DE19617383A1 - Vorrichtung zum Prüfen oder Überwachen von Teilen oder Teile verbindenden Haftschichten und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Prüfen oder Überwachen von Teilen oder Teile verbindenden Haftschichten und Verfahren zur Herstellung ei­ ner solchen Vorrichtung.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen und/oder Überwachen von Teilen und/oder Teile verbindenden Haftschich­ ten und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige derartige Vorrichtung bereitzustellen, die ein einfaches Prü­ fen und/oder Überwachen von Teilen und/oder Teile verbinden­ den Haftschichten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Prüfen und/oder Überwachen von Teilen und/oder Teile verbindenden Haftschich­ ten gelöst, die erfindungsgemäß aus dem im Anspruch 1 näher definierten Prüfteil besteht.

Das erfindungsgemäße Prüfteil ist zur Durchführung einer Prü­ fung und/oder Überwachung lediglich den gleichen Bedingungen des Teils oder der Haftschicht, die zu prüfen oder überwachen sind, zu unterwerfen, so daß sich aufgrund dieser Bedingungen ergebende Änderungen im zu prüfenden oder überwachenden Teil oder der zu prüfenden oder überwachenden Haftschicht in glei­ cher Weise auch im Prüfteil ergeben können. Beispiele für solche Änderungen sind ohne Beschränkung der Allgemeinheit durch Temperaturänderungen und/oder Altern hervorgerufene Än­ derungen.

Vorteilhafterweise genügt es, zur Durchführung einer Prüfung und/oder Überwachung das Prüfteil dauerhaft in der Nähe die­ ses Teils oder dieser Haftschicht anzuordnen oder dieses Teil oder diese Haftschicht durch unmittelbares Anbringen des Prüfteils an diesem Teil oder der Haftschicht mit dem Prüf­ teil zu versehen.

Das erfindungsgemäße Prüfteil selbst ist sehr einfach aufge­ baut und besteht lediglich aus zwei Prüfteilkörpern, die ela­ stisch gebogen und durch zumindest eine Haftschicht fest mit­ einander verbunden sind, allerdings derart, daß der elastisch gebogene Zustand der beiden Prüfteilkörper von selbst beibe­ halten ist und - was wesentlich ist - in der Haftschicht eine durch den elastisch gebogenen Zustand bedingte Scherkraft wirkt.

Dabei ist es günstig, wenn in der Haftschicht eine möglichst nur durch den elastisch gebogenen Zustand und keine andere Ursache bedingte Scherkraft wirkt.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Prüfteils ist gene­ rell die, daß bei einem bedingten, zumindest teilweisen Pla­ stischwerden des zunächst elastischen Materials eines zu prü­ fenden oder überwachenden Teils oder einem bedingten Nachlas­ sen der Härte oder Festigkeit bzw. Plastischwerden einer zu prüfenden oder überwachenden Haftschicht aufgrund der glei­ chen Bedingungen, denen das Teil oder die Haftschicht und das Prüfteil unterworfen sind, auch Veränderungen in einem Prüf­ teilkörper bzw. der Haftschicht des Prüfteils auftreten kön­ nen, die sich in einer Verformung des Prüfteils infolge eines Nachlassens der elastischen Verbiegung zeigen.

Das Plastischwerden des Materials kann die verschiedensten Ursachen haben, beispielsweise thermisch bedingt oder durch ein Kriechen im Material des zu prüfenden Teils oder der zu prüfenden Haftschicht verursacht sein.

Aufgrund dieser Verformung ist es möglich, mittels einfacher Sichtkontrolle, beispielsweise mit einem Mikroskop oder einer Lupe, oder durch eine automatische Prüfung, beispielsweise mit Hilfe eines elektrischen Kontaktes an einem Ende eines Prüfteilkörpers, das Nachlassen der Elastizität des zu prüfen­ den oder überwachenden Teils oder der Härte oder Festigkeit einer zu prüfenden oder überwachenden Haftschicht eindeutig zu bestimmen.

