DE102016214481A1

DE102016214481A1 - Klebeverfahren und werkzeug hierfür

Info

Publication number: DE102016214481A1
Application number: DE102016214481.2A
Authority: DE
Inventors: Daniel Guhr
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kleben von Bauteilen, insbesondere Bauteilen eines optisches Systems, vorzugsweise einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, bei welchem mindestens zwei, zu fügende Bauteile (1, 2) und mindestens ein erster Klebstoff (14), der eine erste Aushärte – und/oder Trocknungszeit aufweist, und mindestens ein zweiter Klebstoff (15), der eine zweite Aushärte – und/oder Trocknungszeit aufweist, bereitgestellt werden, wobei die erste Aushärte – und/oder Trocknungszeit länger als die zweite Aushärte – und/oder Trocknungszeit ist, und wobei ferner mindestens ein Haltewerkzeug (3) bereitgestellt wird, welches zur Fixierung der zu fügenden Bauteile (1, 2) während der ersten Aushärte – und/oder Trocknungszeit dient, wobei die zu fügenden Bauteile (1, 2) mit dem ersten Klebstoff (14) verklebt werden und das Haltewerkzeug (3) mit den zu fügenden Bauteilen (1, 2) verbunden wird, um die Bauteile in ihrer Position und Ausrichtung zu fixieren, wobei das Haltewerkzeug mit mindestens einem der zu fügenden Bauteile mit dem zweiten Klebstoff (15) verklebt wird, und wobei das Haltewerkzeug (3) nach dem Aushärten und/oder Trocknen des ersten Klebstoffs (14) von den gefügten Bauteilen (1, 2) entfernt wird. Außerdem betrifft die Erfindung ein entsprechendes Haltewerkzeug.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kleben von Bauteilen, insbesondere von Bauteilen eines optischen Systems, vorzugsweise einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, sowie ein Haltewerkzeug zum Positionieren sowie Fixieren von mindestens zwei miteinander zu verklebenden Bauteilen.
STAND DER TECHNIK
In vielen Produktionsverfahren werden Bauteile, die miteinander verbunden werden müssen, durch Klebeverbindungen aneinander angeordnet. Entsprechend ist es auch bekannt, Bauteile und Komponenten von Projektionsbelichtungsanlagen und insbesondere Projektionsbelichtungsanlagen, die mit extrem ultraviolettem Licht (EUV – Licht) arbeiten, durch Kleben miteinander zu verbinden. Allerdings, ist bei derartigen speziellen Anwendungsfällen, wie beim Einsatz von Klebeverbindungen bei Bauteilen in Projektionsbelichtungsanlagen, die Auswahl der verwendbaren Klebstoffe eingeschränkt, da nur Klebstoffe eingesetzt werden können, die den Anforderungen im Anwendungsgebiet entsprechen und beispielsweise im Vakuumbereich von Projektionsbelichtungsanlagen keine unerwünschten Ausgasungen und dergleichen zeigen.
Dies führt jedoch dazu, dass derartige Klebeprozesse unter Umständen sehr aufwändig sein können, da die Aushärte – und/oder Trocknungszeiten entsprechender Klebstoffe sehr lange sein können.
Darüber hinaus müssen Klebeverbindungen beispielsweise bei Bauteilen in Form von optischen Elementen in Projektionsbelichtungsanlagen, wie zum Beispiel bei Spiegeln und ihren Halterungen oder dergleichen, hohen Anforderungen an die Präzision hinsichtlich Dimensions – und Formgenauigkeit genügen, sodass die Position und/oder Ausrichtung der zu fügenden Bauteile zueinander während des Aushärtens und/oder Trocknens des Klebstoffs exakt eingehalten werden muss. In Verbindung mit der sehr langen Aushärte – und/oder Trocknungszeiten der verwendeten Klebstoffen führt dies zu einer weiteren Erhöhung des Aufwands zur Herstellung von entsprechenden Klebverbindungen. Insbesondere bei größeren Bauteilen führt dies angesichts der geforderten geringen Toleranzen hinsichtlich Dimensions – und Formabweichungen zu aufwändigen Verfahren und hohen Prozesskosten für die Herstellung der Klebeverbindung der zu verbindenden Bauteile, da dadurch speziell und individuell angefertigte Haltevorrichtungen angefertigt und eingesetzt werden müssen, die die zu verbindenden Bauteile während des Aushärtens und/oder Trocknens des Klebstoffs zueinander in Position halten.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist dieselbe Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Verkleben von Bauteilen sowie entsprechende Haltewerkzeuge zur Verfügung zu stellen, die eine Verringerung des Aufwands und ein effizientere Durchführung der Klebeprozesse ermöglichen. Gleichzeitig soll jedoch eine hohe Präzision der herzustellenden Klebeverbindung gewährleistet werden.
