Ebene Keramiksubstrate und neue Montagetechnologien zum ...

Kapitel 2
mit planen oder wenig gekrümmten Anschlagflächen.
• Anordnung von Anschlaggeometrien in gleichen Ebenen: Dies gilt vor allem für
die Mehrlagentechnologie, da hier bei in verschiedenen Ebenen angeordneten
Strukturen zusätzliche Fehler durch die begrenzte Stapelgenauigkeit entstehen.
Darüber hinaus lässt sich die Strukturierung keramischer Substrate allerdings sehr
vielfältig nutzen. Neben der Bereitstellung von Positionsmarken und Fügeflächen
durch Dick- und Dünnschichttechnologien zählen hierzu besonders die Möglichkeiten
der Erzeugung thermomechanischer Funktionselemente in Form von passiven Wärmeleitpfaden,
die Strukturierung von Ausbrüchen und Kavitäten für mit dem Substratmaterial
kollidierende Bauelement-Geometrien und die Erzeugung von Hilfsstrukturen
wie Klebstofffallen. Letztere können besonders in der Mehrlagentechnologie
an die Außenkontur der zu montierenden Bauelemente angepasst werden
(z.B. durch Treppenstrukturen), was bei stoffschlüssigen Fügemedien wie Klebstoffen
das notwendige zu applizierende Volumen verringert (siehe auch Kapitel 3).
2.4 Aufbaubeispiel Strahlkollimationsoptik
2.4.1 Konstruktive Auslegung der Systemplattform
Mit den Ergebnissen der theoretischen Analyse von möglichen Fassungsstrukturen
in ebenen Keramiksubstraten kann die Auslegung der Systemplattform für die Strahlkollimationsoptik
erfolgen. In Bild 35 sind die Entwürfe für ein LTCC-Substrat, bestehend
aus 11 Einzelfolien mit einer Gesamtdicke von 2.2 mm (links) und ein Al 2 O 3 -
Substrat mit einer Dicke von 0.635 mm (rechts) im jeweils unbestückten und
bestückten Zustand dargestellt. Zur Fassung der optischen Bauelemente werden
Referenzebenen, Auflagekanten und Anschlagkanten eingesetzt. Die optische Achse
befindet sich 1 mm über der Substratebene. Im Bereich der Laserdiodenkontakte
sind auf beiden Substraten AgPd-Leiterbahnen strukturiert, die in Verbindung mit
bestückten SMD-Bauelementen die diskrete Schaltung zur Ansteuerung der
Laserdiode aufnehmen. Weitere AgPd-Dickschichtmetallisierungen befinden sich im
Bereich der Fügeflächen der Linsen (auf dem LTCC-Substrat) und der Zylinderlinsenarrays.
Das LTCC-Substrat ist im Bereich der Laserdiode mit „Thermal-Vias“
versehen, um in späteren Varianten auch Laserdioden mit höherer Verlustleistung
einsetzen zu können.
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