DD159116A1

DD159116A1 - Akusto-optisches bauelement

Info

Publication number: DD159116A1
Application number: DD23009481A
Authority: DD
Inventors: Klaus Wunderlich; Reinhardt Weisheit; Wolfgang Merker
Original assignee: Klaus Wunderlich; Reinhardt Weisheit; Wolfgang Merker
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1983-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein akusto-optisches Bauelement mit Kristallstruktur aufweisenden Traeger und Ultraschallschwinger, die mit Goldelektrodenschichten versehen und durch Kaltschweissen ueber eine Indiumschicht miteinander verbunden sind. Zur Verbesserung der Haftfestigkeit der Goldelektrodenschicht und der Ultraschallbondfestigkeit der kontaktierten Bonddraehte sind die mit den Goldelektrodenschichten zu belegenden optisch polierten Flaechen des Traegers bzw. Ultraschallschwingers mit aufgedampften Kupferhaftschichten, deren Schichtdicken ca. 15 mm betragen, versehen. Die Kupferhaftschichten ermoeglichen die Realisierung von Bondgraden > als 0,9 der Kaltschweissverbindung von Traeger und Ultraschallschwinger und gewaehrleisten eine sichere Kontaktierung der Goldelektrodenschichten.

Description

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Akusto-optisches Bauelement

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein akusto~©ptisches Bauelement mit Kristallstruktur aufweisenden Träger und Ultraschallschifinger, die optisch polierte flächen mit kontaktierten G-oldelektrodenschichten versehen, aufweisen, durch Kaltschweißen über eine Indium«» schicht miteinander verbunden sind und einen hohen Bondgrad besitzen·' Das akusto-optische Bauelement wird zur'laserstrahlsteuerung eingesetzt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Bekannt sind akusto-optische Bauelemente mit Kristallstruktur aufweisenden Träger und Ultraschallschwinger, die mit Goldelektrodenschichten versehen sind« Sie unterscheiden sich einmal in ihrem Schichtaufbau zwischen den funktionsbestimmenden Materialien und sind zum anderen durch die jeweilig angewendete Bondtechnologie gekennzeichnet» In Proceedings Of The IEEE, August 1968, wird von E.K, Sittig und H«D* Cook ein akusto-Όρtisches Bauelement beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Haftung der G-oldelektrodenschichten auf den Kristallen die polierten Oberflächen der Kristalle mit einer 10 mn starken Chromschicht, welche im Vakuum aufgedampft wurde, versehen sind«

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Diese Schichten sind mit einer 0,2/um starken G-oldelek» trodenschicht belegt. Träger und Ultraschallschwinger sind über eine zwischen ihren Goldelektrodenschichten angeordneten Indiumschicht durch Kaltschweißen mitein«· ander verbunden.

In ECA Review, Vol. -34, Juni 1973 beschreibt J.BV- Knox ein akusto-optisehes Bauelement, welches über eine Räumtemperatür - Nichtindium - Metall - Bondung hergestellt 'wurde'*·' Die optisch polierten Flächen des Träger« bzw. Ultraschallschwingerkristalls sind mit dünnen !Filmen von Chrom, Aluminium und Gold bedampft und -durch/· Kompression zum akusto-optischen Bauelement verschweißt« Der Nachteil der Verwendung von Chrom- bzw. Chrom/Alu.-miniumhaftschichten oben genannter akusto-optischer Bauelemente liegt darin, daß die Haftfestigkeit der Goldelektrodenschichten auf dem Träger- bzw. Ultraschall·» Schwingerkristall sehr gering ist und nach an sich bekannten Bondtechnologien nur Bondgrade von O₁S bis 0,7 erreicht werden· Pur hochwertige akusto-optische Bau« elemente werden jedoch Bondgrade .> 0,9 angestrebt.

Als weiterhin nachteilig erweist sich die geringe Ultraschallbondfestigkeit der auf den Goldelektrodenschichten kontaktierten Bonddrähte·

Ziel der Erfindung:,

Ziel der Erfindung ist es, ein akusto-optisches BaueIe-* ment mit erhöhter Haftfestigkeit der G-oldelektrodenschichten auf den akusto-optischen Kristallen sowie verbesserter Ultraschallbondfähigkeit zur Kontaktierung der Goldelektrodenschichten zu entwickeln.