TECHNISCHE LÖSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit dem Merkmal des Anspruchs 1 sowie ein Haltewerkzeug mit dem Merkmal des Anspruchs 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt vor, bei einem Klebeprozess zum Verkleben von Bauteilen, insbesondere Bauteilen eines optischen Systems, vorzugsweise einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, mindestens zwei verschiedene Klebstoffe einzusetzen, wobei einer der Klebstoffe zur Herstellung einer Klebeverbindung verwendet wird, um eine Verbindung eines Haltewerkzeugs mit mindestens einem der zu fügenden Bauteile zu schaffen. Durch die Verwendung von zwei Klebstoffen ist es möglich, einen Klebstoff einzusetzen, der eine kürzere Aushärte – und/oder Trocknungszeit als der andere Klebstoff aufweist. Dies wird dazu genutzt, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein erster Klebstoff, der eine erste Aushärte – und/oder Trocknungszeit aufweist, zum Verkleben der zu fügenden Bauteile eingesetzt wird, während ein zweiter Klebstoff, der eine zweite Aushärte – und/oder Trocknungszeit aufweist, zur Anordnung eines Haltewerkzeugs an mindestens einem der zu fügenden Bauteile verwendet wird. Der erste Klebstoff weist eine längere erste Aushärte – und/oder Trocknungszeit auf als der zweite Klebstoff mit einer zweiten Aushärte – und/oder Trocknungszeit. Damit ist es möglich, die zu fügenden Bauteile entsprechend der herzustellenden Klebeverbindung zu positionieren und/oder auszurichten und eine schnelle Fixierung mittels des zweiten Klebstoffs über das Haltewerkzeug und die Klebeverbindung zwischen Haltewerkzeug und Bauteil zu erreichen, sodass zum einen externe Einflüsse durch Erschütterungen und dergleichen auf den langsamen Aushärte – und/oder Trocknungsprozess des ersten Klebstoffs zur Verbindung der zu fügenden Bauteile vermieden oder zumindest verringert werden können, sodass die Dimensions – und Formgenauigkeit der herzustellenden Klebeverbindung verbessert wird. Darüber hinaus können die zu fügenden Bauteile mit dem fixierten Haltewerkzeug nach kurzer Zeit Aushärte – und/oder Trocknungszeit des zweiten Klebstoffs bewegt werden, um beispielsweise an einen Aushärte – und/oder Trocknungsplatz bewegt zu werden, sodass die Produktionskapazität für den Klebeprozess früher freigegeben werden kann.
Während das Haltewerkzeug mit mindestens einem der zu fügenden Bauteile durch eine Klebeverbindung verbunden ist, kann das Haltewerkzeug an dem anderen zu fügenden Bauteil in unterschiedlicher Art und Weise angeordnet werden, beispielsweise durch form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen. Allerdings ist es selbstverständlich auch möglich das Haltewerkzeug an den mindestens zwei zu verbindenden Bauteilen durch Klebeverbindungen anzuordnen.
Zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen dem Haltewerkzeug und mindestens einem Bauteil können mindestens ein, vorzugsweise mindestens zwei oder mehrere Hilfsklebekörper verwendet werden, wobei insbesondere ein erster Hilfsklebekörper am Haltewerkzeug angeordnet werden kann und ein zweiter Hilfsklebekörper an dem mindestens einen Bauteil, welches mit dem Haltewerkzeug verklebt wird. Die Klebeschicht aus dem zweiten Klebstoff kann zwischen erstem und zweitem Hilfsklebekörper angeordnet werden, sodass nach dem Aushärten und/oder Trocknen des ersten Klebstoffs zwischen den zu fügenden Bauteilen die Klebeverbindung zwischen dem Haltewerkzeug und dem einen Bauteil in einfacher Weise durch Entfernen des Hilfsklebekörpers vom Bauteil gelöst werden kann. Dadurch kann vermieden werden, dass Reste des zweiten Klebstoffs, der als Hilfsklebstoff eingesetzt wird, an den zu verklebenden Bauteilen verbleibt und beim Einsatz der verklebten Bauteile nachteilige Eigenschaften aufweist, beispielsweise in Form des Ausgasen in die Vakuumatmosphäre einer Projektionsbelichtungsanlage.
