view of a system 26 with a rolling device 1 according to the invention.
  • the suspension of the rolling device 1 on a roller carrier 21, as well as the components for the translational movement along the translation direction T of the rolling device 1 are not shown.
  • the rolling device 1 can be moved along a range of motion S, in particular along a translation direction T.
  • the rolling device 1 is connected to a spring element 19 via a roller carrier 21.
  • the spring element 19 is fixed by a spring element fixation 20.
  • the roller carrier 21 is supported between the spring element fixation 20 and the rolling device 1, in particular in the middle, by a fine adjustment element 25.
  • the fine adjustment element 25 is able to raise or lower the roller carrier 21 and all components fixed to it with a small travel path.
  • the fine adjustment element 25 is in particular a bellows, a piezo element or a piezo column and can be regulated or controlled by switching elements (not shown).
  • a contact element 22 is mounted in a contact element holder 23.
  • a readable pressure sensor (not shown).
  • the fine adjustment element 25 and the contact element 22 can be positioned together in height by a coarse adjustment element 24.
  • the coarse adjustment element 24 can be a motor with or without a gear, in particular a linear motor.
  • the elements 22, 23, 24 and 25 together form a support element 27.
  • the support element 27 can also be located at the end of the roller carrier 21.
  • the coarse adjustment element 24 ensures that the roller carrier 21 and thus the rolling device 1 can assume their starting position. In particular, this is the position in which the rolling device 1 just touches the carrier 10 on which the stamp 11 was produced. In this position, the fine adjustment element 25 can then carry out the fine positioning.
  • the contact element 22 allows the force exerted by the roller carrier 21 and all of the components fixed to it to be measured via the pressure sensor installed in the contact element fixation 23.
  • the position of the rolling device 1 and the existing lever arm can be used to calculate the average pressure applied by the rolling device 1 to the carrier 10 and thus to the stamp 11 and the embossing compound 12 to be embossed with it.
  • the actual pressure distribution is preferably measured by pressure sensors in the rolling device 1.
  • the advantage of this system 26 is that it is easy to implement and economical. It is also conceivable that the substrate 13 does not lie directly on the base 18, but that a substrate holder is located between the substrate 13 and the base 18. Sensors, preferably pressure sensors, can also be installed in the base 13 and/or in a substrate holder. Any substrate holder could be tempered, i.e. heated or cooled, in order to be able to adjust the temperature of the embossing process. By increasing the temperature, the viscosity of the material to be The temperature can be influenced by the embossing mass 12. Peltier elements would be particularly preferred for heating and/or cooling, as these can be easily installed and are particularly easy to control electrically. Furthermore, temperature control can have a positive influence on the pressure homogeneity to be achieved.
  • the floating bearing design with the aid of a spring 19 allows a design in which the bearing does not react on the rolling device 1 and influence the embossing.
  • the roller carrier 21 preferably rests only on the spring element 19 and is pressed downwards exclusively by gravity, i.e. a vertical force.
  • the fine adjustment element 25 and the contact element 22 apply the corresponding counterforce. Ideally, this means that no horizontal forces are generated that would cause the rolling device 1 to slide during the contacting process and thus destroy the embossing pattern.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

Rollvorrichtung (1) zur Druckbeaufschlagung eines Prägeelements (30), das in einem Prägevorgang eine Oberflächenstruktur in einem Objekt, insbesondere in einer Prägemasse (12), einlässt, wobei beim Prägevorgang die Rollvorrichtung (1) über ein Kontaktfläche auf das Prägeelement (30) einwirkt und sich um eine Rotationsachse (R) drehend entlang einer Translationsrichtung (T) bewegt, um über zueinander entlang der Translationsrichtung (T) versetzte Kontaktflächen, insbesondere nacheinander, auf das Prägeelement (30) ein- zuwirken, umfassend: - ein Kernelement (2) und - ein das Kernelement (2) umgebendes Mantelelement (3), wobei das Kernelement (2) und das Mantelelement (3) derart ausgelegt sind, dass eine Krafteinwirkung sowohl über die Kontaktfläche entlang einer senkrecht zur Translationsrichtung (T) verlaufenden Richtung als auch über mehrere in Translationsrichtung (T) aufeinanderfolgenden Kontaktflächen homogen auf das Prägeelement (30) einwirkt.

Description

Rollvorrichtung sowie Anlage und Verfahren zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in einem Objekt
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rollvorrichtung sowie eine Anlage und ein Verfahren zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in einem Objekt.
Rollvorrichtungen zur Ausbildung von Oberflächenstrukturen sind hinlänglich bekannt.
Eine sehr häufig verwendete Rolle ist die Prägerolle. Die Prägerolle besitzt an ihrer äußersten Mantelfläche Strukturen, die in eine Prägemasse geprägt werden sollen. Prägerollen können aus einem einzigen, massiven Bauteil gefertigt werden. Die Strukturen der Prägerolle können dann direkt in die massive Prägerollenoberfläche eingebracht werden. Manche Prägerollen besitzen allerdings einen festen Kern aus einem massiven Material und einen weichen Mantel, in dem sich die Prägestrukturen befinden. Die Prägerolle ist in diesem Fall selbst eine Art Rollstempel und wird direkt zum Prägen verwendet.
Aus der WO 2014 037 044 A1 ist ein anderes Verfahren zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in ein Objekt bekannt. Dabei wird eine Oberflächenstruktur im Mikro- bzw. Nanometerbereich in eine Außenseite des Objekts eingelassen. Hierzu wird ein als Stempel ausgebildetes Prägeelement in die Außenseite des Objekts eingedrückt. Die hierfür erforderliche Krafteinwirkung geht von einer Rollvorrichtung aus, die über eine Kontaktfläche auf eine Rückseite des Prägeelements einwirkt und das Prägeelement auf diese Weise dazu veranlasst, in die Außenseite des Objekts einzugreifen, um so im Bereich der Kontaktfläche die Oberflächenstruktur zu bilden. Durch ein Abrollen über die Rückseite des Prägeelement erfolgt dann die vollständige Ausbildung einer zweidimensionalen Oberflächenstruktur im gewünschten Umfang. Eine solche Rolle kann auch als Druckbeaufschlagungsrolle bezeichnet werden.
Die Druckbeaufschlagungsrolle wird vorwiegend dazu verwendet, eine möglichst homogene Linienkraft auf ein darunterliegendes Prägeelement aufzubringen. Insbesondere handelt es sich bei dem Prägeelement um einen Stempel, vorzugsweise einen Weichstempel. Der Weichstempel kann beispielsweise auf einem Trägersubstrat aufgebracht sein. Man verwendet also keine Prägerolle, um Prägestrukturen in eine Prägemasse zu drücken, sondern einen Stempel, der von der Rückseite mit einer Druckbeaufschlagungsrolle mit Druck beaufschlagt wird.
Nachteilig im Stand der Technik ist, dass durch die Kraftbeaufschlagung der Druckbeaufschlagungsrolle an der Seite, die Linienkraft im Allgemeinen nicht mehr homogen, und damit der auf den Stempel ausgeübte Druck nicht mehr gleichmäßig ist. Ein gleichmäßiger Druck ist aber notwendig, um die Prägestrukturen des Stempels korrekt in die Prägemasse zu drücken.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise auch eine Rollvorrichtung bekannt, bei der innerhalb eines Teilabschnitts entlang des Umfangs ein verlagerbares Bauteil vorgesehen ist, das mit einer Feder vorgespannt ist. Aus der US 5,662,574 ist eine Rollvorrichtung bekannt, die ein Mantelelement und ein Kernelement umfasst, wobei das Kernelement in Bezug auf die Rotationsachse, um die das Kernelement dreht, einen Außenumfang aufweist, der nicht vollständig rotationssymmetrisch ist.