Eine bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung ist so ausgebildet, daß die beiden Prüfteilkörper in einer gemeinsamen Längsrichtung langge­ streckt und senkrecht zur Längsrichtung in der gleichen Bie­ gerichtung elastisch gebogen sind, wobei die Biegerichtung die Ebene der die beiden Prüfteilkörper fest miteinander ver­ bindenden Haftschicht schneidet (Anspruch 2). Bei dieser Aus­ gestaltung kann über die Länge und eine Querabmessung der Prüfteilkörper ein Übersetzungsfaktor der Verbiegung zu einer gegenseitigen Verschiebung der Prüfteilkörper und damit das Auflösungsvermögen des Prüfteils eingestellt werden. Die Scherkraft in der die beiden Prüfteilkörper fest miteinander verbindenden Haftschicht wirkt in der Längsrichtung der Prüf­ teilkörper.

Bei einer Ausgestaltung dieser Vorrichtung weisen die beiden langgestreckten Prüfteilkörper im wesentlichen gleiche Länge auf (Anspruch 3), während bei einer anderen Ausgestaltung ei­ ner der beiden langgestreckten Prüfteilkörper eine größere Länge als der andere Prüfteilkörper aufweist (Anspruch 4). Bei der zweitgenannten Ausgestaltung besteht gegenüber der erstgenannten der Vorteil, daß ein über ein Ende des relativ kürzeren Prüfteilkörpers hinausstehender Abschnitt des länge­ ren Prüfteilkörpers bei gleicher Verformung des Prüfteils ei­ nen größeren Ausschlag liefert, der das Prüfteil empfindli­ cher macht.

Obgleich unter die beanspruchte Erfindung auch Prüfteile fal­ len, bei denen die beiden Prüfteilkörper durch eine einzige Haftschicht miteinander verbunden sind, die sich über eine ganze Ausdehnung eines Prüfteilkörpers erstrecken kann, ist es zur dosierten Einstellbarkeit einer hohen Scherspannung in der Haftschicht des Prüfteils, aber auch aus Materialerspar­ nisgründen vorteilhaft, wenn die beiden Prüfteilkörper durch zwei oder mehrere in einem Abstand voneinander angeordnete Haftschichten fest miteinander verbunden sind.

Derart ausgestaltete Prüfteile sind im Fall der oben näher bezeichneten langgestreckten Prüfteilkörper vorzugsweise so ausgebildet, daß die beiden langgestreckten Prüfteilkörper durch zwei oder mehrere in der Längsrichtung in einem Abstand voneinander angeordnete Haftschichten jeweils vorbestimmter Länge fest miteinander verbunden sind (Anspruch 5). Dabei ist es besonders vorteilhaft an jedem der beiden Enden eines Prüfteilkörpers je eine die beiden Prüfteilkörper fest mit­ einander verbindende Haftschicht vorzusehen (Anspruch 6), da dort nach der Verbiegung der beiden Prüfteilkörper ihre größ­ te gegenseitige Verschiebung und damit auch die größte Scher­ kraft in der Haftschicht auftritt.

Obgleich nicht notwendig, bestehen bei einem Prüfteil mit mehreren getrennten, die beiden Prüfteilkörper miteinander verbindenden Haftschichten mehrere der Haftschichten, vor­ zugsweise alle, aus dem gleichen Material (Anspruch 7).

In dem Fall, daß ein Teil geprüft oder überwacht werden soll, ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Prüfteilkörper, vor­ zugsweise beide, aus Material des zu prüfenden oder überwa­ chenden Teils besteht (Anspruch 8), denn dann verhält sich das Material des Prüfteilkörpers genauso wie das des Teils.

Soll eine Teile verbindende Haftschicht geprüft oder über­ lacht werden, ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine die beiden Prüfteilkörper fest miteinander verbindende Haft­ schicht, vorzugsweise alle vorhandenen, aus Material der die Teile verbindenden Haftschicht bestehen (Anspruch 9), denn dann verhält sich das Material der die beiden Prüfteilkörper fest miteinander verbindende Haftschicht genauso wie das der die Teile verbindenden Haftschicht.

