DE102011119472B3 - Base for generating fluid communication between micro-fluidic system and environment in medical field, has chip support, where surface of base is metallized in region of support and partial metallization is utilized for arrangement of chip - Google Patents

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Abstract

The base (1) has fluid channels (8, 9) flow-technically connected with one another. Diameter of one of the channels is smaller than diameter of the other fluid channel. The former fluid channel is guided from the latter fluid channel toward chip supports. An arrangement of the chip support is provided such that fluid of the latter fluid channel is made to flow to a chip via the former fluid channel, where the chip is arranged in the chip support. A surface of the base is partially metallized in a region of the chip support. The partial metallization is utilized for arrangement of the chip. Independent claims are also included for the following: (1) a method for manufacturing a base (2) a fabrication system for automated production of a base (3) a chip.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Basis für Fluidikanwendungen, die es gestattet, Fluide effizient in mikrofluidische Systeme einzubringen.The present invention relates to a base for fluidic applications that allows fluids to be efficiently incorporated into microfluidic systems.

Problematisch bei solchen mikrofluidischen Systemen ist die Einbringung des Fluids in das mikrofluidische System. Die mikrofluidischen Systeme sind in der Regel stark miniaturisiert, während das Fluid selbst als makroskopisches Objekt vorliegt.The problem with such microfluidic systems is the introduction of the fluid into the microfluidic system. The microfluidic systems are usually highly miniaturized, while the fluid itself is present as a macroscopic object.

Ein übliches Vorgehen zum Einbringen des Fluides in ein mikrofluidisches System ist die Montage von speziellen Fluidverbindern für Mikroschläuche direkt auf dem mikrofluidischen System. Dies geschieht durch einen manuellen Klebeprozess, der nicht massenfertigungskompatibel ist, und das Risiko einer Kontaminierung des Kanals mit Klebstoff birgt, was zum Totalausfall des mikrofluidischen Systems führen kann.A common procedure for introducing the fluid into a microfluidic system is to mount special micro-tubing fluid connectors directly on the microfluidic system. This is done by a manual bonding process, which is not mass production compatible, and carries the risk of contamination of the channel with adhesive, which can lead to total failure of the microfluidic system.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Übergang zwischen Makro- und Mikroelementen effizient, kostengünstig und zuverlässig zu gestalten.The object of the present invention is to make the transition between macro and microelements efficient, inexpensive and reliable.

Diese Aufgabe wird mit einer Basis für Fluidikanwendungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7, mit einer Fabrikationsanlage mit den Merkmalen der Ansprüche 10 bzw. 12 und mit einem Chip mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved with a base for fluidic applications having the features of claim 1, with a method having the features of claim 7, with a fabrication facility having the features of claims 10 and 12 and with a chip having the features of claim 14. Further preferred embodiments will become apparent from the dependent claims.

Es wird eine Basis vorgeschlagen, vorzugsweise eine einteilige Basis, mit zumindest einer Chiphalterung und mit zumindest einer zur Chiphalterung zu- und/oder abführenden elektrischen Leitung für einen, in der Chiphalterung anordbaren Chip, mit zumindest einem ersten und zumindest einem zweiten Fluidkanal, die miteinander strömungstechnisch verbunden sind, wobei der zweite Fluidkanal einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist, bevorzugt um ein Vielfaches kleiner ist, als ein Durchmesser des ersten Fluidkanals, wobei der zweite Fluidkanal vom ersten Fluidkanal in Richtung der Chiphalterung führt und die Basis eine Anordnung der Chiphalterung derart vorsieht, dass eine Fluidströmung vom ersten Fluidkanal über den zweiten Fluidkanal zu einem in derIt is proposed a base, preferably a one-piece base, with at least one chip holder and at least one for chip holder supply and / or dissipating electrical line for a, can be arranged in the chip holder chip, with at least a first and at least one second fluid channel, the one another are fluidically connected, wherein the second fluid channel has a diameter which is smaller, preferably many times smaller than a diameter of the first fluid channel, wherein the second fluid channel leads from the first fluid channel in the direction of the chip holder and the base an arrangement of the chip holder such provides that a fluid flow from the first fluid channel via the second fluid channel to one in the

Chiphalterung anordbaren Chip ermöglicht ist. Chip holder can be arranged chip.

Aus US 6 548 895 B1 ist eine Elektro-Mikrofluidvorrichtung bekannt, umfassend ein im wesentlichen planares Substrat mit einer oberen Oberfläche und einer gegenüberliegenden unteren Oberfläche, sowie eine erste Fluidik-Öffnung an der oberen Fläche des Substrats und eine zweite Fluidik-Öffnung auf der unteren Oberfläche des Substrats. Eine erste Fluidpassage verbindet fluidmäßig die erste fluidische Öffnung mit der zweiten fluidischen Öffnung und einer ersten Klebeschicht, die an der oberen Fläche haftet und auf der ggf. ein mikrofluidischer Chip angebracht wird.Out US Pat. No. 6,548,895 B1 An electro-microfluidic device is known comprising a substantially planar substrate having a top surface and an opposing bottom surface, and a first fluidic opening on the top surface of the substrate and a second fluidic opening on the bottom surface of the substrate. A first fluid passage fluidly connects the first fluidic port to the second fluidic port and a first adhesive layer adhered to the upper surface and to which a microfluidic chip may be attached.

Bekannt aus „Electrical and Fliudic Pachaging of Surface Micromachined Electro-Mikrofluidic Devices” ist eine elektromikrofluidische Packagearchitektur angelehnt an Standardgehäusebauformen. Fluidische Kanäle in dem fluidischen Package verbinden mikrofluidische Chips mit der Außenwelt. Die Kanalerzeugung in den fluidischen Packages erfolgt über Laminierprozesse (PCB) oder durch Einsatz von Klebestreifen, welche auch für die Montage der Chips Anwendung findet.Known from "Electrical and Fluidic Pachaging of Surface Micromachined Electro-Microfluidic Devices" is an electromicrofluidic package architecture based on standard housing designs. Fluidic channels in the fluidic package connect microfluidic chips to the outside world. The channel generation in the fluidic packages takes place via laminating processes (PCB) or by using adhesive strips, which are also used for the assembly of the chips.

WO 2006/088427 A1 offenbart eine mikrofluidische Vorrichtung, umfassend: ein Substrat mit einer Fläche mit wenigstens einem Fluidkanal, mindestens einem Fluidik-Chip mit einer Oberseite, einer Unterseite, wenigstens einer Seitenfläche, und wenigstens einem Durchgang, um ein Fluid von der Oberseite oder einer Seitenfläche zu der Bodenfläche des Chips zu führen, mit einer Folie, die an beiden Seiten mit einem Kleber versehen ist, wobei die erste klebende Seite der Folie an dem Substrat befestigt ist, und mindestens ein Fluidik-Chip durch die zweite Klebeseite der Folie gehalten wird, so dass das mindestens eine Passage des Fluidik-Chip in Fluidverbindung mit zumindest einem Fluidkanal des Substrats steht. WO 2006/088427 A1 discloses a microfluidic device comprising: a substrate having a surface with at least one fluid channel, at least one fluidic chip having a top surface, a bottom surface, at least one side surface, and at least one passageway for receiving fluid from the top surface or a side surface to the bottom surface the chip, with a film which is provided on both sides with an adhesive, wherein the first adhesive side of the film is attached to the substrate, and at least one fluidic chip is held by the second adhesive side of the film, so that at least one passage of the fluidic chip is in fluid communication with at least one fluid channel of the substrate.

In US 7 004 198 B1 wird eine mikrofluidische Vorrichtung offenbart, die ein erstes Substrat mit einer ersten Oberfläche und eine gegenüberliegende erste untere Oberfläche aufweist, zudem einen Hohlraum mit einer Begrenzungsfläche und einer ersten fluidischen Öffnung, die auf der ersten Grenzfläche angeordnet ist. Innerhalb des ersten Substrats ist ein erster Fluidik-Kanal innerhalb angeordnet, der in Fluidverbindung zur ersten fluidischen Öffnung steht. Ebenso ist ein zweites Substrat vorgesehen, welches fluidische Kanäle umfasst, wobei dieses „Substrat” z. B. ein mikrofluidischer Chip sein kann. Das erste und das zweite Substrat werden zum Zwecke der Strömungstechnischen Verbindung miteinander verklebt.In US Pat. No. 7,004,198 B1 For example, there is disclosed a microfluidic device having a first substrate with a first surface and an opposing first bottom surface, and a cavity having a boundary surface and a first fluidic opening disposed on the first interface. Within the first substrate, a first fluidic channel is disposed within which is in fluid communication with the first fluidic opening. Likewise, a second substrate is provided, which comprises fluidic channels, said "substrate" z. B. may be a microfluidic chip. The first and second substrates are bonded together for the purpose of fluid communication.