Angesichts des Obigen, macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, eine Rollvorrichtung bereitzustellen, die das Prägeelement möglichst positionsgenau und reproduzierbar in die Prägemasse, d. h. das zu prägende Objekt, eindrückt.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mittels einer Rollvorrichtung gemäß Anspruch 1 , mittels einer Anlage zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in ein Objekt gemäß Anspruch 13 und mit einem Verfahren zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in ein Objekt gemäß Anspruch 15.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Rollvorrichtung zur Druckbeaufschlagung eines Prägeelements vorgesehen, das in einem Prägevorgang eine Oberflächenstruktur in einem Objekt, insbesondere in einer Prägemasse, einlässt bzw. realisiert, wobei beim Prägevorgang die Rollvorrichtung über ein Kontaktfläche auf das Prägeelement einwirkt und sich um eine Rotationsachse drehend entlang einer Translationsrichtung bewegt, insbesondere unter Aufrechthaltung einer Druckbeaufschlagung auf das Prägeelement, um über zueinander entlang der Translationsrichtung versetzte Kontaktflächen, insbesondere nacheinander, auf das Prägeelement einzuwirken, umfassend: ein Kernelement und ein das Kernelement umgebendes Mantelelement, wobei das Kernelement und das Mantelelement, insbesondere durch deren geometrische Gestalt entlang einer axialen Richtung bzw. Längsrichtung der Rollvorrichtung, derart ausgelegt sind, dass eine Krafteinwirkung sowohl über die Kontaktfläche entlang einer senkrecht zur Translationsrichtung verlaufenden Richtung als auch über mehrere in Translationsrichtung aufeinanderfolgenden Kontaktflächen, insbesondere nacheinander, homogen auf das Prägeelement einwirkt.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Rollvorrichtungen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Krafteinwirkung homogen auf das Prägeelement erfolgen kann, insbesondere über eine zweidimensionale Fläche, die sich sowohl senkrecht zur Translationsrichtung, insbesondere über mehr als 50 %, bevorzugt über mehr als 75 % und besonders bevorzugt über mehr als 90 % der Erstreckung der Rollvorrichtung, als auch über mehrere Kontaktflächen entlang der Translationsrichtung erstreckt. Die Rollvorrichtung, die beispielsweise in einer entsprechenden Halterung rotierbar gelagert ist, umfasst hierzu insbesondere geeignete Ausgestaltungen des Kernelements und des Mantelelements, um die Homogenisierung bzw. die Homogenität der Krafteinwirkung über die zweidimensionale Fläche zu realisieren. Hierzu ist die Rollvorrichtung entsprechend strukturell ausgelegt, beispielsweise durch eine geeignete Umfangsgeometrie des Kernelements und/oder eine Innenseitengeometrie des Mantelelements, die sich bevorzugt entlang der axialen Richtung der Rollvorrichtung ändert. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich die radiale Ausdehnung des Kernelements und/oder des Mantelelements in axialer Richtung zur Einstellung der homogenen Krafteinwirkung entlang einer Richtung, die senkrecht zur Translationsrichtung verläuft, ändert. Die Rollvorrichtung ist insbesondere eine Druckbeaufschlagungsrolle. Insbesondere umgibt das Mantelelement das Kernelement zumindest zu 80 %, bevorzugt zumindest zu 90 % und besonders bevorzugt zumindest zu 95 %, und beispielsweise sind nur die Stirnseiten des Kernelements nicht von dem Mantelelement umschlossen bzw. umgeben.
Wird das Mantelelement aus einem Werkstoff gefertigt, dessen Härte in Shore A angegeben werden kann, gelten folgenden bevorzugten Werte: Die Shore A Härte liegt zwischen 10 und 100, vorzugsweise zwischen 15 und 70, noch bevorzugter zwischen 20 und 60, am bevorzugtesten zwischen 30 und 50, am allerbevorzugtesten zwischen 40 und 45. Insbesondere ist die homogene Krafteinwirkung entlang einer senkrecht zur Translationsrichtung verlaufenden Richtung im Vergleich zu einer Referenzrollvorrichtung zu verstehen, bei der Kernelement und Mantelelement entlang der axialen Richtung bzw. Erstreckung dieselbe, insbesondere gleichbleibende, Geometrie aufweisen. Insbesondere weist die Referenzrollvorrichtung ein Kernelement und ein Mantelelement auf, die beide entlang der axialen Richtung ihren Außenumfang nicht ändern, wobei die Außenseiten von Mantelelement und Kernelement konzentrisch zueinander angeordnet sind und ihr in radialer Richtung bemessener Abstand sich entlang der axialen Richtung nicht ändert.
Es hat sich gezeigt, dass sich für solche Referenzrollvorrichtungen gerade kein im Wesentlichen homogenes Kräfteprofil einstellen lässt, wenn die Referenzrollvorrichtung in einem Prägevorgang auf das Prägeelement gedrückt wird. Stattdessen ergibt sich eine entlang der axialen Erstreckung der Referenzrollvorrichtung gesehen ungleichmäßige, d. h. inhomogene, Kräfteverteilung bzw. Kräfteeinwirkung. Gegenüber einer solchen Referenzrollvorrichtung und deren Kräfteprofil, das entlang einer senkrecht zur Translationsrichtung verlaufenden Richtung bestimmt wird, ist die erfindungsgemäße Rollvorrichtung insbesondere homogenisiert, d. h. weist ein homogeneres Kräfteprofil, d. h. eine homoge- nere, räumlich verteilte Krafteinwirkung auf das Prägeelement auf.
Durch entsprechende geometrische Ausgestaltungen des Mantelelements und des Kernelements, insbesondere durch deren Variation des Außenumfangs und/oder Innenseite in axialer Richtung, kann dieser Kräfteverlauf bzw. die Krafteinwirkung auf das Prägeelement entlang der axialen Richtung im Vergleich zu der Krafteinwirkung der Referenzrollvorrichtung homogenisiert werden.
Dies erweist sich als vorteilhaft für den Prägevorgang, da dieser präziser realisiert werden kann, insbesondere bei dem Einprägen von Mikro- oder Nanometerstrukturen. Insbesondere weisen das Kernelement und das Mantelelement entlang der axialen Richtung eine sich ändernde Außengeometrie und/oder Umfangsgeometrie auf, mit der auf die Krafteinwirkung, die im Prägevorgang von der Rollvorrichtung auf das Prägeelement einwirkt, gezielt Einfluss genommen wird bzw. genommen werden kann. Beispielweise ändert sich ein radial bemessener Abstand zwischen einem Außenumfang des Kernelements und einem Außenumfang des Mantelelements entlang der axialen Richtung, nimmt beispielsweise zur Mitte der Rollvorrichtung hin ab oder zu. Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass die Rollvorrichtung dazu ausgelegt ist, dass bei einer Translationsbewegung, d. h. bei einem Abrollen der Rollvorrichtung entlang der Translationsrichtung, die nacheinander realisierten Kontaktflächen zwischen der Rollvorrichtung und dem Prägeelement eine homogene Krafteinwirkung auf das Prägeelement veranlassen bzw. erfahren, insbesondere unter Annahme einer konstanten Kraftwirkung auf die Rollvorrichtung. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, zu vermeiden, dass durch zusätzliche Regelprozesse die Kraftwirkungen auf die Rollvorrichtung in großem Umfang nachkorrigiert werden muss. D. h. es muss lediglich im geringeren Umfang nachkorrigiert werden, wenn die Rollvorrichtung entlang der Translationsrichtung bewegt und dabei eine zweidimensionale Oberflächenstruktur in das Objekt eingelassen wird. Damit unterscheidet man sich insbesondere von solchen Rollvorrichtungen oder rollenden Prägekörpern, die beispielsweise Kernelemente aufweisen, die nicht vollständig rotationssymmetrisch sind und beispielsweise in einer senkrecht zur axialen Richtung verlaufenden Ebene Bogenabschnitte aufweisen, die eine andere Struktur oder Geometrie aufweisen als der übrige Außenumfang des Kernelements. Diese abweichenden Teilbereiche können beim Abrollen entlang der Translationsrichtung zu einer verstärkten Inhomogenisierung der Krafteinwirkung führen. Die Rollvorrichtung ist insbesondere dafür ausgelegt, dass sie durch die geeignete geometrische Ausgestaltung bzw. geometrische Gestalt von Mantelelement und Kernelement, dafür sorgt, dass entlang der Translationsrichtung für mehrere aufeinanderfolgende Kontaktflächen ein im Wesentlich homogen wirkende Krafteinwirkung realisiert wird und auch dafür sorgt, dass gleichzeitig ein homogenisiertes Kraftprofil bzw. Krafteinwirkungsprofil entlang einer Richtung erzeugt wird, die senkrecht zu dieser Translationsrichtung verläuft. Dadurch ist es in vorteilhafter weise möglich, über die zweidimensionale Fläche eine möglichst homogene Krafteinwirkung sicherzustellen, die sich vorteilhaft auswirkt auf die Kontrolle und Präzision beim Einlassen und Einprägen der Oberflächenstruktur mittels des Prägeelements. Hierfür wird insbesondere die äußere Gestalt des Kernelement entlang einer Richtung modifiziert bzw. moduliert, die parallel zur axialen Ausdehnung bzw. axialen Richtung bzw. Längsrichtung verläuft.