Das Prüfteil kann sowohl ein Teil als auch eine Teile verbin­ dende Haftschicht dadurch prüfen und überwachen, daß zumin­ dest ein Prüfteilkörper aus Material eines zu prüfenden oder überwachenden Teils und zumindest eine die beiden Prüfteil­ körper fest miteinander verbindende Haftschicht aus Material einer Teile verbindenden Haftschicht besteht.

Im Hinblick auf eine Kompaktheit und hohe Festigkeit des Prüfteils ist es zweckmäßig, wenn die beiden Prüfteilkörper einander gegenüberliegende Flachseiten aufweisen, die durch eine Haftschicht fest miteinander verbunden sind (Anspruch 10).

Vorzugsweise weist in diesem Fall ein Prüfteilkörper einen länglich rechteckförmigen Querschnitt mit einer dem anderen Prüfteilkörper gegenüberliegenden und die Flachseite des ei­ nen Prüfteilkörpers definierenden langen Seite auf (Anspruch 11).

Eine die beiden Prüfteilkörper fest miteinander verbindende Haftschicht besteht üblicherweise aus Klebstoff (Anspruch 12) oder aus Lot (Anspruch 13), obgleich auch andere als Prüf­ teilkörper verbindende Haftschichten geeignete Stoffe verwen­ det werden können.

Bei einer besonderen Ausgestaltung des Prüfteils weist ein Prüfteilkörper eine dem anderen Prüfteilkörper zugekehrte Seite auf, die durch eine oder mehrere Nuten voneinander ge­ trennte Abschnitte aufweist, deren jeder zur Aufnahme einer die beiden Prüfteilkörper fest miteinander verbindenden Haft­ schicht dienen kann (Anspruch 14). Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei Verwendung mehrerer mit Abstand voneinander angeordneter Haftschichten aus Klebstoff vorteilhaft, da in diesem Fall der Klebstoff gezielt auf einen solchen Abschnitt aufgebracht werden kann und eine Haftschicht definierter Ab­ messung entsteht.

Bevorzugte und vorteilhafte Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Ansprüchen 15 bis 17 hervor.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhaft zum Prüfen und/oder Überwachen von Mikroverbindungen, beispielsweise Mi­ kroklebungen, anwendbar. Es können dabei quantitative Messun­ gen kleinster Verschiebungen durchgeführt und so die Auswir­ kungen thermischer Belastungen auf Mikroverbindungen bzw. Mi­ kroklebungen unter Schubspannung bzw. Scherkraft ermittelt werden. Mögliche Verschlechterungen und Ausfälle der Mikro­ verbindungen, beispielsweise von geklebten mikrooptischen Mo­ dulen, können so abgeschätzt werden.

Insbesondere können kritische Verbindungen, beispielsweise mikrooptische Kopplungen, indirekt geprüft werden. Hier ist die Erweichung und/oder Verformung der aus Klebstoff oder Lot bestehenden Haftschicht ein Versagenskriterium.

Es kann auch die Charakteristik des Temperaturverhaltens der durch eine Haftschicht verbundenen Teile gemessen werden, wenn ein Prüfteilkörper, vorzugsweise beide, aus dem Material des zu prüfenden Teils besteht. In diesem Fall ist die Ermü­ dung des Materials des Prüfteilkörpers, beispielsweise die Erweichung eines Thermoplasten, ein Versagenskriterium.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhafterweise auch für den gezielten Spannungsabbau in Verbindungen angewendet werden. Für bestimmte Materialien, beispielsweise Haftschich­ ten aus Lot in mikrooptischen Bauteilen, möchte man durch sog. Tempern die innere Spannung abbauen. Die Verformung bzw. Relaxation der Prüfteilkörper des Prüfteils ist hier ein Ab­ bruchkriterium für den Temperprozeß.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhafterweise ein einfaches zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Qualitäts­ kontrolle von Mikroverbindungen, beispielsweise Mikroklebun­ gen und Mikrolötungen, bereitgestellt. Die einfache Bauweise des Prüfteils ermöglicht vorteilhafterweise den zusätzlichen Einbau zum eigentlichen zu prüfenden oder überwachenden Ob­ jekt mit der kritischen Verbindung. Somit kann durch eine in­ direkte Kontrolle eine Einzelstückprüfung durchgeführt wer­ den. Das Prüfverfahren bietet sich besonders für temperatur­ belastete Verbindungen und zu verbindende Teile an und ermög­ licht die "in situ"-Messung von Materialermüdung und Versagen der Haftschichten.