Bekannt aus US 7 540 469 B1 ist Mikroelektromechanische (MEM) Fluidsteuervorrichtung, die einen Fluidkanal auf einem Substrat aus einer ersten Schicht aus einem nichtleitenden Material umfasst, welches beispielsweise aus Siliziumnitrid gebildet wird. Hierbei ist eine erste Elektrode auf der ersten Schicht des leitenden Materials außerhalb des Strömungskanals vorgesehen und eine zweite Elektrode auf einer zweiten Schicht aus dem leitenden Material, welches sich über der ersten Schicht befindet. Beim Anlegen einer Spannung zwischen den ersten und zweiten Elektroden verformt der Fluidkanal seine Querschnittsgröße, wodurch das Fluid durch den Kanal fließen kann. Für die Einführung eines Fluides in das MEM wird, wie in US 6 821 819 B1 offenbart, eine mikrofluidische Basis empfohlen.Known from US Pat. No. 7,540,469 B1 is a microelectromechanical (MEM) fluid control device that includes a fluid channel on a substrate of a first layer of a non-conductive material formed of, for example, silicon nitride. Here, a first electrode is provided on the first layer of the conductive material outside the flow channel and a second electrode on a second layer of the conductive Material that is above the first layer. Upon application of a voltage between the first and second electrodes, the fluid channel deforms its cross-sectional size, allowing the fluid to flow through the channel. For the introduction of a fluid into the MEM, as in US Pat. No. 6,821,819 B1 discloses a microfluidic base recommended.

Die Nutzung einer vorgefertigten Basis ermöglicht beispielweise eine automatische Fertigung zur Befestigung des Chips. Daneben kann aber auch das Einbringen von einem oder mehreren Fluidkanälen in einer automatisierten Fertigungsstation erfolgen. Durch die Nutzung einer vorgefertigten, einteiligen Basis besteht auch die Möglichkeit, diese in einer Bearbeitungsmaschine befestigen und sodann automatisiert weiterbearbeiten zu können. Die Herstellung des Basis mittels Spritzguß erlaubt beispielsweise, dass in das Spritzgußmaterial ein oder mehrere Anschlüsse, ein oder mehrere Leitungen und/oder ein oder mehrere andere Komponenten miteingearbeitet werden können. Diese sind sodann bevorzugt nicht mehr zerstörungsfrei aus der Basis entnehmbar und bilden die einteilige Basis mit. Eine Ausgestaltung sieht zum Beispiel vor, dass zumindest an einem seitlichen Ende der Basis zumindest ein erster Anschluss in zum Beispiel kanülenähnlicher Form vorgesehen und mit eingespritzt wird. Auf diese Weise kann später ein Schlauch angeschlossen, zum Beispiel durch Aufstecken, und ein Fluid zu- oder abgeführt werden. Auch andere Formen von Anschlüsse können eingelassen und mit eingespritzt werden. Es können auf diese Weise beispielsweise auch standardisierte Anschlüsse verwendet werden, sei es zum Fluidtransport oder auch zur elektrischen Leitung.The use of a prefabricated base allows, for example, an automatic production for mounting the chip. In addition, however, the introduction of one or more fluid channels can take place in an automated manufacturing station. By using a prefabricated, one-piece base, it is also possible to attach them in a processing machine and then continue to process them automatically. The production of the base by injection molding, for example, allows one or more connections, one or more lines and / or one or more other components can be incorporated into the injection molding material. These are then preferably no longer nondestructive removable from the base and form the one-piece base with. An embodiment provides, for example, that at least at one lateral end of the base at least one first connection is provided in, for example, a cannula-like shape and injected with it. In this way, later a hose connected, for example by plugging, and a fluid to be added or removed. Other forms of connections can be embedded and injected with. It can be used in this way, for example, standardized connections, be it for fluid transport or for electrical conduction.

Die Chiphalterung kann gemäß einer Ausgestaltung ein Befestigen zum Beispiel durch Eindrücken des Chips in die Chiphalterung ermöglichen. Vorzugsweise wird beim Eindrücken gleichzeitig eine seitlich abdichtende Positionierung ausgeführt, insbesondere ein seitlicher hermetischer Abschluss. Dazu können geometrisch, insbesondere seitlich hermetisch vorbestimmt, an den zu befestigenden Chip angepasste ein oder mehrere Formungen an der Basis angeordnet sein. Dieses ermöglicht zum Beispiel eine Befestigung in einem Arbeitsgang, zum Beispiel mittels Einclipsen. Ebenfalls besteht dadurch die Möglichkeit, eine Ausrichtung des Chips auf der Basis festzulegen, zum Beispiel durch unterschiedliche Formungen, die eine Befestigung des Chips nur in einer Position zulässt. So kann dafür beispielsweise ein Mama-Papa-System als Einbausicherung oder ein sonstiges gleichwirkendes System genutzt werden. Auch kann gemäß einer Weiterbildung gleichzeitig durch die Formung eine Sicherung für den Chip bereitgestellt werden. Der Chip wird in seiner Position gehalten und wird beispielweise nur durch Kraftbetätigung wieder aus der Position herausgelöst. Des Weiteren sieht eine Ausgestaltung vor, dass die Formung und/oder zumindest ein benachbarter Bereich als elektrische Verbindung zwischen Basis und Chip dient. Dadurch kann ein Anschluss des Chip an einen elektrische Leitung, insbesondere eine elektrisch zu- und/oder abführende Leitung erfolgen.The chip holder may, according to one embodiment, allow attachment, for example, by pressing the chip into the chip holder. Preferably, a laterally sealing positioning is carried out at the same time when pressing, in particular a lateral hermetic conclusion. For this purpose, geometrically, in particular laterally hermetically predetermined, one or more formations adapted to the chip to be fastened can be arranged on the base. This allows, for example, a fastening in one operation, for example by means of clipping. This also makes it possible to determine an orientation of the chip on the base, for example by different shaping, which allows attachment of the chip only in one position. For example, a mom-and-pop system can be used as a built-in safety device or any other equivalent system. Also, according to a development at the same time be provided by the formation of a backup for the chip. The chip is held in position and is, for example, removed by force only again from the position. Furthermore, an embodiment provides that the shaping and / or at least one adjacent area serves as an electrical connection between the base and the chip. As a result, a connection of the chip to an electrical line, in particular an electrically supply and / or laxative line done.

Die Chiphalterung ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung durch eine Oberflächengestaltung verwirklicht, die an der Oberfläche der Basis vorhanden ist. Dieses kann zum Beispiel auch eine Oberflächenbeschichtung sein, auf der der Chip angeordnet wird. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Oberflächengestaltung die oben beschriebene Formung mitumfasst. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Oberflächengestaltung eine Ausnehmung ist oder umfasst. in diese kann der Chip beispielsweise eingesetzt werden. Vorzugsweise wird er dort auch gesichert, beispielweise mittels einer Sicherungsvorrichtung. Diese kann zusätzlich zur Basis vorliegen oder auch mit der Basis selbst verbunden sein, insbesondere ein Teil der Basis sein.The chip holder is realized according to another embodiment by a surface design that is present on the surface of the base. This may also be, for example, a surface coating on which the chip is placed. There is also the possibility that the surface design includes the shaping described above. For example, it can be provided that the surface design is or comprises a recess. in this example, the chip can be used. Preferably, it is also secured there, for example by means of a safety device. This may be in addition to the base or be connected to the base itself, in particular be part of the base.

Ein weiterer Gedanke der Erfindung, der auch unabhängig weiterverfolgt werden kann, sieht eine einteilige Basis vor, die einen Übergang von einem makro- zu einem mikrofluiden Kanal innerhalb der einteiligen Basis vorsieht. Vorzugsweise wird die einteilige Basis mittels eines Spritzgußverfahrens hergestellt. Auch kann die einteilige Basis sowie der innerhalb der Basis angeordnete Übergang so hergestellt werden, wie es nachfolgend für die oben beschriebene Basis und den ersten und den zweiten Fluidkanal beschrieben ist. Eine derartige Basis kann auch für andere Zwecke verwendet finden und benötigt insbesondere auch keine Chiphalterung.Another aspect of the invention, which may be independently pursued, provides for a one-piece base that provides a transition from a macro- to a microfluidic channel within the one-piece base. Preferably, the one-piece base is made by an injection molding process. Also, the one-piece base and the transition disposed within the base can be made as described below for the base and first and second fluid channels described above. Such a base can also be used for other purposes and, in particular, does not require a chip holder.

Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Basis einen ersten und einen zweiten Fluidkanal aufweist, bei der der erste und der zweite Fluidkanal jeweils einen runden, bevorzugt kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Nutzung eines gerundeten Querschnitts vermeidet vorzugsweise eine zu grolle ungleichförmige Geschwindigkeitsverteilung über den Querschnitt, insbesondere das Entstehen von Totfluidgebieten, d. h. von Bereichen, an denen das Fluid zum dauerhaften Stehen kommen könnte. Dieses ist beispielsweise bei Flüssigkeiten ungünstig, die zur Agglomerisierung neigen. Auch Fluide, die beispielsweise Gemische darstellen, sei es in der Form flüssig/gasförmig, flüssig/festkörperförmig, flüssig/flüssig oder auch als nichtnewtonische Flüssigkeit, werden vorteilhafterweise durch runde, bevorzugt kreisrunde Querschnitte geleitet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass nicht kreisrunde Querschnitte zum Einsatz kommen, zum Beispiel bei Übergängen. Dieses hat den Vorteil, dass im Bereich eines Übergangs von einer Makrofluid- zu einer Mikrofluidleitung oder umgekehrt ein Einströmbereich geschaffen wird. Der Einströmbereich erlaubt den Übertritt von einem in den anderen Bereich. Eine spezielle Geometrie im Inneren der Basis kann beispielsweise mittels eines eingelegten Kerns geschaffen werden, der nach dem Spritzvorgang aus dem Spritzteil wieder herausgelöst wird.According to one embodiment, it is provided that the base has a first and a second fluid channel, in which the first and the second fluid channel each have a round, preferably circular cross-section. The use of a rounded cross-section preferably avoids too great non-uniform velocity distribution over the cross-section, in particular the emergence of dead fluid areas, ie areas where the fluid could come to a permanent standing. This is unfavorable, for example, for liquids which tend to agglomerate. Also, fluids that represent, for example, mixtures, whether in the form of liquid / gaseous, liquid / solid, liquid / liquid or non-Newtonian liquid, are advantageously passed through round, preferably circular cross-sections. However, there is also the possibility that non-circular cross sections are used, for example in transitions. This has the advantage that an inflow region is created in the region of a transition from a macro-fluidic conduit to a microfluidic conduit or vice versa. The inflow area allowed the passage from one to the other area. A special geometry in the interior of the base can be created for example by means of an inserted core, which is dissolved out of the molded part after the injection process.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass der erste Fluidkanal einen Durchmesser in einem Querschnitt in einem Bereich von 300 Mikrometern bis zu bevorzugt 10 Millimetern, der zweite Fluidkanal einen Durchmesser in einem Querschnitt von 30 Mikrometern bis zu 500 Mikrometern hat. Dieses erlaubt das Zu- bzw. Abführen von einer Vielzahl an Fluiden und insbesondere auch die Nutzung einer Basis für verschiedene Fluide bzw. Chips und damit für unterschiedliche Anwendungen.A further development provides that the first fluid channel has a diameter in a cross section in a range of 300 microns to preferably 10 millimeters, the second fluid channel has a diameter in a cross section of 30 microns up to 500 microns. This allows the supply and removal of a variety of fluids and in particular the use of a base for different fluids or chips and thus for different applications.