Die Hilfsklebekörper können am Haltewerkzeug und/oder am Bauteil formschlüssig und/oder kraftschlüssig befestigt werden, wobei insbesondere die Anordnung des oder der Hilfsklebekörper am Bauteil vorzugsweise so erfolgt, dass sie nach Fertigstellung der Klebeverbindung zwischen den zu fügenden Bauteilen wieder leicht entfernt werden können.
Das Aufbringen des ersten Klebstoffs und des zweiten Klebstoffs kann gleichzeitig erfolgen. Der zweite, schnell aushärtende Klebstoff zur Fixierung des Haltewerkzeugs an einem der Bauteile kann ein durch ultraviolette Strahlung aushärtender Klebstoff sein.
Das Haltewerkzeug, das zum Positionieren sowie zur Fixierung der zwei miteinander zu verklebenden Bauteile eingesetzt wird und für welches selbstständig und in Kombination mit dem Verfahren Schutz begehrt wird, weist entsprechend mindestens einen Grundkörper und mindestens zwei Befestigungseinrichtungen auf, wobei mit den mindestens zwei Befestigungseinrichtungen der Grundkörper an den zu verklebenden Bauteilen angeordnet werden kann. Entsprechend ist mindestens eine der Befestigungseinrichtungen so ausgebildet, dass eine Klebeverbindung zwischen Haltewerkzeug und einem Bauteil herstellbar ist.
Die Befestigungseinrichtung zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einem Bauteil kann mindestens einen Hilfsklebekörper aufweisen, der lösbar am Grundkörper des Haltewerkzeugs angeordnet sein kann.
Darüber hinaus kann das Haltewerkzeug mindestens eine Positioniereinrichtung aufweisen, mit der das Haltewerkzeug bzw. der Grundkörper davon und die zu fügenden Bauteile zueinander positioniert werden können. Die Positioniereinrichtung kann so ausgebildet sein, dass der Grundkörper des Haltewerkzeugs und ein an dem Haltewerkzeug angeordnetes erstes Bauteil bezüglich einiger oder sämtlicher Bewegungsfreiheitsgrade in Bezug auf ein zweites, mit dem ersten Bauteil zu verklebendes Bauteil eingestellt werden kann. Entsprechend kann die Positioniereinrichtung so ausgebildet sein, dass sie ein oder mehrere Translationsbewegungen des Haltewerkzeugs oder eines Teils davon sowie eines daran angeordneten Bauteils in verschiedenen, unabhängigen Raumrichtungen sowie Drehungen um verschiedene, unabhängige Raumachsen relativ zum zweiten, zu verklebenden Bauteil ermöglichen kann. Es können auch mehrere Positioniereinrichtungen an einem Haltewerkzeug vorgesehen sein, die jeweils eine Positionierung und/oder Ausrichtung der zu verklebenden Bauteile entsprechend mindestens eines Bewegungsfreiheitsgrades ermöglichen und insbesondere in Kombination miteinander eine beliebige Positionierung und/oder Ausrichtung mindestens eines Bauteils zu einem anderen der zu fügenden Bauteile im Raum ermöglichen.
Zur Herstellung der Klebeverbindung können das Haltewerkzeug und die zu fügenden Bauteile vor und/oder nach dem Aufbringen des ersten und zweiten Klebstoffs zueinander positioniert und/oder ausgerichtet werden. Wird die Positionierung und/oder Ausrichtung vor Aufbringen der Klebstoffe durchgeführt, so wird durch die Positioniereinrichtung(en) die gewünschte Position und/oder Ausrichtung eingestellt und die Bauteile und das Haltewerkzeug können nach dem Aufbringen der Klebstoffe wieder in die vorher bei der Positionierung eingestellte Position gebracht werden, die der gewünschten Position für die Klebeverbindung entspricht. Alternativ oder zusätzlich kann nach dem Aufbringen der Klebstoffe die Position und/oder Ausrichtung der Bauteile zueinander durch die Positioniereinrichtung(en) eingestellt werden.
