DE1936309B2 - Verfahren zum materialabtrag aus duennen schichten die auf einen traeger aus glas aufgebracht sind - Google Patents

Description

• Es ist bereits bekannt, dünne, ebenflächige Schichten abzutragen mit einem Strahlenbündel geladener Teilchen, welches fokussiert wird und tangierend oder unter einem Winkel von kleiner oder gleich 100 auf die abzutragende Schicht auftrifft. Es ist ferner bekannt, mit Hilfe von Elektronenstrahlen Material zum Verdampfen zu bringen, z. B. zur Herstellung von Bohrungen, oder Elektronenstrahlen zum Löten und Schweißen von Materialien zu verwenden. Diese bekannten Verfahren verwenden Korpuskularstrahlen, die nur dann wirksam werden können, wenn sie unmittelbar auf das zu bearbeitende Material treffen.
• Es ist auch bereits ein Verfahren zum Schneiden von Glas bekannt, bei dem ein Laserstrahl entlang der Schnittbahn geführt wird, wobei das Glas so gefärbt und/oder gefärbt beschichtet ist, daß es die Wellenlänge der Laserstrahlung hinreichend absorbiert. Hierbei kann mit dem Laserstrahl entlang der Schnittbahn eine Erwärmung des Glases auf eine Temperatur bewirkt werden, die unterhalb der Schmelztemperatur des Glases bleibt. Dann muß das Glas gekühlt werden, um eine Trennung entlang der Schnittbahn herbeizuführen. Es kann aber auch mit dem Laserstrahl entlang der Schnittbahn das Glas auf eine Temperatur erwärmt werden, die die Schmelztemperatur des Glases übersteigt. Dabei wird das Glas dadurch getrennt, daß ein feiner Spalt herausgeschmolzen wird.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Materialabtrag einer auf einem Glasträger aufgebrachten dünnen Schicht mit einem Laserstrahl.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Materialabtrag von dünnen Schichten in einem rohrfönnigen Schichtbauelement, z. B.
• einem glasumhüllten elektronischen Schichtbauelement.
• Elektronische Bauelemente bestehen häufig aus einem Trägerwerkstoff und der darauf befindlichen eigentlichen, elektrisch wirksamen Komponente in Schichtform; Beispiele hierfür sind Schichtwiderstände, Schichtkondensatoren und Kombinationen davon. Häufig wird Glas als Trägerwerkstoff gewählt, insbesondere wenn es sich um extrem dünne Schichten handelt. Ein häufiger Fall ist der, daß ein Glasrohr als Träger benutzt wird, und die elektrisch wirksame Schicht an der Glasrohr-Innenwandung liegt, so daß das Bauteil später mit Endkappen gegen Klimaeinflüsse dicht verschlossen werden kann. Die Feinbearbeitung solcher Schichten in Glasrohren mit mechanischen Hilfsmitteln, z. B. das Eingraben einer schichtfreien Wendel, ist aus geometrischen und fertigungstechnischen Gründen, insbesondere bei kleinen Bauteilen, schwieng.
• Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß zur Bearbeitung von Schichtbauelementen, d. h. zum Abtragen von Material aus auf Glas aufgebrachten Schichten, ein Laserstrahl solcher Wellenlänge benutzt wird, daß er von außen weitgehend absorptionsfrei durch das Glas tritt und das Schichtmaterial durch Verdampfen an den vorgesehenen Stellen völlig oder teilweise entfernt. Bei rohrfönnigen Schichtb auelementen muß dafür gesorgt werden, daß das verdampfte Material möglichst vollständig aus dem Bauelement entfernt wird. Dies ist z. B. durch eine gerichtete Gasströmung möglich, die durch das umhüllende Glasrohr geleitet wird, oder aber dadurch, daß ein Kühlfinger in das Bauelement eingeführt wird, an dem die Dämpfe kondensieren können.
• Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, das mit der zu behandelnden Schicht versehene Trägerglas auf eine Temperatur nahe seiner Transformationstemperatur vorzuwärmen, um eine Rißbildung durch zu große lokale Temperaturunterschiede an der Verdampfungsstelle zu vermeiden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtragen von Material aus dünnen Schichten, die auf einen Träger aus Glas aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß man für den Aufbau dieser dünnen Schichten ein Laserstrahlen absorbierendes Material verwendet und einen Laserstrahl einer solchen Wellenlänge und solchen Intensität von außen durch das Glas hindurchtreten läßt, daß er durch das Glas im wesentlichen absorptionsfrei hindurchtritt und die auf der Innenfläche des Glases aufgebrachte dünne Schicht an den Stellen, an denen er auf diese Schicht auftrifft, zumindest teilweise verdampft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas vor der Laserbehandlung auf die Transformationstemperatur vorgewärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schichtbauelement ein rohrfönniges Element aus Glas und einer auf der Innenwand aufgebrachten dünnen Schicht aus einem Laserstrahlen absorbierenden Material verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfte Material möglichst vollständig aus dem rohrförmigen Bauelement entfernt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfte Material durch eine gerichtete Gasströmung aus dem Bauelement entfernt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlfinger in das Bauelement eingeführt wird, an dem die Dämpfe kondensieren können.