Eine Nutzung der Basis kann insbesondere über den eingesetzten Chip und die mit diesem verbundenen Eigenschaften eingestellt werden. Um zumindest eine elektrisch leitfähige Anbindung des Chips an die Basis zu schaffen, kann gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass eine Oberfläche der Basis zumindest im Bereich der Chiphalterung partiell metallisiert ist, wobei die partielle Metallisierung zur Anordnung eines Chips nutzbar ist. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die partielle Metallisierung die Chiphalterung ist.Use of the base can be adjusted in particular via the chip used and the properties associated with it. In order to provide at least one electrically conductive connection of the chip to the base, it can be provided according to an embodiment that a surface of the base is partially metallized at least in the region of the chip holder, wherein the partial metallization can be used to arrange a chip. A further development provides that the partial metallization is the chip holder.

Um eine Mehrfachnutzung einer Basis vorzusehen, ist beispielweise vorgesehen, dass zumindest ein erster Chip in einer ersten Chiphalterung angeordnet ist und ein zweiter Chip in einer zweiten Chiphalterung. Die Funktion des jeweiligen Chips kann voneinander verschieden sein. Es kann aber auch die gleiche Funktionalität bei zumindest zwei der eingesetzten Chips vorgesehen sein, beispielsweise um eine Redundanz zu schaffen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die Chips vom Fluid in Serie wie aber auch parallel an- bzw. durchströmen zu lassen. Auch besteht die Möglichkeit, zwei oder mehr Fluide mittels einer Basis und mehrerer Chips beispielsweise bearbeiten, insbesondere analysieren zu können. Auch kann ein Fluid, entnommen an verschiedenen Positionen einer externen Fluidführung, damit an einen einzigen zentralen Bereich, nämlich der Basis, zugeführt werden.In order to provide multiple use of a base, it is provided, for example, that at least one first chip is arranged in a first chip holder and a second chip in a second chip holder. The function of each chip may be different. However, the same functionality can also be provided for at least two of the chips used, for example in order to provide redundancy. Furthermore, it is possible to let the chips flow through the fluid in series as well as in parallel. It is also possible, for example, to process two or more fluids by means of a base and several chips, in particular to be able to analyze them. Also, a fluid taken at different positions of an external fluid guide may be supplied to a single central area, namely the base.

Gemäß einer Ausgestaltung ist beispielsweise vorgesehen, dass nur eine Fluidzuführung zum Chip vorgesehen ist. Diese Fluidzuführung dient beispielsweise gleichzeitig als Fluidabführung. Es kann vorgesehen sein, dass nur von Zeit zu Zeit über die Fluidzuführung dem Chip das Fluid zugeführt und anschließend auch wieder abgeführt wird. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass über die Fluidzuführung das Fluid zugeführt, anschließend das Fluid aber aus der Basis austritt, ohne dass es zu einer Fluidleitung zurückgeführt wird, von der es hergeleitet wurde. Ein Austritt ist hierbei auch über den Chip möglich, vorzugsweise über einen entsprechenden Austritt im Chip. Beispielsweise können ein oder mehrere Fluidkanäle im Chip einen kleineren Durchmesser aufweisen als der zweite Fluidkanal. Bevorzugt weist elf Chip einen Durchmesser eines Kanals in einem ein- bis dreistelligen Mikrometerbereich auf.According to one embodiment, for example, it is provided that only one fluid supply to the chip is provided. This fluid supply serves, for example, simultaneously as fluid removal. It can be provided that only from time to time via the fluid supply to the chip, the fluid is supplied and then discharged again. A further embodiment provides that the fluid is supplied via the fluid supply, but then the fluid exits from the base without being returned to a fluid line from which it was derived. An exit is also possible via the chip, preferably via a corresponding exit in the chip. For example, one or more fluid channels in the chip may have a smaller diameter than the second fluid channel. Preferably, eleven chips has a diameter of a channel in a one to three digit micron range.

Auch besteht die Möglichkeit, dass das Fluid vom Chip kommend wieder zurückgeführt wird. Dieses kann an der Oberfläche der Basis erfolgen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass eine Fluidführung entlang des Chips vorgesehen ist, die eine Zu- und eine Abführung des Fluids innerhalb der Basis zu einem jeweiligen Anschluss vorsieht. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass die Basis ein Kanalsystem aufweist, das zumindest zwei erste und zwei zweite Fluidkanäle umfasst, die fluidführend miteinander zur Durchleitung eines Fluids verbunden sind, wobei davon ein erster und ein zweiter Fluidkanal als Fluidzuführung zum Chip und die beiden anderen Fluidkanäle in Form eines ersten und zweiten Fluidkanals als Fluidabführung vom Chip dienen, und die beiden zweiten Kanäle bevorzugt jeweils im Bereich der Chiphalterung münden. Dieses ermöglicht beispielsweise seitliche Anschlüsse für einen Zufluss und einen Abfluss an der Basis, an die die entsprechenden Leitungen angeschlossen werden können.There is also the possibility that the fluid coming back from the chip is returned. This can be done on the surface of the base. However, there is also the possibility that a fluid guide is provided along the chip, which provides a supply and an exhaustion of the fluid within the base to a respective port. Another embodiment provides that the base has a channel system comprising at least two first and two second fluid channels, which are fluidly connected to each other for the passage of a fluid, of which a first and a second fluid channel as a fluid supply to the chip and the two other fluid channels serve in the form of a first and second fluid channel as a fluid discharge from the chip, and the two second channels preferably open in each case in the region of the chip holder. This allows, for example, lateral connections for an inlet and a drain at the base, to which the corresponding lines can be connected.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung einer oben beschriebenen Basis vorgeschlagen, besonders einer einteiligen Basis mit Chiphalterung wie oben beschrieben, wobei die Basis in einem Spritzgußverfahren oder einem Rapid-Manufacturing-Verfahren nutzend ein thermoplastisches und/oder keramisches Material hergestellt wird, wobei bevorzugt zumindest ein erster Fluidkanal mittels eines Spritzgußkerns erzeugt wird.Furthermore, a method for producing a base described above, especially a one-piece base with chip holder as described above, wherein the base in an injection molding process or a rapid-manufacturing process using a thermoplastic and / or ceramic material is prepared, preferably at least one first fluid channel is produced by means of an injection core.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass zumindest der zweite Fluidkanal mittels Feinbohrtechnik hergestellt wird, insbesondere mittels Laserbohrung.A development of the method provides that at least the second fluid channel is produced by means of fine boring technology, in particular by means of laser drilling.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren sind insbesondere diejenigen Ausführungsbeispiele ausführbar, die oben wie auch nachfolgend näher beschrieben werden. Auch kann auf die oben wie auch nachfolgend noch beschriebenen Materialien zurückgegriffen werden.With the proposed method, in particular those embodiments can be executed, which are described in more detail above and below. It is also possible to fall back on the materials described above and also below.