Weiterhin kann das Haltewerkzeug mindestens eine Positionserfassungseinrichtung aufweisen, mit der die Position und/oder Ausrichtung des Haltewerkzeugs bzw. dessen Grundkörpers zu mindestens einem Bauteil ermittelt werden kann, um so die Position und/oder Ausrichtung der Bauteile zueinander überprüfen und korrigieren zu können. Die Positionserfassungseinrichtung kann hierzu verschiedene Sensoren aufweisen, die aufgrund unterschiedlichster physikalischer Effekte die Position und/oder Ausrichtung erfassen können, wie beispielsweise Abstandsmesser, Neigungssensoren und dergleichen.
Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Klebeverbindung können die zu fügenden Bauteile mit dem Haltewerkzeug nach dem Aushärten und/oder Trocknen des zweiten Klebstoffs bewegt werden, da nach dem Aushärten des zweiten Klebstoffs die Position der zu fügenden Bauteile fixiert ist. Insbesondere können die zu fügenden Bauteile mit dem Haltewerkzeug zu einem Aushärte – und/oder Trocknungslager bewegt werden, um Produktionskapazitäten für weitere Klebeprozesse freizugeben.
Nach dem Aushärten des ersten Klebstoffs und Entfernen des Haltewerkzeugs von den Bauteilen können Hilfsklebekörper, die an dem Haltewerkzeug angeordnet sind und miteinander verklebt sind, entfernt werden, sodass das Haltewerkzeug erneut für eine Klebeverbindung eingesetzt werden kann.
Bei dem Verfahren zum Verkleben von Bauteilen können eine Vielzahl von Haltewerkzeugen eingesetzt werden, die gegenüber den zu fügenden Bauteilen klein dimensioniert sein können. Insbesondere kann die größte Dimension eines Haltewerkzeugs jeweils kleiner als die kleinste oder größte Dimension mindestens eines der zu fügenden Bauteile sein. Dadurch ist es möglich auf groß dimensionierte Haltewerkzeuge zu verzichten. Stattdessen können die zu fügenden Bauteile an mehreren Stellen durch klein dimensionierte Haltewerkzeuge gehalten werden.
Darüber hinaus können die Haltewerkzeuge alle weitgehend standardisiert und in der gleichen Art und Weise ausgebildet sein, ohne dass sie an die zu fügenden Bauteile angepasst sein müssten. So kann der Grundkörper der Haltewerkzeuge mit den Befestigungseinrichtungen sowie die Anordnung der Positioniereinrichtung(en) und der Positionserfassungseinrichtung(en) für die Haltewerkzeuge identisch sein. Lediglich Teile der Haltewerkzeuge, wie die Hilfsklebekörper, können individuell an die zu fügenden Bauteile angepasst sein.
Die weitgehend identischen Haltewerkzeuge, die in einem Klebeprozess zum Fügen von mindestens zwei Bauteilen eingesetzt werden, können mindestens die Hälfte oder mehr als zwei Drittel der im Klebeverfahren genutzten Haltewerkzeuge ausmachen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
1 eine seitliche Querschnittansicht zweier zu fügender Bauteile mit einem erfindungsgemäßen Haltewerkzeug,
2 das Haltewerkzeug und die Bauteile aus 1 beim Aufbringen der Klebstoffe,
3 eine Darstellung der zu fügenden Bauteile mit dem Haltewerkzeug während des Aushärtens und/oder Trocknens der Klebstoffe und in
4 eine Darstellung der verklebten Bauteile und des entfernten Haltewerkzeugs nach Fertigstellung der Klebeverbindung zwischen den Bauteilen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Weitere Vorteile und Kennzeichen der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels deutlich, wobei allerdings die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist.
