Ebene Keramiksubstrate und neue Montagetechnologien zum ...
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Kapitel 1<br />
Vorteile<br />
Nachteile<br />
Mittelbare Fassungen auf <strong>Keramiksubstrate</strong>n, typische Materialien der Plattform: Al 2 O 3 , AlN,<br />
LTCC<br />
• Systemplattform als Keramiksubstrat,<br />
meist<br />
zweidimensional strukturiert<br />
durch Schichtaufbringung,<br />
Ebenheit besser<br />
100 µm<br />
• mittelbare Fassungen in<br />
verschiedensten Ausführungen<br />
(metallische<br />
Halter, gestapelte Keramikplatten)<br />
• Bauelemente werden<br />
nach ihrer Funktion<br />
justiert<br />
• Fügen der Bauelemente<br />
mittels Löten oder Kleben<br />
• Mechanik/ Aktorikintegration<br />
in Form separater<br />
feinwerktechnischer<br />
Baugruppen<br />
• Elektronik als hybride<br />
Schaltung integriert<br />
3D-strukturierte ebene Plattformen mit unmittelbaren Fassungen<br />
• Keramik als steife<br />
<strong>und</strong> an Glas / Silizium<br />
temperaturausdehnungsangepasste<br />
Systembasis<br />
• hybride Integration<br />
Optik <strong>und</strong> Elektronik<br />
• Vormontage der<br />
Elektronik vereinfacht<br />
Justierung optischer<br />
Bauelemente<br />
• Justierung in bis zu<br />
sechs Freiheitsgraden<br />
möglich<br />
• durch Fügen mittels<br />
Löten gute Langzeitstabilität<br />
• etablierte Technologien<br />
der Elektronikfertigung<br />
nutzbar<br />
• kostengünstig für<br />
kleine <strong>und</strong> mittlere<br />
Stückzahlen<br />
• <strong>Keramiksubstrate</strong><br />
nur mit beschränkter<br />
Gr<strong>und</strong>genauigkeit<br />
verfügbar<br />
• eingeschränkte<br />
Möglichkeiten beim<br />
Design der Systemplattform<br />
• aufwendige<br />
Justierung<br />
• bezüglich der optischen<br />
Achse asymmetrischer<br />
Aufbau<br />
Mikrooptische Bank in Silizium-Volumenmikromechanik oder LIGA-Technik, typische Materialien<br />
der Plattform: Silizium (Volumenmikromechanik), Al 2 O 3 (LIGA)<br />
• Systemplattform als Siliziumsubstrat<br />
oder Keramiksubstrat<br />
mit PMMAoder<br />
Metallgalvanikstrukturen<br />
, lithografische<br />
zweieinhalbdimensionale<br />
Strukturierung, Genauigkeit<br />
< 1 µm, bei der<br />
LIGA-Technik auch Replikation<br />
• Silizium oder Keramik<br />
als steife <strong>und</strong> an<br />
die Temperaturausdehnung<br />
von Glas<br />
angepasste Systembasis<br />
• sehr gute Gr<strong>und</strong>genauigkeit<br />
der Substrate<br />
• Substrate relativ<br />
kostenintensiv<br />
• auf zweieinhalbdimensionale<br />
Geometrien<br />
beschränkte<br />
Strukturierung<br />
• klassische feinwerktechnische<br />
Aktorik<br />
nicht integrierbar<br />
mittels Prägen • Positionierung in • technologischer Auf-<br />
oder Spritzguss<br />
unmittelbaren wand bedingt für<br />
• Fassungen unmittelbar in<br />
die Plattform integriert<br />
• Positionierung der Bauelemente<br />
immer gegen<br />
Anschläge<br />
• Fügen der Bauelemente<br />
durch Kleben/ Klemmen<br />
• Mechanik-/ Aktorik nur in<br />
Form vom MEMS<br />
• Elektronik als integrierter<br />
(Siliziumplattform) oder<br />
hybrider Schaltkreis<br />
direkt integriert<br />
Fassungen<br />
• thermische Stabilität<br />
• sehr gute Wärmeleitfähigkeit<br />
von Silizium,<br />
modifizierbare<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
bei Keramik<br />
kostengünstige Herstellung<br />
große<br />
Stückzahlen<br />
<strong>Ebene</strong> <strong>Keramiksubstrate</strong> <strong>und</strong> <strong>neue</strong> <strong>Montagetechnologien</strong> <strong>zum</strong> Aufbau hybrid-optischer Systeme 29
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