Ein Vorteil der Herstellung im Spritzgussverfahren ist die Möglichkeit, unter Berücksichtigung des Materialverhaltens zumindest annähernd auf Endmaß, bevorzugt auf Endmaß produzieren zu können. Dadurch werden weitere Schritte zur Erstellung einer Endmaßhaltigkeit der Basis eingespart. Neben der Nutzung der Spritzgußtechnik kann eine Basis jedoch gemäß einem weiteren Gedanken, der auch unabhängig von dem obigen weiterverfolgt werden kann, auch mittels Rapid-Prototyping- beziehungsweise Rapid-Manufacturing-Herstellungsverfahren wie zum Beispiel 3D Printing-Verfahren, Fused Deposition Modelling, abgekürzt FDM, Laminated Object Modelling, abgekürzt LOM, Multi Jet Modelling, abgekürzt MJM, selektives Laserschmelzen beziehungsweise selektives Lasersintern, und/oder Stereo-Lithografietechnik hergestellt werden. Werden beispielsweise innere Kanalgeometrien gefordert, die so nicht ohne weiteres mittels Nutzung von Kernen und/oder durch Laserbohrung erzielbar sind, können durch zum Beispiel stereo-lithografischen Aufbau der Basis diese Konturen im Inneren der Basis geschaffen werden. Auch für diese Herstellungsverfahren können die oben wie auch nachfolgend beschriebenen Materialien eingesetzt werden.An advantage of the production by injection molding is the possibility of being able to produce, taking into account the material behavior, at least approximately to the final dimension, preferably to the final dimension. This saves further steps for creating a final dimensional accuracy of the base. However, in addition to the use of the injection molding technique, a base may also be prepared by means of rapid and non-destructive methods, which may also be pursued independently of the above. Prototyping or rapid manufacturing manufacturing processes such as 3D printing process, Fused Deposition Modeling, abbreviated FDM, Laminated Object Modeling, abbreviated LOM, multi-jet modeling, abbreviated MJM, selective laser melting or selective laser sintering, and / or stereo lithography produced become. If, for example, internal channel geometries are required which can not be readily achieved by using cores and / or laser drilling, these contours can be created inside the base by, for example, stereo-lithographic construction of the base. The materials described above and also below can also be used for these production methods.

Beispielsweise kann die Basis aus einem keramischen Material hergestellt werden. Als Formgebungsverfahren kommt beispielweise neben dem Polymerspritzgießen von Thermoplasten auch das sogenannte ceramic injection molding, abgekürzt CIM, zum Einsatz. Mit dieser Fertigungsmethode können spritzgusstechnisch nahezu alle keramischen Materialien wie zum Beispiel das piezoelektrische Blei-Zirkonat-Titanat, abgekürzt PZT, Nitride zum Beispiel AIN, oder auch hochverschleißfeste Oxidkeramiken verarbeitet werden. Keramische Werkstoffe haben in einigen Bereichen Vorteile gegenüber Thermoplasten, zum Beispiel dielektrische Eigenschaften, thermische Leitfähigkeit, chemisch Resistenz, Lebensmittelechtheit usw. Damit kann je nach Anwendungsfall derjenige Werkstoff bzw. Werkstoffkombination ausgesucht werden, die dem Anforderungsprofil am besten genügt.For example, the base may be made of a ceramic material. As a molding process, for example, in addition to the polymer injection molding of thermoplastics and the so-called ceramic injection molding, abbreviated CIM used. With this production method almost all ceramic materials such as the piezoelectric lead zirconate titanate, abbreviated PZT, nitrides, for example AIN, or highly wear-resistant oxide ceramics can be processed by injection molding. Ceramic materials have in some areas advantages over thermoplastics, for example, dielectric properties, thermal conductivity, chemical resistance, food safety, etc. Thus, depending on the application of that material or material combination can be selected that meets the requirements of the best.

Für die Verarbeitung mittels Spritzgießtechnik wird die Keramik zum Beispiel zunächst zu feinem Pulver zermahlen und mit einem thermoplastischen Bindemittel versehen. Der so gewonnene sogenannte Feedstock weist thermoplastische Eigenschaften auf und kann in nahezu jeder Spritzgussmaschine bei Verarbeitungstemperaturen zwischen beispielsweise 140°C und 180°C und unter hohem Druck, beispielsweise bis 2.500 bar, in einer endkonturnahen Kavität geformt werden. Feedstocks sind kommerziell erhältlich, z. B. von der Firma BASF unter der Bezeichnung Catamold TZP-A, oder können aus den Einzelkomponenten generiert werden, zum Beispiel Blei-Zirkonat-Titanat, abgekürzt PZT, mit einem Binder zum Beispiel von der Firma Clariant. Im Anschluss an den Formgebungsprozess muss das Bindemittel aus den sogenannten Grünlingen entfernt werden. Je nach verwendetem Bindersystem erfolgt dieser Schritt zum Beispiel. thermisch in einem Ofen oder zum Beispiel katalytisch, beispielsweise unter Einwirkung von hochkonzentrierter Salpetersäure, wie es auch nach einem Verfahren ausgeführt wird, welches beispielsweise unter htt://www.catamold.de/ca/internet/Catamold/de/content/Microsite/Catamold/Produkt_und_Technologie/Katalytische_Entbinderung hervorgeht. Im Anschluss hieran findet der Sinterprozess statt, bei dem das feine keramische Material zu einem festen Körper in Form der angestrebten Basis zusammensintert.For processing by injection molding, for example, the ceramic is first ground to a fine powder and provided with a thermoplastic binder. The thus-obtained so-called feedstock has thermoplastic properties and can be formed in almost any injection molding machine at processing temperatures between, for example, 140 ° C and 180 ° C and under high pressure, for example up to 2,500 bar, in a near-net shape cavity. Feedstocks are commercially available, for. B. from the company BASF under the name Catamold TZP-A, or can be generated from the individual components, for example lead zirconate titanate, abbreviated PZT, with a binder, for example, from Clariant. Following the molding process, the binder must be removed from the so-called green bodies. Depending on the binder system used, this step takes place, for example. thermally in an oven or, for example, catalytically, for example under the action of highly concentrated nitric acid, as is also carried out by a process which can be found, for example, at htt: //www.catamold.de/ca/internet/Catamold/en/content/Microsite/ Catamold / Product_and_Technology / Catalytic_Relaxment. Following this, the sintering process takes place, in which the fine ceramic material sinters together to form a solid body in the form of the desired base.

Des weiteren können auch im Spritzgußverfahren füllstoffgefüllte Thermoplasten eingesetzt werden. Als Füllstoffe können beispielweise Glasfasern oder auch andere Fasern wie Carbonfasern genutzt werden. Neben dem Einsatz von Fasern können aber auch Feststoffe in Form von Partikel, insbesondere Partikel aus Mineralien, eingesetzt werden, deren Durchmesser für das Spritzgussverfahren unkritisch sind. Der Füllstoffgehalt kann beispielweise in einem Bereich zwischen 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% desverwendeten Thermoplastmaterials liegen. Beispiele sind die kommerziell unter der Bezeichnung Pocan DPT 7140 LDS der Firma Lanxess bzw. Vectra E820i LDS der Firma Ticona erhältlichen Spritzgussmaterialien, die jeweils um die 44 Gew.-% bzw. 40 Gew.-% Füllstoffgehalt aufweisen. Bei der Spritzgusstechnik wie auch bei der Herstellung der elektrischen Anschlüsse für den Chip kann im übrigen auf die aus der Technik der Moulded Interconnecting Decives, abgekürzt MID, bekannte Spritzgusstechnik zurückgegriffen werden, ebenso in Bezug auf das Erstellen der Leiterbahnen zum Anschließen eines Chips.Furthermore, it is also possible to use filler-filled thermoplastics by injection molding. As fillers, for example, glass fibers or other fibers such as carbon fibers can be used. In addition to the use of fibers, however, it is also possible to use solids in the form of particles, in particular particles of minerals, whose diameters are not critical for the injection molding process. The filler content may be, for example, in a range between 10% to 50% by weight of the thermoplastic material used. Examples are the injection molding materials commercially available under the name Pocan DPT 7140 LDS from Lanxess or Vectra E820i LDS from Ticona, which each have 44% by weight or 40% by weight of filler content. In the injection molding technology as well as in the manufacture of the electrical connections for the chip can be used in the rest of the technology known from Molded Interconnecting Decives, abbreviated MID, known injection molding technology, as well as in terms of creating the tracks for connecting a chip.

Auch wird eine Fabrikationsanlage zur automatisierten Herstellung einer Basis wie oben beschrieben und/oder zur Umsetzung eines Verfahrens wie oben beschrieben vorgeschlagen, wobei die Fabrikationsanlage zumindest eine Vorrichtung zur Herstellung zumindest einer Basisgrundform, sofern noch notwendig bevorzugt eine Transportvorrichtung zum Transport von hergestellten Basisgrundformen zu zumindest einer Weiterbearbeitungsvorrichtung zur Erstellung von zumindest zweiten Fluidkanälen mit dieser Weiterbearbeitungsvorrichtung, wobei zumindest ein zweiter Fluidkanal von einer Oberfläche der Basisgrundform in diese hineingearbeitet wird.Also, a manufacturing plant for the automated production of a base as described above and / or for implementing a method as described above is proposed, wherein the fabrication plant at least one device for producing at least one basic basic form, if still necessary preferably a transport device for transporting manufactured basic base forms to at least one Further processing device for creating at least second fluid channels with this further processing device, wherein at least a second fluid channel is worked by a surface of the basic base mold in this.

