Ebene Keramiksubstrate und neue Montagetechnologien zum ...

Kapitel 3
seiner Position beeinflusst werden, um den Einfluss des Fügeverfahrens auf den
vorangegangenen Positionier- bzw. Justierprozess zu minimieren.
• Die thermomechanische Stabilität der Fügeverbindung darf im Bereich der Betriebs-
und Lagertemperatur durch die Wahl des Fügemediums (dies gilt besondere
für Klebstoffe) nicht beeinträchtigt werden.
• Bei der Montage verlustleistungsbehafteter optoelektronischer Bauelemente
muss das Fügemedium über eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit verfügen. Insbesondere
beim Justieren stellt unter Umständen allein das Fügemedium nach
Abschluss der Montage den mechanischen Kontakt zur Ableitung der Wärme von
Bauelement und Systemplattform her.
• Eine ausreichende Langzeitstabilität der Fügestelle ist notwendig.
• Das Fügeverfahren sowie das Fügemedium selbst darf die optischen Funktionsflächen
nicht kontaminieren.
Der Aufbau der Strahlkollimationsoptik soll im wesentlichen anhand des Fügeverfahrens
Kleben beschrieben werden, einige Ausführungen zum Löten zeigen darüber
hinaus das Potential, welches dickschichtprozessierte keramische Systemplattformen
für klebstofffrei montierte Optikbaugruppen haben.
a) Stoffschlüssiges Fügen mittels Kleben
Nach [DIN 16920] beruht die Verbindungsbildung bei einer Klebstofffügestelle auf der
Flächenhaftung (Adhäsion) des Fügemediums Klebstoff (welches allgemein als nichtmetallischer
Stoff definiert wird) auf den Fügepartnern und der inneren Festigkeit
(Kohäsion) im Fügemedium selbst. Im Bereich der Optikmontage haben sich
vorwiegend UV-aushärtende Klebstoffe etabliert [BAC-99], die sich durch teilweise
hohe Glasübergangstemperaturen, niedrige thermische Ausdehnungskoeffizienten α,
geringen Polymerisationsschrumpf während des Aushärtens und geringe Ausgasung
sowie Temperatureinsatzbereiche von –40 °C bis zu > +80 °C auszeichnen. Der
besondere Vorteil dieser Klebstoffe ist das extrem schnelle (< 1 min) Aushärten unter
dem Einfluss von UV-Licht im Vergleich zu anderen chemisch oder physikalisch aushärtenden
Klebstoffsystemen. Der für die Montage der Strahlkollimationsoptik ausgewählte
UV-härtende Klebstoff [DYM-99] weist die in Tabelle 19 zusammengefassten
Eigenschaften auf und benetzt im Vergleich zu anderen Klebstoffen sehr gut sowohl
auf Glas und Keramik als auch Metall.
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