DE3137441A1 - Verfahren zum befestigen von optischen und elektrooptischen bauelementen - Google Patents
Verfahren zum befestigen von optischen und elektrooptischen bauelementenInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen
Berlin -und München VPA
81 P 7 11 8 DE
Verfahren zur Befestigung von optischen und elektrooptischen
Bauelementen,,
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung von optischen und elektrooptischen Bauelementen»
Die Befestigung der genannten Bauelemente erfolgte bisher beispielsweise durch mechanisches Klemmen oder durch
Klebenο Diese Verfahren sind im allgemeinen nicht kräftefrei
in ihrer Rückwirkung auf den Manipulator, mit dem die Teile positioniert werden» Ferner ist bei Klebeverbindungen
eine schädliche Auswirkung auf elektrooptische Bauteile durch abgegebene Gase nicht auszuschließen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin? ein Verfahren
zur Befestigung von optischen und elektrooptischen Bauelementen in beliebiger oder einander zugeordneter
Position ohne Verwendung von unerwünschten Klebstoffen anzugeben»-·
Diese Aufgabe wird gemäß dem Patentanspruch 1 so gelöst, daß die Bauelemente einzeln oder einander zugeordnet
mittels Laserschweißen fixiert werden»
Es wird dabei zweckmäßigerweise so vorgegangen, wie es im Anspruch 2 angegeben ist»
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen
2 bis 13 hervor.
Dj_e Erfindung wird anhand der Figuren in der folgenden
Beschreibung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
Ed 1 Plr/10.9.1981
313 74 4 T
-/ - VPA 81 P 71 1 8DE
Figur 1 in schematischer Darstellung eine zum Laserverschweißen vorbereitete Anordnung mit einem
Zwischenträger auf einer Unterlage, die über einen Grundkörper angeordnet ist, 5
Figur 2 die Anordnung nach Figur 1 nach dem Verschweißen,
Figur 3 einen Teil der Unterlage, die eine am Schweißpunkt
vorgesehene Schweißnase aufweist, und 10
Figur 4 einen Teil einer Unterlage, die ein am Schweißpunkt vorgesehenes Loch aufweist.
Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren werden die optischen und elektrooptischen Bauteile einzeln oder einander zugeordnet
mittels Laserschweißens fixiert. Hierzu wird das zu befestigende Bauelement direkt oder mittels eines
Zwischenträgers 2, beispielsweise eine· Siliziumscheibe auf eine schweißbare Unterlage, beispielsweise Vacon gebracht.
Diese Unterlage wird ihrerseits mit einem metallischen Grundkörper 4 verschweißt. Zwischen Unterlage
3 und Grundkörper 4 ist vorzugsweise ein Spalt 34 von beispielsweise 50 /um bis 250 /um Breite einzuhalten,
wodurch sowohl eine Justierung in der Ebene des Spaltes als auch senkrecht dazu möglich ist.
Die durch Schweißung erfolgende Fixierung geschieht mittels eines kurzen Laserimpulses, der Material von der
metallischen Unterlage so abschmilzt, daß Grundkörper und Unterlage miteinander verbunden werden, beispielsweise
so, wie es aus der Figur 2 hervorgeht. Vorzugsweise wird an drei Punkten verschweißt.
Die metallische Unterlage 3 wird mittels einer Schmelznase 31 oder einem Loch 32 so gestaltet, daß zur Mitte
der Unterlage 3 hin ein hoher Wärmewiderstand vorliegt. x Derartige Gestaltungsmöglichkeiten sind in den Figuren 3
- J - - VPA 81 F 7 1 1 B DE
und 4 dargestellte Damit stellt der Schweißvorgang praktisch keine mechanische Belastung für den Manipulator
und keine thermische Belastung für die Umgebung darο
Der Zwischenträger 2 ist vorzugsweise als Siliziumscheibe mit V-Nuten ausgeführt und dient als Träger und
Befestigungselement für Lichtwellenleiters Laserdioden,
Empfängerdioden oder optische Miniaturkomponenten» Die
Nuten sind vorzugsweise durch anisotropes Ätzen hergestelltο
Als Material für die metallische Unterlage 3 dient vorzugsweise ein Material mit geringer Volumensänderung beim
Schweiß Vorgang s, insbesondere bei den dabei erzeugten
Temperaturen,, sowie mit einer dem Material des Zwischenträgers 2 oder der Bauelemente vergleichbaren Wärmeausdehnung.
13 Patentansprüche
4 Figuren
4 Figuren
Leerseite
Claims (1)
- X VPA 81 p 711 8DE Patentansprüche ,1 <, Verfahren zur Befestigung von optischen und elektrooptischen Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente einzeln oder einander zugeordnet mittels Laserschweißens fixiert werden«2„ Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet , daß ein zu befestigendes Bauelement direkt oder mittels eines Zwischenträgers (2) auf eine schweißbare Unterlage (3) gebracht wird, und daß diese Unterlage (3) mittels eines Laserimpulses mit einem schweißbaren Grundkörper (4) verschweißt wird=3ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichnet, daß zwischen der Unterlage (3) und dem Grundkörper (4) ein Spalt (34) eingehalten wird.4ο Verfahren nach Anspruch 3> dadurch g e k e η n"z e i chnet ? daß ein Spalt (34) von etwa 50 /um bis 250 /um Breite eingehalten wird»5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schweißbare Unterlage am Schweißpunkt mit einer Schmelznase (31) oder mit einem Loch (32) versehen wird, so daß zur Mitte der Unterlage (3) hin ein hoher ¥ärmewiderstand gewährleistet ist»6„ Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine metallische Unterlage (3) und/oder ein metallischer Grundkörper (4) verwendet wird»7 ο Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6S dadurch ge kennzeich net? daß als-#- VPA 8t P 7 1 1 8 DEZwischenträger (2) eine Siliziumscheibe verv/endet wird.8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Siliziumscheibe verwendet wird, die V-förmige Nuten aufweist.9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumscheibe als Träger und Befestigungselement für Lichtwellenleiter, Laserdioden oder optische Miniaturkomponenten dient.10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Unterlage (3) ein Material mit geringer Volumenänderung beim Schweißvorgang verwendet wird.11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Unterlage (3) und den Zwischenträger (2) und/oder die Bauelemente Materialien verwendet werden, die eine vergleichbare Wärmeausdehnung aufweisen.12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, d a durch gekennzeichnet, daß ein aus Silizium bestehender Grundkörper (4) verwendet wird.13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an drei Punkten verschweißt wird.
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