Wird zum Beispiel mittels Spritzgußtechnik die Basis hergestellt, wird eine geeignete Spritzgußmaschine genutzt, bei der vorzugsweise die Spritzgußform austauschbar ist. Dadurch können auch andere Basisgeometrien wie auch vollkommen andere Teile mittels der gleichen Spritzgußmaschine hergestellt werden. Gleichzeitig erlaubt die Nutzung einer bekannten, schon vorhandenen Spritzgußmaschine eine Senkung von Investitionskosten. Es ist nur die Fertigung der Spritzgußform notwendig. Ist eine Transportvorrichtung der Spritzgußmaschine schon zugeordnet, kann damit die Basisgrundform zu der Weiterbearbeitungsvorrichtung gebracht werden. Die Weiterbearbeitungsvorrichtung ist bevorzugt auf die Basis angepasst hergestellt. Auch die Nutzung konventioneller Maschinen ist möglich. Es kann beispielweise eine Feinstbohrmaschine sein, eine Funkenerosionsmaschine oder aber bevorzugt eine Laserperforiervorrichtung. Mittels dieser kann ein Fluidkanal in die Basis eingebracht werden. Durch das Zusammenspiel von Transportvorrichtung und Weiterbearbeitungsvorrichtung besteht die Möglichkeit, dass die Basisgrundform in definierter, ausgerichteter Lage der Weiterbearbeitungsvorrichtung zugeführt und dadurch sofort bearbeitet werden kann. Dieses ist beispielweise mittels einer automatischen Lagedetektierung bzw. einer automatischen Lagejustierung möglich.If, for example, the base is produced by means of injection molding, a suitable injection molding machine is used in which the injection mold is preferably exchangeable. As a result, other basic geometries as well as completely different parts can be produced by means of the same injection molding machine. At the same time, the use of a known, already existing injection molding machine allows a reduction of investment costs. It is only the production of the injection mold necessary. If a transport device of the injection molding machine already assigned, so that the basic basic form can be brought to the further processing device. The further processing device is preferably manufactured adapted to the base. The use of conventional machines is possible. It can For example, be a fine boring machine, a spark erosion machine or preferably a Laserperforiervorrichtung. By means of this, a fluid channel can be introduced into the base. Due to the interplay of transport device and further processing device, there is the possibility that the basic base mold can be fed in a defined, aligned position to the further processing device and thereby processed immediately. This is possible, for example, by means of an automatic position detection or an automatic position adjustment.

Wird beispielsweise mittels Stereo-Lithografie-Technik, zum Beispiel mittels Stereolithografie kombiniert mit Multi Jet Modeling, die Basis hergestellt, ist eine Weiterbearbeitungsvorrichtung eventuell nicht notwendig. Vielmehr kann die Basis dann sofort eingesetzt und zum Beispiel mit einem Chip bestückt werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass mittels Stereo-Lithografie-Technik ein Chip direkt schon miteingebaut wird. Insbesondere kann dadurch der Chip auch im Inneren der Basis angeordnet werden. Somit kann eine Schutzhülle für den Chip gebildet werden, sofern notwendig. Eine nachträgliche Bestückung ist dann nicht mehr notwendig. Eine elektrische Leitung wie auch ein elektrischer Anschluss für den Chip kann innerhalb bzw. auf der Oberfläche der Basis durch eine Nutzung von elektrisch leitfähigem Material geschaffen werden, dass nur in ausgewählten Bereichen bzw. Orten gemäß der Vorgabe zur Herstellung zur Anwendung gelangt.For example, when fabricating the base by means of stereo lithography technique, for example, by stereolithography combined with multi-jet modeling, a further processing device may not be necessary. Rather, the base can then be used immediately and equipped, for example, with a chip. Furthermore, there is the possibility that a chip is already directly incorporated by means of stereo lithography technology. In particular, thereby the chip can also be arranged inside the base. Thus, a protective cover for the chip can be formed, if necessary. Subsequent assembly is then no longer necessary. An electrical line as well as an electrical connection for the chip can be created within or on the surface of the base by using electrically conductive material which is used only in selected areas or locations in accordance with the specification for the production.

Des Weiteren wird ein Chip mit einer integrierten Messvorrichtung für ein entlang des Chips geführten Fluids vorgeschlagen, wobei der Chip Verbindungsbereiche aufweist, die angepasst sind für eine automatisierte Verbindung mit einer Chiphalterung einer Basis wie oben beschrieben, bevorzugt zur Verwendung in einer Fabrikationsanlage wie oben beschrieben.Furthermore, a chip is proposed with an integrated measuring device for a fluid conducted along the chip, wherein the chip has connection regions which are adapted for automated connection to a chip holder of a base as described above, preferably for use in a manufacturing plant as described above.

Bevorzugt wird die vorgeschlagene Basis wie folgt beispielhaft eingesetzt: zum Beispiel bei mikrofluidischen Systemen auf der Basis von Silizium, Polymeren oder anderen Werkstoffen mit Anwendung in der Medizintechnik, der Life-Sciences, der Analytik, dem thermischen Management usw. Die Basis kann auch eingesetzt werden für funktionale fluidische oder elektronische Mikroelemente, beispielsweise Mikromischer, Mikropumpen, Mikroventile, Mikroreaktoren, Mikrosensoren, Signalverarbeiter usw.. Prinzipiell lässt sich die Basis überall dort einsetzen, wo mikrofluidische Systeme integriert sind.The proposed base is preferably used by way of example as an example: for example, in microfluidic systems based on silicon, polymers or other materials used in medical technology, life sciences, analytics, thermal management, etc. The basis can also be used for functional fluidic or electronic microelements, for example micromixers, micropumps, microvalves, microreactors, microsensors, signal processors, etc. In principle, the base can be used wherever microfluidic systems are integrated.

Die Basis kann vorzugsweise Fluid verteilen, re-routen, sortieren und/oder verbinden. Bevorzugt gilt das aber nicht nur für ein oder mehrere Fluide, sondern auch für elektrische Signale, die zu und/oder von dem Chip geleitet werden.The base may preferably distribute, re-route, sort and / or connect fluid. However, this preferably does not only apply to one or more fluids, but also to electrical signals that are conducted to and / or from the chip.

Die Fluidvorrichtung, in der die Chip-bestückte Basis zum Einsatz kommen kann, weist gemäß einer Ausgestaltung einen Feinstfilter auf, so dass Partikel vorab abgefangen werden, bevor sie einen Mikrokanal der Basis zusetzen können.The fluid device in which the chip-tipped base can be used, according to one embodiment, has a microfilter so that particles are pre-trapped before they can clog a microchannel of the base.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den nachfolgenden Figuren hervor. Die jeweilige Ausgestaltung ist allerdings nur eine beispielhafte Ausgestaltung, ohne die Erfindung auf diese von vornherein beschränken zu wollen. Vielmehr können ein oder mehr Merkmale aus ein oder mehreren nachfolgenden Ausgestaltungen wie auch aus der obigen Beschreibung zu weiteren Weiterbildungen verknüpft werden. Auch sind Einzelheiten bei einer beschriebenen Ausgestaltung auch bei einer anderen Ausgestaltung verwendbar. Im Folgenden zeigenFurther advantageous embodiments and developments will become apparent from the following figures. However, the particular embodiment is only an exemplary embodiment, without wishing to limit the invention to this from the outset. Rather, one or more features may be linked from one or more subsequent embodiments as well as from the above description to further developments. Also, details in a described embodiment are also usable in another embodiment. In the following show

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Basis in einer Seitenansicht, 1 A first embodiment of a base in a side view

2 das erste Ausführungsbeispiel ohne ein mikrofluidisches System in einer Draufsicht, 2 the first embodiment without a microfluidic system in a plan view,

3 das erste Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht mit einem mikrofluidischen System, 3 the first embodiment in a plan view with a microfluidic system,

4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Basis in einer Seitenansicht mit einem ersten und einem zweiten mikrofluidischen System, und 4 a second embodiment of a base in a side view with a first and a second microfluidic system, and

5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Basis mit einem mikrofluidischen System. 5 A third embodiment of a base with a microfluidic system.

Im Folgenden werden nur zur Vereinfachung gleiche oder gleichartige Merkmale mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, ohne damit aber diese Merkmale dadurch gleichzusetzen oder aber dadurch deren jeweiligen Schutzbereich zu beschränken.Hereinafter, the same or similar features are denoted by the same reference numerals for simplicity only, but without thereby equating these features or thereby limit their respective scope.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Basis 1 für Fluidikanwendungen. Es wird für den Bereich der Fluidtechnik vorgeschlagen. Er dient insbesondere dazu, die Makro-Mikro-Fluidverbindung zwischen mikrofluidischen Systemen 2, daher Mikro, und der Umwelt 4, daher Makro, herzustellen. 1 shows a first embodiment of a base 1 for fluidic applications. It is proposed for the field of fluid technology. It serves, in particular, for the macro-micro fluid connection between microfluidic systems 2 , therefore micro, and the environment 4 , therefore macro.

Die Basis 1 wird bevorzugt mittels Spritzgießtechnik erzeugt und kann daher in großer Stückzahl zu niedrigen Preisen gefertigt werden. Außerdem liegt die Basis 1 dann bevorzugt als monolithisches Objekt vor, was vorteilhaft gegenüber mehrlagigen Lösungen ist: einfache Herstellung, keine Justage, keine Delamination von ein oder mehreren Lagen.The base 1 is preferably produced by injection molding and can therefore be manufactured in large quantities at low prices. In addition, the base is 1 then preferably as a monolithic object, which is advantageous over multilayer solutions: simple production, no adjustment, no delamination of one or more layers.