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Krafteinwirkung auch dann über mehrere in Translationsrichtung aufeinanderfolgende Kontaktflächen homogen auf das Prägeelement einwirkt, wenn sich die Kontaktfläche in ihrer Größe, insbesondere in einer senkrecht zur Translationsrichtung bemessenen Länge, ändert bzw. wenn sich eine Größe bzw. Länge des zu bearbeitenden Objekts ändert. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das zu prägende Objekt eine vom Rechteck abweichende Geometrie aufweist und beispielsweise rund oder elliptisch ist. In diesem Fall wird beispielsweise auch durch eine kontrollierte, d. h. gesteuerte, Kraftbeaufschlagung dafür gesorgt, dass entlang der Translationsrichtung die Krafteinwirkung für aufeinanderfolgende Kontaktflächen trotzdem homogen ist. Beispielweise wird für eine größer werden Fläche, die am Objekt zu prägen ist, die Kraftbeaufschlagung erhöht. Hierzu ist an der Vorrichtung eine entsprechende Steuereinheit erforderlich, die dazu ausgelegt ist. Eine entsprechende Anpassung der Kraftbeaufschlagung an die Kontaktfläche bzw. die zu prägende Fläche erweist sich insbesondere als vorteilhaft für kreisrunde oder elliptische Objekte, wie beispielsweise Siliziumwafer. Diese sind bevorzugt kreisförmig.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass ein Außenumfang der Rollvorrichtung zylindrisch ausgeformt ist, insbesondere derart zylindrisch ausgestaltet ist, dass sich in einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Ebene entlang der gesamten axialen Ausdehnung der Rollvorrichtung ein konstanter Kreisquerschnitt einstellt bzw. eingestellt ist oder realisiert ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Prägeelement einen Stempelbereich aufweist, der insbesondere dazu ausgelegt ist, eine Mikrometer- und/oder Nanometerstruktur im Objekt einzulassen, das insbesondere eine Prägemasse ist. Insbesondere ist das Prägeelement für eine Abformgenauigkeit im Mikrometer- und/oder Nanometerbereich ausgelegt. Unter einer Abformgenauigkeit wird die kleinste Strukturgröße verstanden, die noch fehlerfrei hergestellt werden kann. Die Abformgenauigkeit des Prägeelements ist kleiner als 1000 nm, vorzugsweise kleiner als 500 nm, bevorzugter kleiner als 100 nm, am bevorzugtesten kleiner als 10 nm.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Rollvorrichtung in einer Anlage verwendet wird, die dazu ausgelegt ist, Substrate herzustellen, die eine festgelegte Oberflächenstruktur aufweisen, insbesondere im Mikro- bzw. Nanometerbereich. Dabei handelt es sich bevorzugt bei dem Substrat um ein Bauteil für die Halbleiterindustrie, beispielsweise ein Teil eines Mikrochips.
Vorzugsweise ist die Kontaktfläche im Wesentlichen linienförmig ausgestaltet. Mit anderen Worten: Die Kontaktfläche für eine Position (ohne Translationsbewegung) erstreckt sich über eine parallel zur Rotationsachse verlaufende Länge, die mehr als 5- mal, bevorzugt mehr als 10-mal und besonders bevorzugt mehr als 20-mal so groß ist wie eine senkrecht dazu bemessene maximale Breite der Kontaktfläche. Dies gilt insbesondere für eine Momentaufnahme, in der die Rollvorrichtung auf das Prägeelement einwirkt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine Außenumfangsfläche der gesamten Rollvorrichtung, bestimmt durch den Außenumfang des Mantelelements, frei ist von Oberflächenstrukturen, insbesondere um auch hier die Homogenisierung zu realisieren bzw. ebenfalls zumindest zu unterstützten. Insbesondere ist unter einer homogenen Krafteinwirkung zu verstehen, dass die Krafteinwirkungen für unterschiedliche Punkte, entweder für unterschiedliche Kontaktflächen oder für unterschiedliche Punkte innerhalb der Kontaktfläche, nicht mehr als 15 %, bevorzugt nicht mehr als 10 % und besonders bevorzugt nicht mehr als 5 % von einem Mittelwert der Krafteinwirkungen auf das Prägeelement in den verschiedenen Punkten bzw. Bereichen abweichen. Die Krafteinwirkung, insbesondere deren räumliche bzw. zweidimensionale Verteilung, wird beispielsweise bestimmt, indem die jeweilige Krafteinwirkung punkt- oder bereichsweise ermittelt wird und diese dann in Abhängigkeit der räumlichen Verteilung wiedergegeben wird, beispielsweise mit in die Rollvorrichtung integrierte Drucksensoren. Im Falle einer homogenen Krafteinwirkung bildet sich dann ein im Wesentlichen konstantes Krafteinwirkungsprofil aus.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Kernelement eine zur Rotationsachse vollständig rotationssymmetrisch ausgebildete Umfangsgeometrie aufweist, d. h. die Umfangsgeometrie des Kernelements kann durch Rotation um einen beliebigen Winkel in sich selbst überführt werden. Auch wenn sich der Außenumfang des Kernelements in axialer Richtung ändert, insbesondere derart ändert, dass sich ein homogenisiertes Kräfteprofil bzw. ein konstantes Krafteinwirkungsprofil entlang der axialen Richtung der Rollvorrichtung ergibt, ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass eine vollständige Rotationssymmetrie bezüglich der Rotationsachse in Hinblick auf den Außenumfang für das Kernelement vorliegt. Mit anderen Worten: Für das Kernelement sind entlang der axialen Richtung konzentrische Kreise als Umfangsquerschnitt vorgesehen, die sich zur Anpassung bezüglich der Homogenisierung entlang der axialen Richtung ändern können, aber kreisumfänglich ausgebildet sind, um in vorteilhafter weise sicherzustellen, dass bei der Abrollbewegung in Translationsrichtung für aufeinanderfolgende Kontaktflächen homogene Krafteinwirkungen realisiert werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass zumindest für eine halbe, eine drei-Viertel oder eine vollständige Drehung, die bei der Drehung erzeugten Kontaktflächen im Wesentlichen eine homogene Krafteinwirkung aufweisen bzw. ihnen ein entsprechendes homogenes Kräfteeinwirkungsprofil zuzuordnen ist. Dadurch grenzt man sich insbesondere von solchen Rollvorrichtungen ab, bei denen das Kernelement zumindest keinen über die gesamte axiale Erstreckung ausgebildeten Kreisquerschnitt aufweist, was dazu führt, dass bei unterschiedlichen Drehstellungen der Rollvorrichtung unterschiedliche Krafteinwirkungen bzw. Übertragungen realisiert werden, insbesondere bei einer entsprechenden Krafteinwirkung, die auf die Rollvorrichtung einwirkt.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Kernelement aus einem ersten Material und das Mantelelement aus einem zweiten Material gefertigt ist, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, gerade auch durch die Materialwahl Einfluss zu nehmen auf die Krafteinwirkung, insbesondere auf die Krafteinwirkung entlang einer Linie, insbesondere entlang einer parallel zur Rotationsachse verlaufenden linienförmigen Kontaktfläche. Bevorzugt handelt es sich um gummiartige Materialen mit unterschiedlichen E-Modulen. Besonders bevorzugt umfasst das Kernelement ein Metall und/oder das Mantelelement ein Kunststoff.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Umfangsgeometrie des Kernelements veränderbar ist. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, beispielsweise über mehrere Zyklen von Prägevorgängen, eine optimierte und angepasste Umfangsgeometrie zu erstellen, um eine möglichst optimale Voraussetzung für den Prägevorgang, insbesondere in Hinblick auf dessen Präzision, zu gewährleisten. Dadurch ist es zudem auch möglich, über die gesamte Lebensdauer der Rollvorrichtung Anpassungen vorzunehmen, wenn beispielsweise durch Abnutzung oder Abtrag der äußeren Fläche hier eine Anpassung erforderlich ist, um auch auf Dauer eine präzise Einprägung zu gewährleisten. Auch eine Anpassung in einem Echtzeit-Regelkreis ist vorstellbar, insbesondere wenn Drucksensoren in die Rollvorrichtung eingebaut sind.