Die 1 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht zwei Bauteile 1 und 2, die miteinander verklebt werden sollen. Zur exakten Positionierung und Ausrichtung des Bauteils 1 zum Bauteil 2 wird ein Haltewerkzeug 3 eingesetzt, welches einen Grundkörper 4 aufweist, an dem Befestigungseinrichtungen zur Anordnung des Grundkörpers 4 an den Bauteilen 1, 2 vorgesehen sind.
So weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 das Haltewerkzeug 3 Befestigungseinrichtungen in Form von zwei Schrauben 9 auf, mit denen der Grundkörper 4 des Haltewerkzeugs 3 mit dem Bauteil 1 verschraubt werden kann, wobei im Bauteil 1 entsprechende Gewindelöcher zur Aufnahme der Schrauben 9 ausgebildet sind. Damit kann das Bauteil 1 fest fixiert in einer definierten Position und/oder Ausrichtung am Grundkörper 4 des Haltewerkzeugs angeordnet werden.
Darüber hinaus weist der Grundkörper 4 des Haltewerkzeugs 3 zwei erste Hilfsklebekörper 10 auf, die ebenfalls über eine Schraubverbindung mit den Grundkörper 4 verbunden sind, so dass also die Hilfsklebekörper 10 jeweils einen Gewindeschaft aufweisen, der in entsprechende Gewindelöcher des Grundkörpers 4 des Haltewerkzeugs 3 eingeschraubt werden kann. Neben einer Schraubverbindung sind auch andere, insbesondere leicht lösbare Verbindungen der Hilfsklebekörper 10 mit dem Grundkörper 4 des Haltewerkzeugs 3 möglich.
Darüber hinaus weist das Haltewerkzeug 3 mehrere Positioniervorrichtungen in Form von Stellschrauben 5, 6 auf, die in entsprechenden Gewindebohrungen des Grundkörpers 4 aufgenommen sind und mit ihren Enden an der Oberfläche des Bauteils 2 aufliegen. Durch Verdrehen der Stellschrauben 5, 6 in den Gewindebohrungen des Grundkörpers 4 kann der Abstand des Grundkörpers 4 zu dem Bauteil 2 variiert werden, so dass bezüglich der Höhenposition des Grundkörpers 4 und der Verkippung um Drehachsen parallel zu Oberfläche des Bauteils 2 eine Positionierung und/oder Ausrichtung des Grundkörpers 4 zum Bauteil 2 vorgenommen werden kann. Da das Bauteil 1 mit den Schrauben 9 fest am Grundkörper 4 angeordnet ist und jede Bewegung des Grundkörpers 4 mitmacht, kann gleichzeitig eine Positionierung und/oder Ausrichtung des Bauteils 1 zum Bauteil 2 vorgenommen werden. Bezüglich der Positionierung in anderen Raumrichtungen, beispielsweise in Bezug auf die Positionierung des Haltewerkzeugs 3 auf der Oberfläche des Bauteils 2 in einer in der 1 horizontalen Richtung bzw. senkrecht zur Bildebene, können weitere Positioniereinrichtung, die der Einfachheit halber nicht gezeigt sind, vorgesehen sein, wobei die entsprechenden Positioniereinrichtungen eine Positionierung in der Ebene senkrecht zur Abstandsrichtung des Grundkörpers 4 von der Bauteiloberfläche des Bauteils 2 ermöglichen. Weiterhin kann auch eine Ausrichtung um eine Drehachse vertikal zur Oberfläche des Bauteils 2 durch geeignete, nicht gezeigte Positioniereinrichtungen vorgenommen werden.