JDer Erfindung liegt die .Aufgabe 2UgTOMe₁ ein akustooptisches Bauelement au entwickeln, deren Kaltschweiß- verbindung zwischen Träger·» und Ultraschallschwingel-·» kristall einen Bondgrad ^ 0,9 aufweist und nach einer an sich bekannten Bondtechnologie mit dem Ultraschallbonder Typ IDB 70 eine sichere Kontaktierung der Gold» elektrodenschichten bei einer Ausschußquote < 10 % er» möglicht»

Biese Aufgabe wird bei einem akusto-optischen Bauelement mit Kristallstruktur aufweisenden Träger und Ultraschallschwinger, die optisch polierte flächen, mit kontaktierten Goldelektrodenschichten versehen^ aufweisen und durch Kaltschweißen über eine Indium-» schicht miteinander verbunden sindj erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit Goldelektrodenschichten zu versehenden optisch .polierten Flächen des Trägers und Ultraschallschwingers mit aufgedampften Kupfer» haftschichten versehen sind«·

Durch die Kupferhaftschichten, deren Schichtdicken ca 15 μ betragen, kommt es zu einer erhöhten Haftfestigkeit der Goldelektrodenschichten und somit au einer Verbesserung der Kaltschweißparameter bei der Verbindung von Träger·» und Ultraschallschwingerkristall.

Da im Stadium der Kontaktierung eines akusto-optischen Bauelementes ein solch hoher Bearbeitungsgrad erreicht ist, daß ein Ausfall wegen ungenügender Haftung der Goldelektrodenschichten ökonomisch nicht vertretbar und eine Nachbesserung nicht möglich ist, würde eine unzureichende Haftfestigkeit bzw. Ultraschallbondfestigkeit zu einem totalen. Ausfall des gesamten Bauelementes führen« Die mit der Erfindung erzielten Bondgrade > 0,9 gewährleisten bei der serienmäßigen Herstellung derartiger akusto-optischer Bauelemente eine Ausschußquote < 10 ί.

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Ausführungsbeispieli

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden«,

Sie Zeichnung zeigt aas erfin&ungsgenMSe akusto-op·« tische Bauelement mit einem Träger 1 aus Pb MoO^ und einem Ultraschallschwinger 2 aus Li Hb0,· Auf einer optisch polierten Fläche 3 des Trägers 1 befindet sich eine im Vakuum aufgedampfte 15 &m dicke Kupferhaftschicht 4 , die mit einer ca, 180 am. dicken Goldelektrodenschicht 5 bedampft ist. Eine optisch polierte Fläche 6 und eine optisch polierte Fläche 7 des Ultraschallschwingers 2 sind analog zum Träger 1 mit einer Kupferhaftschicht 8 und einer Goldelektrodenschicht 9 sowie mit einer Kupferhaftschicht 10 und einer G-oldelektrodenschicht versehene Über eine auf der G-oldelektrodenschicht 5 des Trägers 1 und auf der G-oldelektrodenschicht 9 des Ulträschallschwingers 2 jeweils angeordnete,, im Vakuum« prozeß aufgedampfte, Indiumschicht 12 bzw« 13 sowie durch einen an sich bekannten Kaltschweißvorgang im gleichen Vakuum sind der Träger 1 und der Ultraschallschwinger 2 miteinander verbunden. Die Schichtdicken der Indiumschichten 12 und 13 betragen jeweils 180 nm» Zur Befestigung der Bonddrähte auf den akusto-optischen Medium sind die G-oldelektrodenschichten 5 des Trägers sowie 11 des Ultraschallsch?iingers 2 mit einem Ultra«· schallbonder Typ IDB 70 kontaktiert und in der Zeichnung durch einen Kontakt 14 und einen Kontakt 15 dargestellt«

Durch die jeweils mit einer 15 M' dicken Kupferhaftschicht versehenen optisch polierten Oberflächen des Träger- und Ultraschallschwingerkristalls ^ird.äis Haftfestigkeit der Goldelektrodenschichten auf den Kristallen bei einem Bondgrad ^ 0,9 verbessert und

somit die Ultraschallbondfestigkeit &er kontaktieren öoldelektrodens chi eilten erhöht«

Claims

£ ο υ υ

Akasto-optisches Bauelement ait Kristallstrukturaufweisenden Träger und Ültraschallschwinges·, die optisch polierte Flächen^ mit kontaktierten Gold«⁰ 6lektrodenschichten versehen₉ aufweisen und. &ur<§h Kaltschweißen über eine Indiumschiclit miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,} daß die
mit G-oldelektrodenschichten zu versehenden optisch polierten Flächen des Trägers und Ultraschall«
Schwingers mit aufgedampften Kupferschichten
. versehen sind«

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