Das erfindungsgemäße Prüfverfahren fügt bisher bekannten zer­ störungsfreien Verfahren, bestehend aus Ultraschall- und/oder Röntgenverfahren und/oder Infrarotspektroskopie, mit denen Risse, Brüche, Lunkerbildung in Haftschichten aus Lot und/oder Klebstoff oder Ablösungen von Teilen diagnostiziert werden können, und aus dem Induktionsstromverfahren zum De­ tektieren von Materialinhomogenitäten in Metallen, insbeson­ dere in Haftschichten aus Lot, vorteilhafterweise eine weite­ re Möglichkeit zum Prüfen und Überwachen hinzu.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen, nicht maßstäblich und in schematischer Darstellung:

Fig. 1 in Seitenansicht zwei durch eine Haftschicht mit­ einander verbundene und daneben angeordnet ein Bei­ spiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 in Seitenansicht ein modifiziertes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 3 einen etwas vergrößert dargestellten Querschnitt durch das Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung nach Fig. 1 längs der Schnittlinie II-II, und

Fig. 4 in perspektivischer schematischer Darstellung einen Nuten aufweisenden Endabschnitt eines Prüfteils ei­ ner erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beim Beispiel nach Fig. 1 ist der Fall angenommen, daß ein Teil 1 und ein Teil 2 durch eine Haftschicht 3 miteinander verbunden sind und daß dieses Objekt durch das in der Nähe dieses Objekts angeordnete beispielhafte Prüfteil 4 geprüft und/oder überwacht werden soll.

Das Prüfteil 4 besteht aus zwei Prüfteilkörpern 40, 40, die elastisch gebogen und durch zumindest eine Haftschicht 41 derart fest miteinander verbunden sind, daß der elastisch ge­ bogene Zustand der beiden Prüfteilkörper 40, 40 von selbst aufrecht erhalten ist und eine Scherkraft in der Haftschicht 41 wirksam ist.

Speziell ist das Prüfteil 4 so ausgebildet, daß die beiden Prüfteilkörper 40, 40 in einer gemeinsamen Längsrichtung R langgestreckt und senkrecht zur Längsrichtung in der gleichen Biegerichtung r, in der Fig. 1 beispielsweise in der Rich­ tung r nach links, elastisch gebogen sind.

Die dargestellte Orientierung des Prüfteils 4 ist keine not­ wendige. Es ist jede beliebige Orientierung des Prüfteils 4 zulässig, d. h., R und r können in jeder Richtung orientiert sein.

Auch ist es nicht notwendig, daß die Prüfteilkörper 40, 40 in der gemeinsamen Richtung R langgestreckt sind. Prinzipiell ist jede beliebige Form der beiden Prüfteilkörper 40 zuläs­ sig, wenn diese Form eine elastische Verbiegung zuläßt. Bei­ spielsweise könnten die beiden Prüfteilkörper 40 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene länger oder gleichlang ausgebildet sein, wie in der Richtung R. Die langgestreckte Ausbildung in der gemeinsamen Richtung R ist im Hinblick auf eine raumspa­ rende kompakte Ausbildung des Prüfteils 4 vorteilhaft.

Überdies ist das Prüfteil 4 nach Fig. 1 speziell so ausge­ bildet, daß die Biegerichtung r die senkrecht zur Zeichenebe­ ne stehende Ebene E der die beiden Prüfteilkörper 40, 40 fest miteinander verbindenden Haftschicht 41 schneidet. Diese Aus­ bildung des Prüfteils 4 ist gegenüber einer ebenfalls mögli­ chen Ausbildung dieses Prüfteils 4, bei der die Biegerichtung parallel zur Ebene E der die beiden Prüfteilkörper 40, 40 fest verbindenden Haftschicht ist, günstiger.