Ein bevorzugtes Beispiel sieht vor, dass die Oberfläche der Basis 1 partiell zu metallisieren ist, was durch die Bezugszeichen 5, 6, 7 angedeutet ist. Dies geschieht vorzugsweise unter Zuhilfenahme einer 3D-MID Technologie, z. B. 2K, LDS, ISS usw. Als Polymere kommen vorzugsweise temperaturbeständige, MID-kompatible Thermoplaste zum Einsatz, z. B. bekannt unter den Handelsnamen Ticona Vectra E820i LDS, Ticona Vectra E840i LDS, LanXess Pocan DP T 7140, die auch unter http://www.lpkf.de/anwendungen/mid/anbieter.htm auffindbar sind. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass die Oberflächenmetallisierungen 5, 6, 7 nicht nur der fluidischen Verbindung 7, 11, 12 zwischen mikrofluidischen System 2 und der Basis 1 selbst dienen, sondern auch zusätzlichen elektrische Funktionalitäten wie die zum Beispiel eines elektrischen Interposer bereitstellen können. Dies können z. B. Leiterbahnen, Flip-Chip-Pads/lands 6 oder Drahtbondpads 5 sein. Dadurch kann das mikrofluidischen System 2 ggf. auch mittels Flip-Chip gelötetem Lot 13 oder drahtgebondeten Verbindungen 14 elektrisch zwecks Energiezufuhr oder Signalübertragung kontaktiert werden.A preferred example provides that the surface of the base 1 Partial metallization is what by the reference numerals 5 . 6 . 7 is indicated. This is preferably done with the aid of a 3D MID technology, z. B. 2K, LDS, ISS, etc. As polymers preferably temperature-resistant, MID-compatible thermoplastics are used, for. B. known under the trade names Ticona Vectra E820i LDS, Ticona Vectra E840i LDS, LANXESS Pocan DP T 7140, which can also be found at http://www.lpkf.de/anwendungen/mid/anbieter.htm. Of particular advantage here is that the surface metallizations 5 . 6 . 7 not just the fluidic connection 7 . 11 . 12 between microfluidic system 2 and the base 1 serve themselves, but also provide additional electrical functionalities such as those of an electrical interposer. This can z. B. traces, flip-chip pads / lands 6 or wire bond pads 5 be. This allows the microfluidic system 2 possibly also soldered by means of flip-chip 13 or wired connections 14 be contacted electrically for the purpose of energy supply or signal transmission.

Die fluidführenden Kanäle 8, 9 in der Basis 1 werden bevorzugt in zwei Schritten erzeugt. Zunächst wird der umweltseitig offene Hauptkanal 8 während des Spritzgießprozesses durch den Einsatz des Kernzugverfahrens erzeugt. Anschließend wird ein lasergebohrter Kanal 9 zwischen dem umweltseitig offenen Hauptkanal 8 und mindestens einer Oberfläche der Basis 1 mittels Laserbohren, zum Beispiel mit einem Nd-YAG Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm erzeugt. Hierbei erfolgt auch die Makro-Mikro Transformation, da der spritzgegossene, umweltseitig offene Hauptkanal 8 einen Durchmesser im Bereich von einigen hundert Mikrometern bis zu mehreren Millimetern haben kann, währen der lasergebohrte Kanal 9 einen Durchmesser von mehreren zehn Mikrometern bis einigen hundert Mikrometern haben kann. Vorteilhaft ist, dass mit dieser Vorgehensweise runde Kanäle erzeugt werden können, was sich positiv auf die Fließeigenschaften, besonders im Mikrobereich, auswirkt. Die während der Strömung auftretenden Reibungskräfte sind im Vergleich zu üblichen rechteckigen Kanälen geringer, wodurch der auftretende Druckverlust über die gesamte Fluidstrecke 3, 8, 9 minimiert werden kann.The fluid-carrying channels 8th . 9 in the base 1 are preferably generated in two steps. First, the environmentally open main channel 8th generated during the injection molding process by the use of the core pulling process. Subsequently, a laser drilled channel 9 between the environmentally open main channel 8th and at least one surface of the base 1 produced by laser drilling, for example with an Nd-YAG laser with a wavelength of 1064 nm. In this case, the macro-micro transformation takes place, as the injection-molded, environmentally open main channel 8th may have a diameter in the range of a few hundred microns to several millimeters, while the laser drilled channel 9 may have a diameter of several tens of microns to several hundreds of microns. It is advantageous that round channels can be produced with this procedure, which has a positive effect on the flow properties, especially in the micro range. The friction forces occurring during the flow are lower in comparison to conventional rectangular channels, whereby the pressure loss occurring over the entire fluid path 3 . 8th . 9 can be minimized.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der dargelegten Kanalerzeugung ist, dass die umweltseitigen offenen Hauptkanäle 8 der Basis 1 in einer Ebene, also parallel, mit der Basis 1 und dem mikrofluidischen System 2 liegen. Dadurch müssen die fluidzu- und -abführenden Vorrichtungen wie zum Beispiel Schläuche o. ä. nicht senkrecht zur Oberfläche des mikrofluidischen Systems 2 verlaufen, wodurch insbesondere bei Aufbauten mit mehreren mikrofluidischen Systemen 2 der Platzbedarf stark sinkt. Weiterhin vorteilhaft ist, dass Haltestrukturen 10 für fluidzu- und -abführenden Vorrichtungen wie beispielsweise Schläuche o. ä. in Form von Widerhaken, Luer Verbindungen usw. monolithisch während des Spritzgießvorgangs in die Basis 1 integriert werden können, was spätere Montageschritte überflüssig macht und die Gesamtkosten senkt.Another significant advantage of the stated channel generation is that the environmental-side open main channels 8th the base 1 in a plane, that is parallel, with the base 1 and the microfluidic system 2 lie. As a result, the fluid supply and removal devices, such as hoses or the like, do not have to be perpendicular to the surface of the microfluidic system 2 run, which in particular in structures with multiple microfluidic systems 2 the space requirement drops sharply. It is furthermore advantageous that holding structures 10 for fluid supply and removal devices such as tubing or the like in the form of barbs, luer connections etc. monolithically during the injection molding process into the base 1 can be integrated, which makes subsequent assembly steps unnecessary and reduces the total cost.

Die fluidische Verbindung 7, 11, 12 zwischen mikrofluidischem System 2 und der Basis 1 wird vorzugsweise mittels Löten hergestellt. Bevorzugt kommen dann hochtemperaturfeste, z. B. silizium- oder glasbasierte mikrofluidische Systeme zum Einsatz. Dazu wird um die Fluidaus- bzw. -eintrittsöffnungen des mikrofluidischen Systems 2 und der Basis 1 eine ringförmige, lötfähige Metallisierung 7, 12, zum Beispiel Cu/Ni/Au erzeugt. Die Metallisierung des mikrofluidischen Systems 2 und der Basis 1 werden anschließend beispielsweise mit Hilfe eines Flip-Chip-artigen Prozesses verlötet und durch das Lot 11 verbunden. Dies hat den Vorteil, dass aus der Aufbau- und Verbindungstechnik bekannte Standardlösungen für die Montage der mikrofluidischen Systeme 2 genutzt werden können, insbesondere Lotpastenauftrag in Form von Dispensen oder aber durch andere Füge- bzw. Verbindungstechniken wie beispielsweise Pick & Place oder Reflow-Löten. Dadurch eignet sich solch eine Basis 1 für massenfertigungstaugliche Montageprozesse, wodurch es sich sehr kostengünstig fertigen lässt und ggf. sogar als Einwegartikel Anwendung finden kann.The fluidic connection 7 . 11 . 12 between microfluidic system 2 and the base 1 is preferably produced by means of soldering. Preferably then come high temperature resistant, z. As silicon or glass-based microfluidic systems are used. For this purpose, the fluid outlet or inlet openings of the microfluidic system 2 and the base 1 an annular, solderable metallization 7 . 12 , for example, produces Cu / Ni / Au. The metallization of the microfluidic system 2 and the base 1 are then soldered, for example, by means of a flip-chip-like process and through the solder 11 connected. This has the advantage that known from the construction and connection technology standard solutions for the assembly of microfluidic systems 2 can be used, in particular solder paste order in the form of dispensers or by other joining or joining techniques such as pick & place or reflow soldering. This makes such a basis suitable 1 for mass production suitable assembly processes, which makes it very inexpensive to manufacture and may even find application as a disposable article.

Eine gelötete fluidische Verbindung 7, 11, 12 zur fluidischen Verbindung zwischen mikrofluidischen System 2 und der Basis 1 hat weiterhin den Vorteil, dass bei der Ausrichtung/Platzierung von dem mikrofluidischen System 2 zu der Basis 1 gewisse Toleranzen möglich sind, da während des Umschmelzvorgangs eine Selbstausrichtung, auch bekannt als solder self alignment, auf die durch eine lötfähige Metallisierung 7, 12 vorbestimmten Regionen stattfindet. Eine Verstopfung der fluidführenden lasergebohrten Kanäle 9 bzw. der im mikrofluidischen System 2 integrierten Kanäle 3, wie es beim Kleben eventuell auftreten kann, ist aufgrund der Selbstausrichtung ausgeschlossen.A soldered fluidic connection 7 . 11 . 12 for fluidic connection between microfluidic system 2 and the base 1 has the further advantage that in the alignment / placement of the microfluidic system 2 to the base 1 certain tolerances are possible because during the remelting process, a self-alignment, also known as solder self alignment, on by a solderable metallization 7 . 12 predetermined regions takes place. A blockage of the fluid-carrying laser drilled channels 9 or in the microfluidic system 2 integrated channels 3 as it may possibly occur during bonding, is excluded due to the self-alignment.

Zusätzlich kann die gelötete fluidische Verbindung 7, 11, 12 zur fluidischen Verbindung zwischen mikrofluidischen System 2 und der Basis 1 den in der Mikrofluidik oft auftretenden hohen Drücken von mehreren 100 kPa widerstehen und ist absolut dicht, d. h. verhindert vollständig den Austritt des Fluids durch die gelötete fluidische Verbindung 7, 11, 12 in die Umwelt.In addition, the soldered fluidic connection 7 . 11 . 12 for fluidic connection between microfluidic system 2 and the base 1 the high pressures often occurring in microfluidics of several 100 kPa and is absolutely tight, ie completely prevents the escape of the fluid through the soldered fluidic connection 7 . 11 . 12 into the environment.