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, wenn die Umfangsgeometrie des Kernelements mittels mindestens einer Elektrode und/oder eines Piezoelements in oder am Kernelement einstellbar ist. Insbesondere ist es dadurch in vorteilhafter Weise möglich, durch einfache elektronische Steuersignale den Umfang, insbesondere dessen Größe, einzustellen. Dadurch lässt sich beispielsweise im Rahmen eines Regelkreises die Krafteinwirkung entlang der axialen Richtung der Rollvorrichtung einstellen und optimieren. Dies erfolgt bevorzugt automatisch oder in einem vorbereitenden Messvorgang. Denkbar ist auch, dass sich bestimmte Kernabschnitte, beispielsweise durch elektrische und/oder thermische Energie veranlasst, in ihrem Umfang ändern lassen. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass sich die Umfangsgeometrie entlang der axialen Richtung stufenweise oder kontinuierlich ändert bzw. ändern lässt. Ferner ist es vorgesehen, dass das Kernelement einen Kernelementinnenraum zur Aufnahme eines Fluids aufweist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kernelementinnenraum, um einen Hohlraum, der mit einer Flüssigkeit befüllbar ist. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass eine Wandung des Kernelements, insbesondere eine Wandung, die den Kernelementinnenraum begrenzt, elastisch deformierbar ist. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch das Befüllen des Kernelementinnenraums mit dem Fluid, beispielsweise mit einem Gas oder einer Flüssigkeit, gezielt eine Wölbung zu veranlassen, mit der wiederrum eine entsprechende Geometrie am Außenumfang des Kernelements realisiert werden kann. Hierzu ist es bevorzugt vorgesehen, dass sich beispielsweise die Dicke der Wandung entlang der axialen Richtung ändert, um eine entsprechende Geometrie des Kernelements bei einem befüllten Kernelementinnenraums zu realisieren.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, wenn die Rollvorrichtung einen Anschluss zur fluiden Kommunikation mit dem Kernelementinnenraum aufweist. Beispielsweise ist eine Öffnung an einer der Stirnseiten der Rollvorrichtung vorgesehen, über die ein Fluid eintreten kann oder abgesaugt werden kann. Beispielsweise ist es auch vorstellbar, dass durch ein entsprechendes Vakuum das Kernelement in seiner Geometrie dahingehend beeinflusst wird, dass sich eine konkave Außenstruktur ausbildet.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Kernelement eine Umfangsgeometrie mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden konkaven und/oder konvexen Verlauf ergibt. Dabei ist es insbesondere vorstellbar, dass der Außenumfang des Kernelements entlang der axialen Richtung wellenförmig ist. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Kernelement mindestens eine Nut aufweist. Beispielsweise ist es vorstellbar, dass eine gezielte Nutfolge bzw. Abfolge von Nutverläufen entlang der axialen Richtung zu dem gewünschten Kraftverlauf führt, der mittels der Rollvorrichtung auf das Prägeelement einwirken soll. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass in einem vorangehenden Simulationsschritt die einzelnen Erhebungen, insbesondere die Nuten oder Gräben, bezüglich ihrer Position und/oder Größe ermittelt werden und diese dann besonders bevorzugt in einer Drehvorrichtung realisiert werden.
Ferner ist es vorgesehen, dass die Rollvorrichtung ein Kernelement und ein Mantelelement aufweist, die unterschiedlich dick ausgebildet sind. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Mantelelement eine in radialer Richtung bemessene erste Ausdehnung, insbesondere gemittelt über eine axiale Erstreckung der Rollvorrichtung, und das Kernelement eine in radialer Richtung bemessene zweite Ausdehnung, insbesondere gemittelt über eine axiale Erstreckung der Rollvorrichtung, aufweist, wobei ein Verhältnis der ersten Ausdehnung zur zweiten Ausdehnung einen Wert annimmt, der kleiner als 0,2, bevorzugt kleiner als 0,1 und bevorzugt kleiner als 0,05 ist. Damit wird zum Ausdruck gebracht, dass die Wandung des Mantelelements vergleichsweise dünn ist im Vergleich zur Dimensionierung der Wandung des Kernelements bzw. dem Kernelement an sich.
Der Durchmesser des Kernelements ist kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm, noch bevorzugter kleiner als 20 mm, am bevorzugtesten kleiner als 15 mm, am allerbevorzugtesten kleiner als 10 mm.
Das Material des Kernelements ist vorzugsweise aus einer der folgenden Materialklassen entnommen.
• Metall, insbesondere o Aluminium o Kupfer o Eisen o Nickel
• Legierung, insbesondere o Stahl o Nickelbasislegierung
Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anlage zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in einem Objekt, insbesondere in einer Prägemasse, mittels einer erfindungsgemäßen Rollvorrichtung und dem Prägeelement. Alle für die Rollvorrichtung beschriebenen Vorteile und Eigenschaften lassen sich analog übertragen auf die Anlage.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Anlage einen Rollträger für die Rollvorrichtung aufweist, wobei der Rollenträger ein Mittel zur Höheneinstellung der Rollvorrichtung aufweist und/oder eine Signalvorrichtung, die eine maximale Stellung der Rollvorrichtung und/oder des Rollenträgers erkennbar macht und/oder ein Federelement. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine möglichst kostengünstige Anlage zu realisieren, die dennoch geeignet ist, präzise Mikro- und Nanostrukturen in eine Prägemasse einzulas- sen. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Prägeelement, beispielsweise umfassend einen Träger und einen Stempel, dazu ausgelegt ist, eine Mikro- und/oder Nanometerstruktur in die Prägemasse einzulassen. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Mittel zur Höheneinstellung einen durch Fluid in seinem Volumen veränderbaren Balg umfasst, um möglichst geringfügige Änderungen vorzunehmen. Denkbar ist auch die alternative oder ergänzende Verwendung eines Piezoelements.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Einlassen einer Oberflächenstruktur mittels einer Anlage, wie sie vorstehend beschrieben ist, wobei in einem Prägevorgang eine Oberflächenstruktur in einem Objekt, insbesondere in eine Prägemasse, eingelassen wird, wobei beim Prägevorgang die Rollvorrichtung über eine Kontaktfläche auf das Prägeelement einwirkt und um eine Rotationsachse drehend entlang einer Translationsrichtung bewegt wird, um über zueinander entlang der Translationsrichtung versetzte Kontaktflächen auf das Prägeelement einzuwirken. Alle für die Rollvorrichtung und die Anlage beschriebenen Vorteile und Eigenschaften lassen sich analog übertragen auf das Verfahren und andersrum.
In einer ersten beispielhaften Ausführungsform ist die Kernelementoberfläche, d. h. ein Außenumfang des Kernelements, entlang der axialen Richtung der Rollvorrichtung bzw. entlang dessen Längsrichtung gekrümmt. Die Krümmung kann konvex und/oder konkav sein. Denkbar ist auch eine Welligkeit als Funktion der Position entlang der Längsrichtung bzw. der axialen Richtung bzw. Erstreckung der Rollvorrichtung. In einer Erweiterung der ersten Ausführungsform ist die Kernelementoberfläche nicht konvex, konkav und/oder wellig ausgeführt, sondern abgestuft. Die Abstufung kann als eine Welligkeit mit geringerer Auflösung verstanden werden. Denkbar ist auch die Kombination der genannten Merkmale, also beispielsweise ein Kernelement mit einer welligen Kernelementoberfläche und einer darauf aufgesetzten Strukturierung.
In einer zweiten Ausführungsform ist das Kernelement hohl und besitzt eine relativ dünne Kernwanddicke. Das Kernelement kann über eine Fluidöffnung mit einem Fluid aufgepumpt oder über die Fluidöffnung evakuiert werden. Entsprechend kann eine konvexe oder konkave Kernelementoberfläche eingestellt werden. Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass die Mantelfläche der Kernelementoberfläche folgt und so wahrscheinlich nicht mehr zylindrisch ist. Eine starke Abweichung der Zylinderform kann allerdings durch geringe Veränderungen des Kernelements verhindert werden. Insbesondere ändert sich der Kerndurchmesser als Funktion des Drucks nur im Mikrometer- oder Nanometerbereich.
In einer dritten Ausführungsform ist die Kernelementoberfläche strukturiert. Vorzugsweise wird das Kernelement aus einer massiven Welle erzeugt und durch die Einbringung von vollumfänglichen Nuten, insbesondere mit unterschiedlichen Breiten, strukturiert. Die Breite, Tiefe und Dichte der Nuten erlaubt die Variation des Drucks und somit der Einwirkkraft auf das Prägeelement im späteren Prägeprozess.