Zur Einstellung der Position und/oder Ausrichtung des Bauteils 1 zum Bauteil 2 bzw. des Grundkörpers 4 des Haltewerkzeug 3 zum Bauteil 2 weist das Haltwerkzeug 3 auch Positionserfassungseinrichtungen in Form von Abstandssensoren 7, 8 auf, mit denen die Position und/oder Ausrichtung des Haltwerkzeugs 3 bzw. des Grundkörpers 4 und somit des Bauteils 1 zu dem zu verklebenden Bauteil 2 ermittelt werden können. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 sind zwei Abstandssensoren 7, 8 am Grundkörper 4 des Haltewerkzeugs 3 angeordnet, mit denen der Abstand des Grundkörpers 4 des Haltewerkzeugs 3 bzw. des Bauteils 1 zum Bauteil 2 an mindestens zwei Stellen sowie daraus auch eine entsprechende Verkippung des Grundkörpers 4 um eine Drehachse parallel zur Oberfläche des Bauteils 2 bestimm werden können. Mit der ermittelten Position und/oder Ausrichtung des Haltewerkzeugs 3 bzw. des Grundkörpers 4 des Haltewerkzeugs 3 kann eine exakte Positionierung und/oder Ausrichtung des Bauteils 1, welches fest mit den Grundkörper 4 des Haltewerkzeugs 3 verbunden ist, erzielt werden, da iterativ Position und/oder Ausrichtung der zu fügenden Bauteile 1, 2 relativ zueinander mit der Positionserfassungseinrichtung festgestellt und Position und/oder Ausrichtung entsprechend mit den Positioniereinrichtungen bzw. den Stellschrauben 5, 6 eingestellt werden können.
Das Haltwerkzeug 3 wird erfindungsgemäß gleichzeitig mit der Herstellung der Klebeverbindung zwischen den zu fügenden Bauteilen über Klebeverbindungen mit dem Bauteil 2 verbunden, wobei hierzu an dem Bauteil 2 entsprechende Hilfsklebekörper 11 angeordnet sind, die über eine Klebeschicht mit den ersten Hilfsklebekörper 10 des Haltewerkzeugs 3 verbunden werden.
Die zweiten Hilfsklebekörper 11 sind in den Bauteil 2 formschlüssig angeordnet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in 1 weisen die zweiten Hilfsklebekörper 11 im Querschnitt eine T – Form auf, wobei an einem plattenförmigen Grundkörper ein Schaft angeordnet ist, der in eine Bohrung im Bauteil 2 eingreift, während der plattenförmige Grundkörper auf der Oberfläche des Bauteils 2 zu liegen kommt. Zusätzlich könnten die zweiten Hilfsklebekörper zusätzlich kraftschlüssig in der Bohrung aufgenommen sein, wenn beispielsweise der Schaft in der Bohrung elastisch verklemmt ist.
Zur Herstellung der Klebeverbindung zwischen den Bauteil 1 und dem Bauteil 2 wird zunächst das Bauteil 1 über die Schrauben 9 an dem Haltewerkzeug 3 befestigt und anschließend das Haltewerkzeug 3 an den Bauteil 2 positioniert, wobei über die Positioniereinrichtungen in Form der Stellschrauben 5, 6 die Höhe des Klebespalts 13 zwischen Bauteil 1 und 2 sowie des Klebespalts 12 zwischen dem ersten und zweiten Hilfsklebekörpern 10, 11 eingestellt wird. Sobald die Positionierung und/oder Ausrichtung des Bauteils 1 gegenüber dem Bauteil 2 erfolgt ist, kann wie in der 2 zu sehen ist, das Haltewerkzeug zunächst wieder vom Bauteil 2 entfernt werden und der Klebstoff für die Klebeverbindungen aufgebracht werden. Auf dem Bauteil 1 wird ein erster Klebstoff 14 aufgebracht, während auf den Hilfsklebekörpern 10 ein zweiter Klebstoff 15 aufgetragen wird, der sich vom ersten Klebstoff 14 durch eine kürzere Aushärte – und/oder Trocknungszeit unterscheidet.