Als Lote 11 kommen bevorzugt bleifreie Lotpasten zum Einsatz. Nach dem Löten verbleibende Flussmittelreste können beispielsweise durch Spülen entfernt werden. Liegen besondere Anforderungen vor, wie zum Beispiel in der Medizintechnik, so kann auch ohne Flussmittel zum Beispiel im Plasmalötofen gelötet werden.As a solders 11 Preference is given to using lead-free solder pastes. After soldering remaining flux residues can be removed, for example, by rinsing. If there are special requirements, for example in medical technology, it is possible to solder, for example, in a plasma soldering oven, even without a flux.

Während in 1 die Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt ist, ist in 2 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt, bei der das mikrofluidische System 2 noch nicht hergestellt ist. In 3 hingegen ist eine Draufsicht auf die bevorzugte Ausführungsform inklusive mikrofluidischem System 2 dargestellt. Im Folgenden wird ein Herstellungsprozeß näher beschrieben, wie ausgehend von der Fertigung der Basis 1 schließlich das mikrofluidische System hergestellt wird.While in 1 the side view of a preferred embodiment is shown in FIG 2 a top view of a preferred embodiment shown, in which the microfluidic system 2 not yet made. In 3 however, a plan view of the preferred embodiment including microfluidic system 2 shown. In the following, a manufacturing process is described in more detail, as starting from the production of the base 1 Finally, the microfluidic system is produced.

In einem ersten Schritt wird die Basis 1 im Spritzgießverfahren aus einem thermoplastischen Polymermaterial hergestellt, wobei umweltseitig offene Hauptkanäle 8 durch Kerne in der Spritzgießform erzeugt werden. Im zweiten Schritt werden zwei- oder dreidimensionale Metallisierungen 5, 6, 7 auf mindestens einer Oberfläche der Basis 1 erzeugt. Hierfür eignet sich beispielsweise das LPKF-LDS Verfahren, welches zum Beispiel näher beschrieben ist unter http://www.lpkf.de/anwendungen/mid/lpkf-lds/index.htm. Anschließend werden mit einem Nd:YAG Laser lasergebohrte Kanäle 9 erzeugt, die die Hauptkanäle 8 mit einer Oberfläche der Basis 1 verbinden. Auf die vorliegenden Metallisierungen für elektrische Kontakte 6 bzw. für fluidische Kontakte 7 wird mit einem Dispenser bleifreie Lotpaste z. B. von Nordson, beispielsweise zu finden unter http://www.nordson.com/de-de/divisions/efd/products/solder-paste/Pages/solderformulations.aspx aufgetragen. Anschließend wird ein mikrofluidisches System 2 mit entsprechenden vorbereiteten, lötfähigen Metallisierungen 12 mittels Pick & Place auf der Basis 1 platziert und mit einem Reflow- oder Dampfphasen- oder Plasmalötprozess mit der Basis 1 verlötet. Weitere elektrische Verbindungen 14 können nachträglich zum Beispiel mittels Drahtbonden erzeugt werden.In a first step becomes the basis 1 manufactured by injection molding of a thermoplastic polymer material, with environmentally open main channels 8th be produced by cores in the injection mold. In the second step, two- or three-dimensional metallizations 5 . 6 . 7 on at least one surface of the base 1 generated. For this purpose, for example, the LPKF-LDS method, which is described in more detail, for example, under http://www.lpkf.de/anwendungen/mid/lpkf-lds/index.htm. Subsequently, laser-drilled channels are made with an Nd: YAG laser 9 generates the main channels 8th with a surface of the base 1 connect. On the present metallizations for electrical contacts 6 or for fluidic contacts 7 is with a dispenser lead-free solder paste z. For example, from Nordson, found at http://www.nordson.com/en-us/divisions/efd/products/solder-paste/Pages/solderformulations.aspx. Subsequently, a microfluidic system 2 with corresponding prepared, solderable metallizations 12 based on Pick & Place 1 placed and with a base or reflow or vapor phase or plasma soldering process 1 soldered. Other electrical connections 14 can be subsequently produced, for example by means of wire bonding.

Eine weitere, zweite Ausführungsform gemäß 4 zeigt die Nutzung von mehreren fluidischen Systemen mittels einer Basis 1. Die Basis 1 erlaubt durch die Montage von mehreren mikrofluidischen Systemen 2a, 2b auch die Zufuhr eines Fluides zu mehreren mikrofluidischen Systemen 2a, 2b. So kann beispielsweise das mikrofluidische System A 2a sensitiv auf das Merkmal X des Fluides sein, während das mikrofluidischen System B 2b sensitv auf des Merkmal Y ist, usw. Um das Fluid zu charakterisieren, hätte es ansonsten einzeln den mikrofluidischen Systemen 2a, 2b zugeführt werden müssen. Bei einer größeren Anzahl N mikrofluidischer Systeme 2 steigt dafür der Arbeitsaufwand enorm. Dies kann mit der vorgeschlagenen Basis 1 überwunden werden, da mehrere mikrofluidische Systeme 2a, 2b auf eine Basis 1 montiert werden können, wobei die Fluidzu- oder -abfuhr parallel 15 oder einzeln 16, 17 erfolgen kann. Weiterhin ist es sogar möglich, die parallele Fluidzu- oder -abfuhr 15 zu bzw. von den verschiedenen mikrofluidischen Systemen 2a, 2b gleichzeitig erfolgen zu lassen. Hierfür wird zum Beispiel eine dreidimensionale Basis 1 erzeugt, wobei die Länge der lasergebohrten Kanäle 9a, 9b so variiert wird, dass ein längerer Kanal 9a und ein kürzerer Kanal 9b vorliegt. Aufgrund von strömungsmechanischen Gesetzen unter Berücksichtigung verschiedene Fluidwege und Kanaldurchmesser kann beispielsweise der Fluideintritt in die verschiedenen mikrofluidischen Systeme 2a, 2b synchron erfolgen.Another, second embodiment according to 4 shows the use of multiple fluidic systems by means of a base 1 , The base 1 allowed by the assembly of several microfluidic systems 2a . 2 B also the supply of a fluid to several microfluidic systems 2a . 2 B , For example, the microfluidic system A 2a be sensitive to the characteristic X of the fluid while the microfluidic system B 2 B sensitv on feature Y, etc. In order to characterize the fluid, otherwise it would individually have the microfluidic systems 2a . 2 B must be supplied. For a larger number of N microfluidic systems 2 the workload increases enormously. This may be with the proposed basis 1 be overcome because several microfluidic systems 2a . 2 B on a basis 1 can be mounted, wherein the fluid supply or -abfuhr parallel 15 or individually 16 . 17 can be done. Furthermore, it is even possible, the parallel Fluidzu- or -abfuhr 15 to or from the different microfluidic systems 2a . 2 B to be done simultaneously. For this example, a three-dimensional basis 1 generated, with the length of the laser drilled channels 9a . 9b is varied so that a longer channel 9a and a shorter channel 9b is present. Due to fluidic laws taking into account different fluid paths and channel diameter, for example, the fluid entry into the various microfluidic systems 2a . 2 B done synchronously.

In einer weiteren, dritten Ausführungsform gemäß 5 besitzt das mikrofluidische System 2c selbst keinen Kanal. Durch eine Ausweitung der Lötverbindung zur fluidischen Verbindung 19 zwischen dem mikrofluidischen System 2c und der Basis 1 wird eine Aussparung 20 in der Basis 1 gebildet. Dadurch kann beispielsweise die Fertigung des mikrofluidischen Systems 2c enorm vereinfacht werden, da kein mikrofluidischer Kanal mehr in das mikrofluidische System 2c integriert werden muss. Diese Ausführungsform eignet sich auch besonders zur Kühlung von Halbleiterchips mit integrierten Schaltkreisen oder anderen Wärmeerzeugern.In a further, third embodiment according to 5 owns the microfluidic system 2c even no channel. By an expansion of the solder joint for fluidic connection 19 between the microfluidic system 2c and the base 1 becomes a recess 20 in the base 1 educated. As a result, for example, the production of the microfluidic system 2c be simplified because no microfluidic channel more in the microfluidic system 2c must be integrated. This embodiment is also particularly suitable for cooling semiconductor chips with integrated circuits or other heat generators.