In einer vierten Ausführungsform ist es denkbar, dass das Kernelement mehrere scheibenförmige, vorzugsweise radialsymmetrische Kernabschnitte umfasst, die durch eine elektronische Steuerung ihren Durchmesser verändern können. Vorzugsweise werden solche Kernabschnitte aus Piezomaterialien gefertigt. Jeder Kernabschnitt umfasst ein piezoelektrisches Material und ist insbesondere an einem Innen- und Außenring mit einem elektrischen Material beschichtet oder verbunden, das als jeweilige Elektrode dient. Durch das Anlegen einer Spannung zwischen den beiden Elektroden baut sich über das Piezomaterial ein elektrisches Feld auf, welches auf Grund des piezoelektrischen Feldes zu einer radialsymmetrischen Ausdehnung des Kernabschnitts führt. Durch diese Ausführungsform wird insbesondere eine lokale Änderung des Radius des Kernelements ermöglicht, was die gezielte Steuerung oder Regelung des Prägedrucks, d. h. der Einwirkkraft, erlaubt.
In einer fünften Ausführungsform ist es denkbar, dass das Kernelement mehrere scheibenförmige, vorzugsweise radialsymmetrischen Kernabschnitte umfasst, die durch eine Heizung einzeln erwärmt bzw. durch eine Kühlung gekühlt werden können. Durch die Temperaturbeaufschlagung kann der Durchmesser ebenfalls entsprechend geändert werden. Vorzugsweise werden solche Kernabschnitte aus Materialien mit einem möglichst linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten gefertigt, der innerhalb des anwendbaren Temperaturbereichs eine entsprechende thermische Ausdehnung erlaubt.
In einer sechsten Ausführungsform ist es denkbar, dass das Kernelement mehrere scheibenförmigen, vorzugsweise radialsymmetrischen Kernabschnitten umfasst, die einzeln evakuiert oder mit einem Fluid beaufschlagt werden können. Das Kernelement würde dann nicht als Ganzes verformt werden, sondern es käme ausschließlich zur Verformung der explizit angesteuerten Kernabschnitte. Vorzugsweise befinden sich Sensoren im Mantelelement und/oder im Kernelement und/oder in den einzelnen Kernabschnitten. Bei den Sensoren handelt es sich vorzugsweise um Drucksensoren, mit deren Hilfe, möglichst zeitnah bzw. in Echtzeit, festgestellt werden kann, ob die angestrebte homogene Druckverteilung erreicht wird. Entsprechend kann durch ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem eine während der Druckbeaufschlagung stattfindende Steuerung bzw. Regelung erfolgen. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft auf das Erreichen der gewünschten räumlichen Verteilung der Einwirkkraft aus. Denkbar ist auch die Verwendung von Temperatursensoren bzw. Drucksensoren, die den Druck im Inneren des Kerns bzw. eines Kernelements messen. Dadurch können die von außen einstellbaren Parameter mit dem Druck der Druckbeaufschlagung bzw. Krafteinwirkungen assoziiert bzw. gekoppelt werden.
Das Mantelelement kann grundsätzlich aus einem beliebigen Material gefertigt sein. Es hat sich allerdings gezeigt, dass ein Polymer, das um einen harten Kern erzeugt wird, optimale Druckübertragungseigenschaften hat. Denkbar wäre auch ein Metallmantel. Das Kernelement könnte mit einem Metall beschichtet werden. Die so erzeugte Rollvorrichtung könnte dann sehr einfach in einer Drehbank abgedreht werden, sodass die Mantelfläche eine hohe Güte und eine geringe Rauigkeit besitzt.
Denkbar wäre auch ein Keramikmantel, d. h. ein Mantelelement, das Keramik umfasst oder vollständig aus mindestens einer Keramik gefertigt ist. Das Kernelement könnte mit einer Keramik, beispielsweise einem Oxid, einem Nitrid, einem Carbid und/oder Borid beschichtet werden. Das Abdrehen derartiger Werkstoffe erweist sich als schwierig, da es wahrscheinlich zu keiner Spanbildung kommt. Dankbar sind allerdings andere Möglichkeiten der Bearbeitung, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll.
Die Rollvorrichtung kann in einer Anlage verwendet werden, die eine sehr einfache Kontrolle der Kontaktierung der Rollvorrichtung mit einem zu beaufschlagenden Körper, insbesondere einem Trägersubstrat, erlaubt. Die Anlage umfasst dabei eine Basis, die möglichst schwingungsdämpfend wirkt. Die Basis verfügt über eine Fixierung für das Substrat, auf dem eine Prägemasse abgeschieden wird. Des Weiteren verfügt die Anlage über einen Rollenträger, an dessen einem Ende die Rollvorrichtung auf einem Aufhängesystem fixiert ist. Das andere Ende des Rollenträgers wird nicht in einem Festlager fix eingespannt oder an einem Gelenk befestigt, sondern wird von einem Loslager ausschließlich gegen die Gravitation gegen Verschiebung in der Vertikalen gesichert. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Loslager um ein Federelement, insbesondere eine Blattfeder, die von einer Federelementfixierung fixiert wird. Zwischen dem Federelement und der Rollvorrichtung befindet sich ein Stützelement, das als Ganzes durch ein Grobstellelement vertikal verschoben werden kann. Das Stützelement kann sich auch zwischen dem zu prägenden Stempel und dem Ende des Rollenträgers bzw. ganz am Ende des Rollenträgers befinden. Auf dem Stützelement befindet sich ein Feinstellelement, vorzugsweise aufgebaut zumindest aus einem Balg und/oder einem Piezoelement oder einer Piezosäule, sowie ein Kontaktelementhalter mit einem darin befindlichen Kontaktelement. Das Kontaktelement ist vorzugsweise eine Kugel. Im Kontaktelementhalter und unterhalb des Kontaktelements befindet sich ein Drucksensor. Durch das Grobstellelement wird der Rollenträger und damit die Rollvorrichtung grob positioniert. Das Feinstellelement erlaubt eine Feinpositionierung des Rollenträger und der Rollvorrichtung. Das Kontaktelement dient als Detektor, sollt sich der Rollenträger zu weit absenken. Die Rollvorrichtung selbst bewegt sich innerhalb des Rollenträgers in einem Bewegungsbereich S und kann dort die entsprechende Druckbeaufschlagung durchführen.
Der Durchmesser der Rollvorrichtung ist kleiner als 100 mm, vorzugsweise kleiner als 80 mm, noch bevorzugter kleiner als 60 mm, am bevorzugtesten kleiner als 40 mm, am allerbevorzugtesten kleiner als 30 mm. Je kleiner der Durchmesser der Rollvorrichtung ist, desto Größe ist der Winkel zwischen der Tangente an die Rollvorrichtung und der ebenen Fläche des Prägeelements. Mit größerem Winkel verbessert sich die Luftverdrängung zwischen der Rollvorrichtung und dem Prägeelement und damit das Prägeergebnis. Ein weiterer Vorteil eines kleinen Durchmessers ist, dass die Menge an erzeugter elektrostatischer Aufladung, die durch den Abrollvorgang über Kontakt- bzw. Reibungselektrizität entstehen kann, minimiert wird. Je größer der Durchmesser der Rollvorrichtung, desto größer auch die Fläche, über die Ladungsträger von der Rollvorrichtung auf das Prägeelement oder umgekehrt transferiert werden können. Insbesondere sollte vor allem das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Rollvorrichtung so groß wie möglich sein.
In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Rollvorrichtung daher geerdet ausgeführt, um elektrostatische Ladungen ableiten zu können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die zeigen in:
Figur 1 eine Ausführungsform nach dem Stand der Technik, Figur 2a eine erste beispielhafte Ausführungsform einer Rollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 2b eine zweite beispielhafte Ausführungsform einer Rollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 2c eine dritte beispielhafte Ausführungsform einer Rollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 2d eine vierte beispielhafte Ausführungsform einer Rollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 2e eine fünfte beispielhafte Ausführungsform einer Rollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 3 die dritte Ausführungsform einer Rollvorrichtung in Anwendung und
Fig. 4a/4b eine abstrahierte Draufsicht auf einen Prägevorgang in zwei Positionen bzw. für zwei aufeinanderfolgende Kontaktflächen
Figur 5 eine Anlage gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu und auf die Einzeichnung von Schraffierungen wird verzichtet.
Die Figur 1 zeigt eine Rollvorrichtung 1 aus dem Stand der Technik, bestehend aus einem Kernelement 2 und einem Mantelelement 3.