Nach dem Auftragen der Klebstoffe auf das Bauteil 1 und/oder das Bauteil 2 sowie auf die ersten Hilfsklebekörper und/oder zweiten Hilfsklebekörper 11 (im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Klebstoffe nur auf dem Bauteil 1 und den Hilfsklebekörpern 10 aufgebracht) wird das Haltewerkzeug 3 mit dem Bauteil 1 in der vorher durch die Stellschrauben 5, 6 eingestellten Position und/oder Ausrichtung auf dem Bauteil 2 angeordnet, so dass nun mit dem aufgebrachten Klebstoffen 14, 15 die Klebspalte 12, 13 jeweils mit einer Klebstoffschicht gefüllt sind. Falls erforderlich kann nunmehr eine Nachjustierung der Position und/oder Ausrichtung von Haltewerkzeug 3 und Bauteil 1 zum Bauteil 2 erfolgen. Alternativ kann auch die Positionierung und/oder Ausrichtung von Haltewerkzeug 3 und Bauteil 1 zum Bauteil 2 komplett nach Aufbringung der Klebeschichten durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß weist der zweite Klebstoff 15, der zwischen den ersten und zweiten Hilfsklebekörpern 10 und 11 angeordnet ist, eine kürzere Aushärte – und/oder Trocknungszeit auf als der erste Klebstoff 14, der zwischen dem Bauteil 1 und dem Bauteil 2 angeordnet ist. Insbesondere kann es sich bei dem zweiten Klebstoff 15 um einen UV – aushärtbaren Klebstoff handeln, der durch UV (ultraviolett) – Strahlung ausgehärtet werden kann. Der erste Klebstoff 14 weist eine sehr viel länger Aushärte – und/oder Trocknungszeit als der zweite Klebstoff 15 auf, so dass die Klebeverbindung zwischen dem Bauteil 1 und dem Bauteil 2 erst zu einem viel späteren Zeitpunkt fest ist als die Klebeverbindung zwischen den ersten und zweiten Hilfsklebekörpern 10, 11 mit dem zweiten Klebstoff 15. Durch den schnell ausgehärteten zweiten Klebstoff 15 ist jedoch das Bauteil 1 über das Haltewerkzeug 3 gegenüber dem Bauteil 2 nach kurzer Zeit fest fixiert, so dass die Bauteile 1 und 2 mit dem Haltewerkzeug 3 zu einem Aushärte – und/oder Trocknungsplatz verbracht werden können, da die Position und/oder Ausrichtung des Bauteils 1 zum Bauteils 2 fixiert ist.
Nach dem Aushärten und/oder Trocknen des ersten Klebstoffs 15 und nach dem Lösen der Schrauben 9 kann das Haltewerkzeug 3 mit den ersten Hilfsklebekörpern 10 und den zweiten Hilfsklebekörpern 11 von den Bauteilen 1 und 2 entfernt werden. Durch die rein formschlüssige Verbindung der zweiten Hilfsklebekörper 11 mit dem Bauteil 2 und die Schraubverbindung des Haltewerkzeugs 3 mit dem Bauteil 1, lässt sich das Haltewerkzeug 3 sehr einfach ohne jegliche Klebstoffrückstände von den Bauteilen 1 und 2 entfernen. Die verklebten ersten und zweiten Hilfsklebekörper 10 und 11 können entsprechend aus dem Haltewerkzeug 3 entfernt und entsorgt werden und das Haltewerkzeug 3 steht für eine Wiederverwendung zur Fixierung neuer Bauteile zur Verfügung. Die 4 zeigt eine Situation, in der die ersten und zweiten Hilfsklebekörper 10 und 11 aus dem in der Figur im rechten Teil des Bildes zu sehenden Befestigungsbereich des Haltewerkzeugs 3 bereits entfernt sind, während sie im Befestigungsbereich im linken Bildbereich noch am Grundkörper 4 angeordnet sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abweichungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten einzelnen Merkmale mit ein.
DEFINITIONEN
Unter Aushärten und/oder Trocknen werden bei der vorliegenden Erfindung sämtliche Vorgänge beim Ausbilden einer festen Klebeverbindung verstanden, also sämtliche physikalischen Abbindevorgänge und/oder chemische Reaktionen sowie die Entfernung von flüssigen und/oder gasförmigen Stoffen aus der festen Klebeverbindung. Entsprechend kann statt dem Aushärten und/oder Trocknen auch vom Abbinden gesprochen werden.