Claims (14)

Einteilige Basis (1), mit zumindest einer Chiphalterung (5, 6, 7) und mit zumindest einer zur Chiphalterung (5, 6, 7) zu- und/oder abführenden elektrischen Leitung (11, 13, 14) für einen, in der Chiphalterung (5, 6, 7) anordbaren Chip (2, 2a, 2b), mit zumindest einem ersten (8, 15, 16, 17) und zumindest einem zweiten Fluidkanal (9, 9a, 9b), die miteinander strömungstechnisch verbunden sind, wobei der zweite Fluidkanal (9, 9a, 9b) einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist, bevorzugt um ein Vielfaches kleiner ist als ein Durchmesser des ersten Fluidkanals (8, 15, 16, 17), wobei der zweite Fluidkanal (9, 9a, 9b) vom ersten Fluidkanal (8, 15, 16, 17) in Richtung der Chiphalterung (5, 6, 7) führt und die Basis (1) eine Anordnung der Chiphalterung (5, 6, 7) derart vorsieht, dass eine Fluidströmung vom ersten Fluidkanal (8, 15, 16, 17) über den zweiten Fluidkanal (9, 9a, 9b) zu einem in der Chiphalterung (5, 6, 7) anordbaren Chip (2, 2a, 2b) ermöglicht ist und eine Oberfläche der Basis (1) zumindest im Bereich der Chiphalterung (5, 6, 7) partiell metallisiert ist, wobei die partielle Metallisierung zur Anordnung des Chips (2, 2a, 2b) nutzbar ist.One-piece base ( 1 ), with at least one chip holder ( 5 . 6 . 7 ) and at least one to the chip holder ( 5 . 6 . 7 ) supplying and / or discharging electrical line ( 11 . 13 . 14 ) for one, in the chip holder ( 5 . 6 . 7 ) disposable chip ( 2 . 2a . 2 B ), with at least a first ( 8th . 15 . 16 . 17 ) and at least one second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ), which are fluidly connected to each other, wherein the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) has a diameter that is smaller, preferably smaller by a multiple than a diameter of the first fluid channel ( 8th . 15 . 16 . 17 ), wherein the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) from the first fluid channel ( 8th . 15 . 16 . 17 ) in the direction of the chip holder ( 5 . 6 . 7 ) and the base ( 1 ) an arrangement of the chip holder ( 5 . 6 . 7 ) such that a fluid flow from the first fluid channel ( 8th . 15 . 16 . 17 ) via the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) to one in the chip holder ( 5 . 6 . 7 ) disposable chip ( 2 . 2a . 2 B ) and a surface of the base ( 1 ) at least in the area of the chip holder ( 5 . 6 . 7 ) is partially metallized, wherein the partial metallization for the arrangement of the chip ( 2 . 2a . 2 B ) is usable. Basis (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (8, 15, 16, 17) und der zweite Fluidkanal (9, 9a, 9b) jeweils einen runden Querschnitt aufweisen.Base ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first ( 8th . 15 . 16 . 17 ) and the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) each have a round cross-section. Basis (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (8, 15, 16, 17) und der zweite Fluidkanal (9, 9a, 9b) jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.Base ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first ( 8th . 15 . 16 . 17 ) and the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) each have a circular cross-section. Basis (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidkanal (8, 15, 16, 17) einen Durchmesser mit einem Querschnitt in einem Bereich von 300 Mikrometern bis zu 10 Millimetern, der zweite Fluidkanal (9, 9a, 9b) einen Durchmesser mit einem Querschnitt von 30 Mikrometern bis zu 500 Mikrometern hat. Base ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first fluid channel ( 8th . 15 . 16 . 17 ) has a diameter with a cross section in a range of 300 microns to 10 millimeters, the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) has a diameter with a cross section of 30 microns up to 500 microns. Basis (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Chip (2, 2a, 2b) in einer ersten Chiphalterung (5, 6, 7) angeordnet ist und ein zweiter Chip (2, 2a, 2b) in einer zweiten Chiphalterung (5, 6, 7).Base ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one first chip ( 2 . 2a . 2 B ) in a first chip holder ( 5 . 6 . 7 ) and a second chip ( 2 . 2a . 2 B ) in a second chip holder ( 5 . 6 . 7 ). Basis (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (1) ein Kanalsystem aufweist, das zumindest zwei erste (8, 15, 16, 17) und zwei zweite Fluidkanäle (9, 9a, 9b) umfasst, die fluidführend miteinander zur Durchleitung eines Fluids verbunden sind, wobei davon ein erster und ein zweiter Fluidkanal als Fluidzuführung zum Chip (2, 2a, 2b) und die beiden anderen Fluidkanäle in Form eines ersten (8, 15, 16, 17) und zweiten Fluidkanals (9, 9a, 9b) als Fluidabführung vom Chip (2, 2a, 2b) dienen, und die beiden zweiten Fluidkanäle (9, 9a, 9b) jeweils im Bereich der Chiphalterung (5, 6, 7) münden.Base ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the base ( 1 ) has a channel system comprising at least two first ( 8th . 15 . 16 . 17 ) and two second fluid channels ( 9 . 9a . 9b ), which are fluidly connected to each other for the passage of a fluid, of which a first and a second fluid channel as fluid supply to the chip ( 2 . 2a . 2 B ) and the two other fluid channels in the form of a first ( 8th . 15 . 16 . 17 ) and second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) as fluid removal from the chip ( 2 . 2a . 2 B ), and the two second fluid channels ( 9 . 9a . 9b ) each in the area of the chip holder ( 5 . 6 . 7 ). Verfahren zur Herstellung einer einteiligen Basis (1) mit Chiphalterung (5, 6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Basis (1) in einem Spritzgußverfahren oder einem Rapid-Manufacturing-Verfahren nutzend ein thermoplastisches und/oder keramisches Material hergestellt wird, wobei zumindest der erste Fluidkanal (8, 15, 16, 17) mittels eines Spritzgußkerns erzeugt wird.Process for the preparation of a one-piece base ( 1 ) with chip holder ( 5 . 6 . 7 ) according to any one of the preceding claims, wherein the base ( 1 ) is used in an injection molding process or a rapid-manufacturing process using a thermoplastic and / or ceramic material, wherein at least the first fluid channel ( 8th . 15 . 16 . 17 ) is produced by means of an injection molding core. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Fluidkanal (9, 9a, 9b) mittels Feinbohrtechnik hergestellt wird.A method according to claim 7, characterized in that at least the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) is produced by means of fine boring technology. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Fluidkanal (9, 9a, 9b) mittels Laserbohrung hergestellt wird.A method according to claim 8, characterized in that at least the second fluid channel ( 9 . 9a . 9b ) is produced by laser drilling. Fabrikationsanlage zur automatisierten Herstellung einer einteiligen Basis (1) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 6 und/oder zur Umsetzung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Fabrikationsanlage zumindest – eine Vorrichtung zur Herstellung einer Basisgrundform, – eine Transportvorrichtung zum Transport von hergestellten Basisgrundformen zu zumindest – einer Weiterbearbeitungsvorrichtung, beispielsweise eine Feinstbohrmaschine, eine Funkenerosionsmaschine oder Laserperforiervorrichtung zur Erstellung von zumindest zweiten Fluidkanälen mit dieser Weiterbearbeitungsvorrichtung aufweist, wobei zumindest ein zweiter Fluidkanal von einer Oberfläche der Basisgrundform in diese hineingearbeitet wird.Fabrication plant for the automated production of a one-piece base ( 1 ) with the features of one of claims 1 to 6 and / or for implementing a method according to any one of claims 7 or 8, wherein the fabrication facility at least - a device for producing a base base mold, - a transport device for transporting manufactured basic base forms to at least - a further processing device , For example, a Feinstbohrmaschine, a spark erosion machine or Laserperforiervorrichtung for creating at least second fluid channels with this further processing device, wherein at least a second fluid channel is worked by a surface of the basic base mold in this. Fabrikationsanlage nach Anspruch 10, wobei die Vorrichtung zur Herstellung einer Basisgrundform eine Spritzgußmaschine ist.Fabrication plant according to claim 10, wherein the device for producing a basic base mold is an injection molding machine. Fabrikationsanlage zur automatisierten Herstellung einer einteiligen Basis (1) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 6 und/oder zur Umsetzung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Fabrikationsanlage zumindest eine Vorrichtung zur Herstellung einer Basisgrundform, durch Stereo-Lithografie-Technik aufweist, wobei die Basis (1) mit einem Chip (2, 2a, 2b) bestückt wird und/oder ein Chip (2, 2a, 2b) mittels Stereo-Lithografie-Technik direkt mit in die Basis (1) eingebaut wird.Fabrication plant for the automated production of a one-piece base ( 1 ) with the features of one of claims 1 to 6 and / or for implementing a method according to one of claims 7 or 8, wherein the fabrication facility comprises at least one device for producing a basic basic shape, by stereo lithography technique, wherein the base ( 1 ) with a chip ( 2 . 2a . 2 B ) and / or a chip ( 2 . 2a . 2 B ) by stereo lithography technique directly into the base ( 1 ) is installed. Fabrikationsanlage nach Anspruch 12, wobei die Fabrikationsanlage zumindest eine Vorrichtung zur Herstellung einer Basisgrundform durch Stereo-Lithografie-Technik in Kombination mit Multi Jet Molding aufweist.Fabrication plant according to claim 12, wherein the fabrication plant comprises at least one device for producing a basic basic shape by stereo lithography technique in combination with multi-jet molding. Chip (2, 2a, 2b) mit einer integrierten Messvorrichtung für ein entlang des Chips (2, 2a, 2b) geführten Fluids, wobei der Chip (2, 2a, 2b) Verbindungsbereiche (12) aufweist, die angepasst sind für eine automatisierte Verbindung mit einer Chiphalterung (5, 6, 7) einer Basis (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bevorzugt zur Verwendung in einer Fabrikationsanlage nach den Ansprüchen 10 oder 12.Chip ( 2 . 2a . 2 B ) with an integrated measuring device for one along the chip ( 2 . 2a . 2 B ) guided fluid, wherein the chip ( 2 . 2a . 2 B ) Connection areas ( 12 ) adapted for automated connection to a chip holder ( 5 . 6 . 7 ) a basis ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, preferred for use in a manufacturing plant according to claims 10 or 12.
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