Ebene Keramiksubstrate und neue Montagetechnologien zum ...

Kapitel 4
größere Fügespalte als eigentlich notwendig für die Justierung von Bauelementen
vorzuhalten, hat Rückwirkungen auf die Justiergenauigkeit, da das den Fügespalt
überbrückende stoffschlüssige Fügemedium und dessen Aushärte- (Klebstoff)
bzw. Abkühlungsverhalten (Lot) umso größeren Einfluss auf die Dejustierung
während des Fügens haben bzw. wieder auf dem Prinzip der unmittelbaren
Fassung entgegenstehende Hilfselemente zurückgegriffen werden muss.
Als Richtlinien für den Entwurf keramischer Systemplattformen für hybrid-optische
Systeme können angeführt werden:
• Ein- oder Mehrlagensubstrate: Mehrlagensubstrate kommen in Frage, wenn
einerseits Strukturen zur lateralen Positionierung in Y aufgrund von gegebenen
Bauelementgeometrien zwingend in unterschiedlichen Höhen angeordnet bzw.
komplexere dreidimensionale Geometrien zur Verwirklichung von anderen Funktionen
erzeugt werden müssen oder andererseits viel Elektronikfunktionalität in
Form von mehrlagigen Leiterbahnen oder auch vergrabenen passiven Bauelementen
integriert werden soll. Im Normalfall sind bereits gesinterte einlagige Substrate,
z.B. aus Al 2 O 3 , vorzuziehen. Diese sind in der Regel kostengünstiger und
können in der Regel auch wesentlich genauer mechanisch strukturiert werden als
Mehrlagensubstrate.
• Höhe der optischen Achse über der Substratoberfläche: Diese ist prinzipiell zu
minimieren, wird aber in der Regel bestimmt von der Auflagefläche des größten
planoptischen Bauelements, das nicht durch eine Nachbearbeitung modifiziert
werden kann. Rundoptische Bauelemente der optischen Baugruppe sollten in die
Substratoberfläche, also die negative Y-Koordinate, hineinragen, um über Auflagekanten
gefasst werden zu können. Dabei ist darauf zu achten, dass sinnvolle
Auflagewinkel sich im Bereich < 60° bewegen (Bild 26).
• Mechanische Anschläge in Mehrlagensubstraten: Fassungsstrukturen mit mechanischen
Anschlägen zur Positionierung von Bauelementen müssen in Mehrlagensubstraten
so ausgeführt werden, dass sich die Anschläge für verschiedene
Bauelemente in ein- und derselben Folienlage, der Referenzebene, befinden. Die
Referenzebene sollte die erste Folienlage (Bild 27), also die Substratoberfläche,
sein. Deren Genauigkeit kann durch geeignete Maßnahmen beim Laminieren und
Sintern („Constrained Sintering“ [HIN-04]) beeinflusst werden.
• Dickschichtmetallisierungen: Dickschichttechnologisch strukturierte Metallisie-
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