Ebene Keramiksubstrate und neue Montagetechnologien zum ...

Kapitel 5
der Entwicklung neuer Technologien zur Herstellung keramischer Substrate profitieren.
Alternative Strukturierungsverfahren wie z.B. das Prägen von Grünfolien
gewinnen zunehmend an Bedeutung. Damit sollen kleinere Strukturauflösungen und
bessere Genauigkeiten erreicht werden. In der Substratebene niedrigschrumpfende
LTCC-Materialien (Schrumpfungstoleranz beim Sintern ±0.014 % [LAU-02]), spezielle
Drucksinterverfahren [HIN-02] und der Einsatz von Negativformen für Kavitäten
werden die Genauigkeit des Laminier- und Sinterprozesses verbessern.
Weiterhin werden Bestrebungen, neue Materialien und zusätzliche Funktionalität in
ebene Substrate für elektronische Schaltungsträger zu integrieren, auch die Anwendungsmöglichkeiten
für optoelektronische Baugruppen erweitern. Die Integration
mikrofluidischer Bauelemente in Mehrlagensubstrate aus LTCC wird bisher
untersucht, um Schaltkreise mit hoher Verlustleistung effektiver als es mit passiven
Komponenten wie „Thermal Vias“ möglich ist zu kühlen. Diese Art der aktiven
Kühlung lässt sich auch auf optoelektronische Bauelemente wie Laserdioden
anwenden. Dem Zweck der verbesserten Abführung von Wärme bei Bauelementen
hoher Verlustleistung dient ebenfalls der Einsatz alternativer Materialien wie
Aluminiumnitrid (AlN) oder Berylliumoxid (BeO) und die Anwendung strukturierter
Verbundsubstrate aus z. B. Keramik und Kupfer („DCB“-Technologie [SHA-98]),
letztere ebenfalls versehen mit fluidischen Funktionselementen (Kühlkanäle). Derartige
Basismaterialien werden in Zukunft für optoelektronische Systeme mit hohen
Verlustleistungen interessant. Erste Ansätze zur Integration aktorischer Funktionselemente
wie Biegebalken oder Membranen in Verbindung mit piezoelektrischen
Schichten haben bisher vor allem mikrofluidische Anwendungen zum Ziel. Im Hinblick
auf optoelektronische Baugruppen können solche aktorische Funktionselemente
zum Aufbau adaptiver, selbstjustierender Systeme interessant werden und
dann den Bereich der Mikrometer- und Submikrometerjustage abdecken. Die
mechanische Strukturierung kann in Zukunft auch dazu angewendet werden,
reflektive optische Funktionselemente in die keramische Systemplattform zu integrieren.
Dazu zählen z. B. geprägte Flächen [BUS-03] oder sehr präzise spanend
(Ultrapräzisionsbearbeitung) nachbearbeitete Dickschichten.
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