Überdies weisen beim Beispiel nach Fig. 1 die beiden Prüf­ teilkörper 40, 40 im wesentlichen die gleiche Länge L auf. Demgegenüber hat bei dem Prüfteil 4 nach Fig. 2, der bei­ spielsweise rechte Prüfteilkörper 40 eine größere Länge L2 als der linke Prüfteilkörper 40, der die kleinere Länge L1 aufweist. Hier besteht der Vorteil, daß der über den kürzeren Prüfteilkörper 40 überstehende Abschnitt des längeren Prüf­ teilkörpers 40 eine Veränderung im Prüfteil 40 deutlicher an­ zeigt und das Prüfteil 4 dadurch empfindlicher wird.

Bis auf die unterschiedlichen Längen L1 und L2 der Prüfteil­ körper 40, 40 unterscheidet sich das Prüfteil nach Fig. 2 nicht von dem Prüfteil 4 nach Fig. 1.

Beim Beispiel nach den Fig. 1 und 2 sind die beiden Prüf­ teilkörper 40, 40 durch mehrere, speziell drei in der Längs­ richtung R im Abstand b voneinander angeordnete Haftschichten 41 der jeweiligen Länge l fest miteinander verbunden, ob­ gleich sich auch eine einzige Haftschicht 41 lückenlos über beispielsweise die ganze gemeinsame Länge der beiden Prüf­ teilkörper 40, 40 erstrecken könnte.

Die in einer Haftschicht 41 in der Längsrichtung R bzw. ent­ gegengesetzt zu dieser Richtung R wirkende Scherkraft ist um­ so größer, desto näher sich die Haftschicht 41 an einem Ende 40₁ eines Prüfteilkörpers 40 befindet. Es ist deshalb zweck­ mäßig, wenn möglichst nahe an jedem der beiden Enden 40₁ ei­ nes Prüfteilkörpers 40, der im Fall unterschiedlicher Längen der kürzere sein muß, je eine die beiden Prüfteilkörper 40, 40 fest miteinander verbindende Haftschicht 41 vorgesehen ist.

Der Abstand b kann ebenso wie die Länge l der Haftschichten 41 von Haftschicht 41 zu Haftschicht 41 unterschiedlich sein. Vorzugswiese weisen die Haftschichten 41 gleiche Länge l auf und überdies sind nicht nur im letztgenannten Fall gleicher Länge die Haftschichten 41 vorzugsweise äquidistant.

Obgleich prinzipiell verschiedene der mehreren Haftschichten 41 aus verschiedenen Materialien sein können, bestehen zweck­ mäßigerweise die mehreren Haftschichten 41 aus dem gleichen Material.

Soll eines der beiden Teile 1 und 2, beispielsweise das Teil 1, geprüft und/oder überwacht werden, wobei in diesem Fall die Haftschicht 3 und das andere Teil 2 fehlen könnten, be­ steht zumindest ein Prüfteilkörper 40 des Prüfteils 4 aus Ma­ terial dieses Teils 1. Das Material des anderen Prüfteilkör­ pers 40 ist dann so auf das Material des einen Prüfteilkör­ pers 40 abzustimmen, daß eine Veränderung im Material Teils 1, die zugleich eine Veränderung in dem aus diesem Material bestehenden Prüfteilkörper 40 hervorruft, eine Verformung des Prüfteils 4 bewirkt, die im Beispielsfall eine Rückbiegung bzw. Relaxation des Prüfteils 4 ist . Zweckmäßig ist es, wenn beide Prüfteilkörper 40 aus dem Material des zu überprüfenden oder überwachenden Teils, hier des Teils 1, zu fertigen.

Soll dagegen die die beiden Teile 1 und 2 verbindende Haft­ schicht 3 geprüft und/oder überwacht werden, besteht eine die beiden Prüfteilkörper 40, 40 des Prüfteils 4 fest miteinander verbindende Haftschicht 41 aus dem Material Haftschicht 3. Tritt ein bedingtes Versagen der Haftschicht 3 auf, tritt dieses auch bei der unter gleichen Bedingungen stehenden Haftschicht 41 des gleichen Materials des Prüfteils 4 auf und das Prüfteil 4 verformt sich, d. h., biegt sich zurück und wird gerader.