Die Figur 2a zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Rollvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Kernelement 2 und ein Mantelelement 3 umfasst. Das Kernelement 2 ist ein Volumenkörper mit einer, im vorliegenden Fall, konvexen Krümmung der Kernelementoberfläche 2o. Denkbar ist auch, dass Kernelementoberfläche 2o konkav gekrümmt oder wellig ausgeführt ist.
Die Figur 2b zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer Rollvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Kernelement 2 und ein Mantelelement 3 umfasst. Das Kernelement 2 ist als Hohlkörper ausgeführt, um einen Kernelementinnenraum 4 mit einem Fluid beaufschlagen und/oder evakuieren zu können. Im vorliegenden Fall wird ein Druck im Kernelementinnenraum 4 durch ein Fluid so erhöht, dass die Kernelementoberfläche 2o eine konvexe Form annimmt. Denkbar ist auch, dass Kernelementoberfläche 2o, insbesondere durch das Anlegen eines Vakuums im Kernelementinnenraum 4, konkav gekrümmt ist. Durch die Anpassung der Kernelementoberfläche 2o wird sich in dieser Ausführungsform auch die Mantelelementfläche 3o entsprechend verformen. Der Kernelementinnenraum 4 wird über eine Fluidöffnung 5 mit einem Fluid gefüllt bzw. evakuiert. Die in der Figur dargestellte Krümmung der Mantelelementoberfläche 3o ist nicht maßstabsgetreu und wird nur der Übersichtlichkeit halber so explizit dargestellt. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für eine Druckbeaufschlagung, in der eine erhöhter Druck im Zentrum der Rollvorrichtung 1 aufgebracht werden muss.
Die Figur 2c zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer Rollvorrichtung 1 , die ein Kernelement 2 und ein Mantelelement 3 umfasst. Der Kernelement 2 wurde, vorzugsweise durch Fräsen, noch bevorzugter durch Drehen, direkt aus einer Welle 7 heraus strukturiert. Der Kernelement 2 umfasst eine, insbesondere direkt durch Berechnung bzw. durch eine Simulation erhaltenen Abfolge von radialsymmetrischen Nuten 17. Die Breite und Position der Nuten 17 dieser Nutfolge wird bevorzugt so gewählt, dass bei einer Druckbeaufschlagung die erzeugte Linienkraft in einer Kontaktfläche möglichst homogen ist (siehe Figur 3 unten). Insbesondere handelt es sich bei dieser Ausführungsform um eine elegante Möglichkeit das Druckverhalten einer Rollvorrichtung 1 gemäß Figur 2a zu imitieren. Konvexe Rollvorrichtung 1 gemäß Figur 2a sind für große Verhältnisse von Rollenlänge zu Rollendurchmesser relativ schwer mit geringen Toleranzen zu formen. Durch die Strukturierung des Kerns der Rollvorrichtung 1 kann aber zumindest das Druckverhalten einer Rollvorrichtung 1 gemäß Figur 2a simuliert werden.
Die nächsten beiden Figuren beschreiben Rollvorrichtungen 1 , die ortsaufgelöst schalt- und/oder regelbar sind.
Die Figur 2d zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform einer Rollvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Kernelement 2 und ein Mantelelement 3 umfasst, wobei das Kernelement 2 aus einer Mehrzahl an Kernabschnitte 6, besonders bevorzugt, acht einzelnen Kernanschnitten 6, aufgebaut ist. Die Kernabschnitte 6 sind auf einer Welle 7 fixiert. Der dritte und der sechste Kernabschnitte 6 von links wurden halbseitig geschnitten, um den Aufbau eines einzelnen Kernabschnittes 6 darstellen zu können. Ein Kernabschnitt 6 umfasst mindestens eine erste ringförmige Elektrode 8, einen piezoelektrischen Ring 9 und eine zweite ringförmige Elektrode 8. Die erste ringförmige Elekt- rode 8 liegt auf der Welle 7 auf. Die zweite ringförmige Elektrode 8 kontaktiert den Mantelelement 3. Der piezoelektrische Ring 8 wird von den beiden Ringelektroden 8 eingeschlossen. Zwischen den beiden ringförmigen Elektroden 8 eines jeden Kernabschnittes 6 kann eine Spannung angelegt werden. Durch das Anlegen einer Spannung U>0 (siehe sechstes Kernelement 6 von links) dehnt sich der piezoelektrische Ring 9 radial aus. Dadurch erhält man ein Kernelement 2, das mehrere schaltbaren Kernabschnitte 6 umfasst. Je kleiner eine Breite der Kernabschnitte 6, desto höher ist ein Auflösungsvermögen entlang einer Rotationsachse R des Kernelements 2. Eine Verdrahtung erfolgt vorzugsweise über die Welle 7 und wird am Rand der Welle 7 durch eine nicht näher bestimmte Art und Weise fortgeführt.
Die Figur 2e zeigt eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer Rollvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung, die ein Kernelement 2 umfasst, das aus einer Mehrzahl an Kernabschnitten 6, dargestellt aus acht einzelnen Kernabschnitten 6, aufgebaut ist. Die Kernabschnitte 6 sind auf einer Welle 7 fixiert. Der dritte und das sechste Kernabschnitt 6 von links wurden halbseitig aufgeschnitten, um den Aufbau eines Kernabschnitts 6 darstellen zu können. Ein Kernabschnitt 6 umfasst mindestens ein ringförmiges Dehnelement 15, das durch eine thermische Beaufschlagung eine Längenänderung durch thermische Dehnung erfahren kann. Das ringförmigen Dehnelement 15 liegt auf der Welle 7 auf. Das ringförmigen Dehnelement 15 enthält eine Heizung 16, vorzugsweise einen einfachen Heizdraht, der Strom in Joulesche Wärme umwandelt. An der Heizung 16 kann eine Spannung angelegt werden, um den Stromfluss zu erzeugen. Durch das Anlegen einer Spannung U>0 (siehe sechster Kernabschnitt 6 von links) dehnt sich das ringförmigen Dehnelement 15 durch die thermische Dehnung radial aus. Dadurch erhält man ein Kernelement 2, das mehrere schaltbare Kernabschnitte 6 aufweist. Je kleiner die Breite der Kernabschnitte 6, desto höher die Auflösung entlang der Rotationsachse R des Kernelements 2. Die Verdrahtung erfolgt vorzugsweise über die Welle 7 und wird am Rand der Welle 7 durch eine nicht näher bestimmte Art und Weise fortgeführt.
Die Figur 3 zeigt die Rollvorrichtung 1 gemäß Figur 2c, die eine Krafteinwirkung, insbesondere eine Linienkraft, auf ein Prägeelement 30, insbesondere mit einem Stempel 11 , überträgt, wobei der Stempel 11 auf einem Träger 10 gefertigt wurde. Der Träger 10 wird im Englischen meistens als „back-plane“ bezeichnet. Der Träger 10 ist vorzugsweise aus einem transparenten Material, insbesondere Glas, gefertigt, sodass die Prägemasse 12, die durch den Stempel 11 geprägt wird, von der Seite des Trägers 10 mittels UV Licht ausgehärtet werden kann. Die Prägemasse 12 wurde vor dem Prägevorgang auf einem Substrat 13 abgeschieden. Der untere Teil der Figur 3 zeigt ein Druck-Orts Diagramm. Die Abszisse stellt die Position und die Ordinate den Druck entlang einer Linie des Substrats 13 dar. Die Rollvorrichtung 1 wird links- und rechtsseitig durch die Kräfte F auf den Träger 10 gedrückt und erzeugt so einen Liniendruck entlang des Stempels 11 bzw. der Prägemasse 12. Die Drucklinie hat eine Breite von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 8 mm, noch bevorzugter weniger als 5 mm, am bevorzugtesten weniger als 3 mm, am allerbevorzugtesten weniger al 1mm.
Die Figur 4a zeigt eine abstrahierte Oberansicht eines Prägevorgangs bzw. eine Draufsicht auf einen Prägevorgang in einer ersten Position im Sinne der vorliegenden Erfindung. Dargestellt sind nur die wichtigsten Bauteile. Das Prägeelement 30 prägt das kreisrunde Substrat 13 über eine Druckbeaufschlagung der Rollvorrichtung 1. Die Rollvorrichtung 1 wird halbtransparent dargestellt, um die ungefähre Länge L1 der Krafteinwirkung bzw. der Kontaktfläche darstellen zu können. Erkennbar ist, dass die Länge L1 des Liniendrucks am Beginn des Substrats 13 viel kleiner ist als der Durchmesser des Substrats 13. Entsprechend gering müssen auch die linke und die rechte Kraft F, die auf die Rollvorrichtung 1 einwirken (siehe Figur 3) sein. Die Kraft als Funktion der Translationsrichtung y der Rollvorrichtung 1 für das linke bzw. rechte Lager der Rollvorrichtung 1 werden links- bzw. rechtsseitig dargestellt.