Bezugszeichenliste

1: Bauteil
2: Bauteil
3: Haltewerkzeug
4: Grundkörper
5: Stellschraube
6: Stellschraube
7: Abstandssensor
8: Abstandssensor
9: Schraube
10: erster Hilfsklebekörper
11: zweiter Hilfsklebekörper
12: Klebespalt
13: Klebespalt
14: erster Klebstoff
15: zweiter Klebstoff

Claims

Verfahren zum Kleben von Bauteilen, insbesondere Bauteilen eines optisches Systems, vorzugsweise einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, bei welchem mindestens zwei, zu fügende Bauteile (1, 2) und mindestens ein erster Klebstoff (14), der eine erste Aushärte – und/oder Trocknungszeit aufweist, und mindestens ein zweiter Klebstoff (15), der eine zweite Aushärte – und/oder Trocknungszeit aufweist, bereitgestellt werden, wobei die erste Aushärte – und/oder Trocknungszeit länger als die zweite Aushärte – und/oder Trocknungszeit ist, und wobei ferner mindestens ein Haltewerkzeug (3) bereitgestellt wird, welches zur Fixierung der zu fügenden Bauteile (1, 2) während der ersten Aushärte – und/oder Trocknungszeit dient, wobei die zu fügenden Bauteile (1, 2) mit dem ersten Klebstoff (14) verklebt werden und das Haltewerkzeug (3) mit den zu fügenden Bauteilen (1, 2) verbunden wird, um die Bauteile in ihrer Position und Ausrichtung zu fixieren, wobei das Haltewerkzeug mit mindestens einem der zu fügenden Bauteile mit dem zweiten Klebstoff (15) verklebt wird, und wobei das Haltewerkzeug (3) nach dem Aushärten und/oder Trocknen des ersten Klebstoffs (14) von den gefügten Bauteilen (1, 2) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verkleben von Haltewerkzeug (3) und Bauteil (2) mindestens ein, vorzugsweise mindestens zwei Hilfsklebekörper (10, 11) verwendet werden, an denen eine Klebstoffschicht des zweiten Klebstoffs (15) angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Hilfsklebekörper (10) am Haltewerkzeug (3) angeordnet wird und mindestens ein zweiter Hilfsklebekörper (11) am Bauteil (2) angeordnet wird und die Klebeschicht aus dem zweiten Klebstoff (15) zwischen erstem und zweitem Hilfsklebekörper angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsklebekörper (10, 11) am Haltewerkzeug und/oder am Bauteil formschlüssig und/oder kraftschlüssig befestigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltewerkzeug (3) an einem der Bauteile (1) formschlüssig und/oder kraftschlüssig angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltewerkzeug (3) mindestens eine Positioniereinrichtung (5, 6) aufweist, mit der das Haltewerkzeug und die zu fügenden Bauteile zueinander positioniert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltewerkzeug (3) und die zu fügenden Bauteile (1, 2) vor und/oder nach dem Aufbringen des ersten und zweiten Klebstoffs (14, 15) zueinander positioniert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltewerkzeug (3) mindestens eine Positionserfassungseinrichtung (7, 8) aufweist, mit der die Position und/oder Ausrichtung des Haltewerkzeugs zu mindestens einem Bauteil ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu fügenden Bauteile (1, 2) mit dem Haltewerkzeug (3) nach dem Aushärten und/oder Trocknen des zweiten Klebstoffs (15) zu einem Aushärte – und/oder Trocknungslager bewegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Hilfsklebekörper (10, 11) nach dem Entfernen des Haltewerkzeugs von den Bauteilen vom Haltewerkzeug (3) entfernt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu fügenden Bauteile (1, 2) in einem optischen System oder einer Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Haltewerkzeugen (3) eingesetzt werden, die in ihrer größten Dimension jeweils kleiner als die kleinste oder größte Dimension mindestens eines der zu fügenden Bauteile (1, 2) sind und/oder die alle oder zu einem überwiegenden Teil weitgehend identisch sind.
Haltewerkzeug zum Positionieren von mindestens zwei miteinander zu verklebenden Bauteilen zueinander, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Grundkörper (4) und mindestens zwei Befestigungseinrichtungen (9, 10) zur Anordnung des Grundköpers an den zu verklebenden Bauteilen (1, 2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Befestigungseinrichtung (10) so ausgebildet ist, dass eine Klebeverbindung mit einem Bauteil herstellbar ist.
Haltewerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einem Bauteil mindestens einen Hilfsklebekörper (10) aufweist, der vorzugsweise lösbar am Grundkörper (4) angeordnet ist.
Haltewerkzeug nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltewerkzeug (3) mindestens eine Positioniereinrichtung (7, 8), mit der das Haltewerkzeug und die zu fügenden Bauteile zueinander positioniert werden können, und/oder eine Positionserfassungseinrichtung aufweist, mit der die Position und/oder Ausrichtung des Haltewerkzeugs zu mindestens einem Bauteil ermittelt wird.