Ein Teil 1 oder 2 und die Teile 1, 2 verbindende Haftschicht 3 können mit einem Prüfteil 4 geprüft und/oder überwacht wer­ den, bei dem zumindest ein Prüfteilkörper 40 aus Material ei­ nes Teils 1 oder 2 und eine die Prüfteilkörper 40, 40 fest miteinander verbindende Haftschicht 41 aus Material der Haft­ schicht 3 besteht.

Das Querprofil der Prüfteilkörper 40, 40 ist prinzipiell be­ liebig. Aus Festigkeitsgründen ist es jedoch günstig, wenn die beiden Prüfteilkörper 40, 40 einander gegenüberliegende Flachseiten 40₂ aufweisen, die durch eine Haftschicht 41 fest miteinander verbunden sind, so wie es in der Fig. 3 darge­ stellt ist. Bei diesem Beispiel weist jeder Prüfteilkörper 40 einen länglich rechteckförmigen Querschnitt mit einer dem an­ deren Prüfteilkörper 40 gegenüberliegenden und die Flachseite 40₂ des einen Prüfteilkörpers 40 definierenden langen Seite auf. Günstig ist es, wenn die parallel zur Flachseite 40₂ und senkrecht zur Längsrichtung R gemessene Breite b₁ des Prüf­ teilkörpers 40 ebenso wie dessen senkrecht zur Flachseite 40₂ und Längsrichtung R gemessene Dicke d₁ klein im Vergleich zu dessen Länge L bzw. L1 gewählt ist, so daß der Prüfteilkörper 40 eine Leiste bildet.

Als Teile verbindende Haftschichten 3 kommen in erster Linie Klebstoffe und Lot in Frage. Entsprechend besteht eine die beiden Prüfteilkörper 40, 40 fest miteinander verbindende Haftschicht in erster Linie aus Klebstoff 41₁ oder Lot 41₂ (siehe Fig. 4).

Zur Herstellung eines wirksamen Prüfteils 4, bei dem wesent­ lich ist, daß in einer Haftschicht 41 eine durch den ela­ stisch gebogenen Zustand bedingte Scherkraft wirkt, wird im Falle einer Haftschicht 41 aus Klebstoff zweckmäßigerweise so vorgegangen, daß auf zumindest einen der beiden Prüfteilkör­ per 40, 40 flüssiger, härtbarer Klebstoff 41₁ aufgebracht wird und die beiden Prüfteilkörper 40, 40 zusammengebracht werden, so daß beide Prüfteilkörper 40, 40 mit dem dazwischen befindlichen flüssigen Klebstoff 41₁ in Kontakt stehen.

Danach werden die beiden Prüfteilkörper 40, 40 unter Beibe­ haltung des Kontakts mit dem Klebstoff 41₁ elastisch gebogen und der Klebstoff 41₁ unter Beibehaltung der elastischen Ver­ biegung der beiden Prüfteilkörper 40, 40 zur Haftschicht 41 gehärtet.

Dabei sollte darauf geachtet werden, daß während des Aushär­ tens des Klebstoffs noch keine Scherkräfte im Klebstoff auf­ treten. Dies kann durch eine möglichst gleichmäßige Härtung des Klebstoffs gewährleistet werden. Bei thermisch härtbaren Klebstoffen kann dies durch eine möglichst gleichmäßige Tem­ peraturverteilung in den Prüfteilkörpern und der dazwischen­ liegenden Klebstoffschicht erreicht werden.

Wenn die Haftschicht 41 aus Lot 41₂ besteht, kann ähnlich vorgegangen werden. Auf zumindest einen der beiden Prüfteil­ körper 40, 40 wird das Lot 41₂ aufgebracht und die beiden Prüfteilkörper 40, 40 zusammengebracht, so daß beide Prüf­ teilkörper 40, 40 mit dem dazwischenbefindlichen starren Lot 41₂ in Kontakt stehen. Das Aufbringen des Lots 41₂ kann bei­ spielsweise durch Sputtern oder Bedampfen erfolgen.

Danach werden die beiden Prüfteilkörper 40, 40 unter Beibe­ haltung des Kontakts mit dem erstarrten Lot 41₂ elastisch ge­ bogen und das Lot 41₂ wird unter Beibehaltung der elastischen Verbiegung der beiden Prüfteilkörper 40, 40 zur Bildung der Haftschicht 41 zum Schmelzen und erneuten Erstarren gebracht.