Die Figur 4b zeigt eine abstrahierte Oberansicht eines Prägevorgangs bzw. Draufsicht auf den Prägevorgang in einer zweiten Position, wobei in der zweiten Position die Rollvorrichtung 1 an einer benachbarten Kontaktfläche mit einer größeren Länge, nämlich L2, anliegt. Die Rollvorrichtung 1 wurde entlang der Translationsrichtung y bewegt und befindet sich in der Mitte des Substrats 13. Entsprechend hat sich auch die Länge der Liniendruck auf L2 vergrößert. Bevorzugt ist also die Steuerung des Liniendrucks entlang der Translationsrichtung der Rollvorrichtung 1 kraftgesteuert und der Liniendruck entlang einer Normalen zur Translationsrichtung geometriegesteuert.
Durch die entsprechende Gestaltung des Kernelements 2 kann im Zusammenspiel mit der korrekten, insbesondere angepassten bzw. angesteuerten, Kraft F auf das linke bzw. rechte Lage der Rollvorrichtung 1 die Homogenität des Liniendrucks sichergestellt werden.
Die Figur 5 zeigt eine abstrahierte Seitendarstellung einer Anlage 26 mit einer erfindungsgemäßen Rollvorrichtung 1. Die Aufhängung der Rollvorrichtung 1 an einem Rollenträger 21 , sowie die Bauteile zur translatorischen Bewegung entlang der Translationsrichtung T der Rollvorrichtung 1 werden nicht dargestellt. Die Rollvorrichtung 1 kann entlang eines Bewegungsbereichs S, insbesondere entlang einer Translationsrichtung T, bewegt werden. Die Rollvorrichtung 1 ist über einen Rollenträger 21 mit einem Federelement 19 verbunden. Das Federelement 19 wird von einer Federelementfixierung 20 fixiert. Der Rollenträger 21 wird zwischen der Federelementfixierung 20 und der Rollvorrichtung 1 , insbesondere mittig, von einem Feinstellelement 25 gestützt. Das Feinstellelement 25 ist in der Lage, den Rollenträger 21 und alle daran fixierten Bauteile mit geringem Verfahrweg anzuheben oder zu senken. Das Feinstellelement 25 ist insbesondere ein Balg, ein Piezoe- lement bzw. eine Piezosäule und kann durch Schaltelemente (nicht eingezeichnet) geregelt bzw. gesteuert werden. Neben dem Feinstellelement 25 befindet sich ein Kontaktelement 22, insbesondere eine Kugel. Das Kontaktelement 22 wird in einem Kontaktelementhalter 23 gelagert. Unterhalb des Kontaktelements 22 im Kontaktelementhalter 23 befindet sich ein auslesbarer Drucksensor (nicht eingezeichnet). Das Feinstellelement 25 sowie das Kontaktelement 22 können zusammen durch ein Grobstellelement 24 in der Höhe positioniert werden. Bei dem Grobstellelement 24 kann es sich um einen Motor mit oder ohne Getriebe, insbesondere einen Linearmotor, handeln. Die Elemente 22, 23, 24 und 25 bilden zusammen ein Stützelement 27. Das Stützelement 27 kann sich auch am Ende des Rollenträgers 21 befinden. Das Grobstellelement 24 sorgt dafür, dass der Rollenträger 21 und damit die Rollvorrichtung 1 ihre Ausgangsposition einnehmen können. Insbesondere handelt es sich dabei um jene Position, bei der die Rollvorrichtung 1 den Träger 10, auf dem der Stempel 11 erzeugt wurde, gerade noch berührt. In dieser Position kann dann das Feinstellelement 25 die Feinpositionierung durchführen. Das Kontaktelement 22 erlaubt über den Drucksensor, der in der Kontaktelementfixierung 23 verbaut ist, eine Messung der Kraft, die der Rollenträger 21 und alle seine an ihm fixierten Bauteile ausüben. Über die Position der Rollvorrichtung 1 und den vorhandenen Hebelarm kann auf die gemittelte Druckbeaufschlagung der Rollvorrichtung 1 auf den Träger 10 und damit auf den Stempel 11 und die damit zu prägende Prägemasse 12 rückgerechnet werden. Die tatsächliche Druckverteilung wird aber vorzugsweise durch Drucksensoren in der Rollvorrichtung 1 vermessen. Der Vorteil dieser Anlage 26 ist deren einfache Realisierbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Denkbar ist auch, dass das Substrat 13 nicht direkt auf der Basis 18 aufliegt, sondern dass sich zwischen dem Substrat 13 und der Basis 18 ein Substrathalter befindet. In der Basis 13 und/oder in einem Substrathalter können ebenfalls Sensoren, vorzugsweise Drucksensoren verbaut sein. Ein allfälliger Substrathalter könnte temperiert, also geheizt oder gekühlt werden um die Temperatur des Prägevorgangs einstellen zu können. Durch eine Temperaturerhöhung kann insbesondere die Viskosität der zu prä- genden Prägemasse 12 beeinflusst werden. Besonders bevorzugt würde man Peltierele- mente zum Heizen und/oder Kühlen einsetzen, da diese leicht verbaut werden können und elektrisch besonders einfach ansteuerbar sind. Des Weiteren kann eine Temperierung einen positiven Einfluss auf die zu erzielende Druckhomogenität besitzen.
Außerdem erlaubt die Loslagerkonstruktion mit Hilfe einer Feder 19 eine Bauweise, bei der das Lager nicht auf die Rollvorrichtung 1 rückwirkt und die Prägung beeinflusst. Der Rollenträger 21 liegt vorzugsweise nur auf dem Federelement 19 auf und wird ausschließlich durch die Gravitation, also eine vertikale Kraft, nach unten gedrückt. Das Feinstellelement 25 und das Kontaktelement 22 bringen die entsprechende Gegenkraft auf. Dadurch werden im Idealfall keine horizontalen Kräfte erzeugt, welche die Rollvorrichtung 1 beim Kontaktierungsvorgang zum Gleiten bringen würden und so das Prägemuster zerstören könnten.
Bezugszeichenliste:
1 Rollvorrichtung
2 Kernelement
2o Kernelementoberfläche
3 Mantelelement
4 Kernelementinnenraum
5 Fluidöffnung
7 Welle
8 Elektrode
9 Piezoelektrischer Ring
10 Träger
11 Stempel
12 Prägemasse
13 Substrat
14 Stempelstrukturen
15 Dehnelement
16 Heizung 17 Nut
18 Basis
19 Federelement
20 Federelementfixierung 21 Rollenträger
22 Kontaktelement
23 Kontaktelementhalter
24 Grobstellelement
25 Feinstellelement 26 Anlage
27 Stützelement
30 Prägeelement
S Bewegungsbereich
R Rotationsachse T T ranslationsrichtung
L1 , L2 Länge des Liniendrucks

Claims

Ansprüche
1. Rollvorrichtung (1) zur Druckbeaufschlagung eines Prägeelements (30), das in einem Prägevorgang eine Oberflächenstruktur in einem Objekt, insbesondere in einer Prägemasse (12), einlässt, wobei beim Prägevorgang die Rollvorrichtung (1) über eine Kontaktfläche auf das Prägeelement (30) einwirkt und sich um eine Rotationsachse (R) drehend entlang einer Translationsrichtung (T) bewegt, um über zueinander entlang der Translationsrichtung (T) versetzte Kontaktflächen, insbesondere nacheinander, auf das Prägeelement (30) einzuwirken, umfassend: ein Kernelement (2) und ein das Kernelement (2) umgebendes Mantelelement (3), wobei das Kernelement (2) und das Mantelelement (3) derart ausgelegt sind, dass eine Krafteinwirkung sowohl über die Kontaktfläche entlang einer senkrecht zur Translationsrichtung (T) verlaufenden Richtung als auch über mehrere in Translationsrichtung (T) aufeinanderfolgenden Kontaktflächen homogen auf das Prägeelement (30) einwirkt.
2. Rollvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 , wobei das Kernelement (2) eine zur Rotationsachse (R) vollständig rotationssymmetrisch ausgebildete Umfangsgeometrie aufweist.
3. Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kernelement (2) aus einem ersten Material und das Mantelelement (3) aus einem zweiten Material gefertigt ist, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet.
4. Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umfangsgeometrie des Kernelements (2) veränderbar ist.
5. Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umfangsgeometrie des Kernelements (2) über mindestens eine Elektrode und/oder ein Piezoelement im und/oder am Kernelement (2) einstellbar ist.
6. Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kernelement (12) ein Kernelementinnenraum (4) zur Aufnahme eines Fluids aufweist.
7. Rollvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei eine Wandung des Kernelements (2) elastisch verformbar ist.
8. Rollvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Rollvorrichtung (1) einen Anschluss zur fluiden Kommunikation mit dem Kernelementrinnenraum (4) aufweist.
9. Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kernelement (2) eine Umfangsgeometrie mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden gebogenen, beispielsweise einem konvexen und/oder konkaven, Verlauf aufweist.
10. Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kernelement (2) mindestens eine umlaufende Nut aufweist.
11 . Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mantelelement (3) eine in radialer Richtung bemessene erste Ausdehnung, insbesondere gemittelt über eine axiale Erstreckung der Rollvorrichtung (1), und das Kernelement (2) eine in radialer Richtung bemessene zweite Ausdehnung, insbesondere gemittelt über die axiale Erstreckung der Rollvorrichtung (1), aufweist, wobei ein Verhältnis der ersten Ausdehnung zur zweiten Ausdehnung ein Wert annimmt, der kleiner als 0,2, bevorzugt kleiner als 0,1 und besonders bevorzugt kleiner als 0,05 ist.
12. Anlage (26) zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in einem Objekt, insbesondere in einer Prägemasse (12), mittels einer Rollvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und dem Prägeelement (30).
13. Anlage (26) gemäß Anspruch 12, wobei das Prägeelement (30) zur Realisierung einer Mirko- oder Nanometerstruktur geeignet ist.
14. Anlage (26) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Anlage (26) einen Rollenträger (21) für die Rollvorrichtung (1) aufweist, wobei der Rollenträger (21) ein Mittel zur Höheneinstellung der Rollvorrichtung (1) aufweist und/oder eine Signalvorrichtung, die eine Maximalstellung der Rollvorrichtung und/oder des Rol- lenträgers (21) erkennbar macht, und/oder ein Federelement (19).
15. Verfahren zum Einlassen einer Oberflächenstruktur in einem Objekt mittels einer Anlage gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei in einem Prägevorgang eine Oberflächenstruktur in ein Objekt, insbesondere in eine Prägemasse, eingelas- sen wird, wobei beim Prägevorgang die Rollvorrichtung (1) über ein Kontaktfläche auf das Prägeelement (30) einwirkt und um eine Rotationsachse (R) drehend entlang einer Translationsrichtung (T) bewegt wird, um über zueinander entlang der Translationsrichtung (T) versetzte Kontaktflächen auf das Prägeelement (30) einzuwirken.
PCT/EP2023/066089 2023-06-15 2023-06-15 Rollvorrichtung sowie anlage und verfahren zum einlassen einer oberflächenstruktur in einem objekt WO2024256009A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2023/066089 WO2024256009A1 (de) 2023-06-15 2023-06-15 Rollvorrichtung sowie anlage und verfahren zum einlassen einer oberflächenstruktur in einem objekt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2023/066089 WO2024256009A1 (de) 2023-06-15 2023-06-15 Rollvorrichtung sowie anlage und verfahren zum einlassen einer oberflächenstruktur in einem objekt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024256009A1 true WO2024256009A1 (de) 2024-12-19

Family

ID=87070799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/066089 WO2024256009A1 (de) 2023-06-15 2023-06-15 Rollvorrichtung sowie anlage und verfahren zum einlassen einer oberflächenstruktur in einem objekt

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024256009A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130452A1 (de) * 1983-06-27 1985-01-09 Hoechst Aktiengesellschaft Walzenfixiervorrichtung mit einer Andruckwalze und einer von innen beheizten Fixierwalze
US5195430A (en) * 1989-05-24 1993-03-23 Tektronix, Inc. Dual roller apparatus for pressure fixing sheet material
US5662574A (en) 1995-03-20 1997-09-02 Slotten; John A. Pressure roller
US20120247355A1 (en) * 2009-12-22 2012-10-04 Berniard Tracie J Apparatus and method for microcontact printing using a pressurized roller
WO2014037044A1 (de) 2012-09-06 2014-03-13 Ev Group E. Thallner Gmbh Strukturstempel, vorrichtung und verfahren zum prägen
WO2021098953A1 (de) * 2019-11-19 2021-05-27 Ev Group E. Thallner Gmbh Vorrichtung und verfahren zum prägen von mikro- und/oder nanostrukturen
US20220396026A1 (en) * 2019-11-12 2022-12-15 Morphotonics Holding B.V. Apparatus for a roll-to-plate imprinting process comprising a plate carrier with cavity

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130452A1 (de) * 1983-06-27 1985-01-09 Hoechst Aktiengesellschaft Walzenfixiervorrichtung mit einer Andruckwalze und einer von innen beheizten Fixierwalze
US5195430A (en) * 1989-05-24 1993-03-23 Tektronix, Inc. Dual roller apparatus for pressure fixing sheet material
US5662574A (en) 1995-03-20 1997-09-02 Slotten; John A. Pressure roller
US20120247355A1 (en) * 2009-12-22 2012-10-04 Berniard Tracie J Apparatus and method for microcontact printing using a pressurized roller
WO2014037044A1 (de) 2012-09-06 2014-03-13 Ev Group E. Thallner Gmbh Strukturstempel, vorrichtung und verfahren zum prägen
US20220396026A1 (en) * 2019-11-12 2022-12-15 Morphotonics Holding B.V. Apparatus for a roll-to-plate imprinting process comprising a plate carrier with cavity
WO2021098953A1 (de) * 2019-11-19 2021-05-27 Ev Group E. Thallner Gmbh Vorrichtung und verfahren zum prägen von mikro- und/oder nanostrukturen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3433875B1 (de) Verfahren zum bonden von substraten
EP3640975B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum bonden von substraten
EP3497712B1 (de) Verfahren und probenhalter zum gesteuerten bonden von substraten
DE19847549C1 (de) Formgebungswerkzeug mit strukturierter Oberfläche zum Erzeugen von Strukturen auf Glas und seine Anwendung bei der Struktierung von Kanalplatten
EP2274475B1 (de) Beheizte prägewalze
EP2450175B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum gleichmäßigen Strukturieren von Substraten
EP2761371B1 (de) Verfahren zur herstellung eines nanostrukturstempels
DE4408615C2 (de) Näpfchenwalze innerhalb eines Auftragswerks einer Rotationsdruckmaschine
WO2024256009A1 (de) Rollvorrichtung sowie anlage und verfahren zum einlassen einer oberflächenstruktur in einem objekt
EP0266712B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von reibschlüssigen Elementen, insbesondere von Synchronisierungskörpern in Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen
EP1927028B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer nanostempelstruktur
DE19935558B4 (de) Verfahren zur Erzeugung von Strukturen in einem Substrat im Nanometerbereich
WO2025016733A1 (de) Druckvorrichtung, druckverfahren und verfahren zum herstellen einer druckvorrichtung
AT526564B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Prägen von Substraten
EP1972996A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer nanostrukturierten Scheibe
AT525165A4 (de) Werkzeug zum Verdichten einer Wälzkörperrampe
DE10323365A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung geprägter Substrate
AT517487B1 (de) Abstandshalter-Verstellvorrichtung für eine Wafer-Belichtungseinheit sowie Wafer-Belichtungseinheit
DE19756232C1 (de) Verstellbares Werkzeug
DE102020210034B3 (de) Sintervorrichtung zum feldunterstützten Sintern
EP4581668A1 (de) Vakuumsubstrathalter mit optimierter vakuumdichtung
DE102015100608A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Substrats
DE102022103671A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils und Sinterunterlage zur Anordnung eines Bauteilrohlings innerhalb einer Sintereinheit
DE102023124985A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden eines Bauelements mit einem Substrat
WO2018108579A1 (de) VORRICHTUNG SOWIE EIN VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG GROßFLÄCHIGER PERIODISCHER NANOSTRUKTUREN AUF EINEM FLÄCHENHAFT AUSGEDEHNTEN SUBSTRAT MITTELS EINES NANOIMPRINTVERFAHRENS

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23736235

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1