Auch hier gilt, daß während des Erstarrens des Lots 41₂ mög­ lichst kleine Scherkräfte im Lot 41₂ auftreten, so daß die in der Haftschicht 41 zu erzeugenden Scherkräfte allein durch die elastische Verbiegung der Prüfteilkörper 40, 40 bedingt ist. Dies kann durch eine möglichst gleichmäßige Temperatur­ verteilung in den Prüfteilkörpern 40, 40 und im Lot 41₂ wäh­ rend des zum Erstarren erforderlichen Abkühlens des Lots 41₂ gewährleistet werden.

In der Fig. 4 ist ein Endabschnitt eines Prüfteilkörpers 40 nach den Fig. 1 bis 3 dargestellt, der auf der dem anderen Prüfteilkörper 40 des Prüfteils 4 zugekehrten Seite 40₂ Ab­ schnitte 40₄ aufweist, die durch Nuten 40₃ voneinander ge­ trennt sind.

Auf jeden dieser Abschnitte 40₄ kann Klebstoff 41₁ aufge­ bracht werden, der sich beim Zusammenbringen der beiden Prüf­ teilkörper 40, 40 des Prüfteils 4 über die ganze Fläche des Abschnitts 40₄ verteilt und danach eine Klebstoffschicht 41 definierter Länge l bildet, die zur Haftschicht 41 der glei­ chen Länge ausgehärtet werden kann. Dadurch können vorteil­ hafterweise Haftschichten 41 genau definierter Länge l an ge­ nau definierter Stelle auf dem Prüfteilkörper 40 erzeugt wer­ den.

Lot 41₂ kann beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen auf die dem anderen Prüfteilkörper 40 des Prüfteils 4 zuge­ kehrte Seite 40₂ des einen Prüfteilkörpers 40 aufgebracht werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel bestanden die Prüfteilkörper 40, 40 aus Siliziumleisten mit einer Länge L von 50 mm, einer Breite b₁ von 2 mm und einer Dicke d₁ von 535 µm. Einer der beiden Prüfteilkörper 40 wies auf der dem anderen Prüfteil­ körper zugekehrten flachen Seite 40₂ Nuten 40₃ mit einer Tie­ fe von etwa 70 µm und einem Abstand 1 von 500 µm auf. Die Haftschicht 41 bestand aus einem Klebstoff auf Epoxidharzba­ sis und wies eine Dicke d von 0,5 µm und eine Länge l von 500 µm auf.

Die Länge L eines Prüfteils sollte nicht unter 10 mm liegen und die Länge l einer Haftschicht 41 sollte größer als 50 µm sein. Die Dicke d einer Haftschicht 41 sollte zwischen 0,1 µm und 100 µm liegen. Typische maximale Durchbiegungen D des Prüfteils 4 liegen zwischen 20 µm und 500 µm.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Prüfen und/oder Überwachen von Teilen (1, 2) und/oder Teile (1, 2) verbindenden Haftschichten (3), bestehend aus:

• - einem Prüfteil (4), das
• - den gleichen Bedingungen eines zu prüfenden oder über wachenden Teils (1, 2) oder einer zu prüfenden oder überwachenden Haftschicht (3) zu unterwerfen ist und aus
• - zwei Prüfteilkörpern (40, 40) besteht, die
• - elastisch gebogen und durch
• - zumindest eine Haftschicht (41) derart fest mitein­ ander verbunden sind, daß
• - der elastisch gebogene Zustand der beiden Prüfteil­ körper (40, 40) von selbst beibehalten ist und
• - in der Haftschicht (41) eine durch den elastisch ge­ bogenen Zustand bedingte Scherkraft wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei

• - die beiden Prüfteilkörper (40, 40) in einer gemeinsamen Längsrichtung (R) langgestreckt und senkrecht zur Längsrich­ tung (R) in der gleichen Biegerichtung (r) elastisch gebogen sind, wobei
• - die Biegerichtung (r) die Ebene (E) der die beiden Prüf­ teilkörper (40, 40) fest verbindenden Haftschicht (41) schneidet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die beiden langge­ streckten Prüfteilkörper (40, 40) im wesentlichen gleiche Länge (L) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei einer (40) der beiden beiden langgestreckten Prüfteilkörper (40, 40) eine größere Länge (L2) als der andere Prüfteilkörper (40) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die beiden langgestreckten Prüfteilkörper (40, 40) durch zwei oder mehrere in der Längsrichtung (R) in einem Abstand (b) voneinander angeordnete Haftschichten (41) jeweils vorbe­ stimmter Länge (1) fest miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei an jedem der beiden En­ den (40₁) eines Prüfteilkörpers (40) je eine die beiden Prüf­ teilkörper (40, 40) fest miteinander verbindende Haftschicht (41) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei mehrere die bei­ den Prüfteilkörper (40, 40) fest miteinander verbindende Haft­ schichten (41) aus dem gleichen Material bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Prüfteilkörper (40) aus Material eines zu prü­ fenden oder überwachenden Teils (1, 2) besteht.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine die beiden Prüfteilkörper (40, 40) fest miteinander ver­ bindende Haftschicht (41) aus Material einer teileverbinden­ den Haftschicht (3) besteht.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei die beiden Prüfteilkörper (40, 40) einander gegenüberlie­ gende Flachseiten (40₂) aufweisen, die durch eine Haftschicht (41) fest miteinander verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei ein Prüfteilkörper (40) einen länglich rechteckförmigen Querschnitt mit einer dem anderen Prüfteilkörper (40) gegenüberliegenden und die Flachseite (40₂) des einen Prüfteilkörpers (40) definierenden langen Seite aufweist.

12. Vorrichtung nach einem-der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei eine die beiden Prüfteilkörper (40, 40) fest miteinander verbindende Haftschicht (41) aus Klebstoff (41₁) besteht.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei eine die beiden Prüfteilkörper (40, 40) fest miteinander verbindende Haftschicht (41) aus Lot (41₂) besteht.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein Prüfteilkörper (40) eine dem anderen Prüfteilkörper (40) zugekehrte Seite (40₂) aufweist, die durch eine oder mehrere Nuten (40₃) von­ einander getrennte Abschnitte (40₄) aufweist, deren jeder zur Aufnahme einer die beiden Prüfteilkörper (40, 40) fest mit­ einander verbindenden Haftschicht (41) dienen kann.

15. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei

• - auf zumindest einen der beiden Prüfteilkörper (40, 40) flüssiger, härtbarer Klebstoff (41₁) aufgebracht wird,
• - die beiden Prüfteilkörper (40, 40) zusammengebracht werden, so daß beide Prüfteilkörper (40, 40) mit dem dazwischen be­ findlichen Klebstoff (41₁) in Kontakt stehen,
• - die beiden Prüfteilkörper (40, 40) unter Beibehaltung des Kontakts mit dem Klebstoff (41₁) elastisch gebogen werden, und
• - der Klebstoff (41₁) unter Beibehaltung der elastischen Ver­ biegung der beiden Prüfteilkörper (40, 40) zur Haftschicht (41) gehärtet wird.

16. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei

• - auf zumindest einen der beiden Prüfteilkörper (40, 40) Lot (41₂) aufgebracht wird,
• - die beiden Prüfteilkörper (40, 40) zusammengebracht werden, so daß beide Prüfteilkörper (40, 40) mit dem dazwischen be­ findlichen starren Lot (41₂) in Kontakt stehen,
• - die beiden Prüfteilkörper (40, 40) unter Beibehaltung des Kontakts mit dem erstarrten Lot (41₂) elastisch gebogen wer­ den, und
• - das Lot (41₂) unter Beibehaltung der elastischen Verbiegung der beiden Prüfteilkörper (40, 40) zur Bildung der Haft­ schicht (41) zum Schmelzen und erneuten Erstarren gebracht wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Klebstoff (41₁) oder das Lot (41₂) an einer oder mehren mit Abstand voneinander angeordnet vorgesehenen lokalen Stellen auf einen Prüfteilkörper (40) aufgebracht wird.