SE522114C2 - Metalliska byggelement för optoelektronik - Google Patents

Description

ways; n nu n n» u n nu I n u: nu u: o» I y n s :n o o oo oo u: n n p s n nu un: I n n:- nvv vi: :U . . a . > i, .- . ._ o a n . :s a: :a :i betingar bärare av keramik och kisel ofta ett högt pris på grund av relativt komplicerade tillverkningsprocesser.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Med den enligt uppfinningen beskrivna tekniken möjliggörs att på ett kostnadseffektivt sätt tillverka byggelement, vilka kan användas fristående eller ingå som en väsentlig och mönsterskapande del i ett formrum avsett för formsprutning eller formpressning. För att förhindra att skador uppstår på elektriska och optoelektriska chip såsom lasrar på grund av för hög eller varierande temperatur kan tekniken användas för att skapa metalliska bärare med låg termisk resistans och god elektrisk ledningsförmåga.

Genon1 att utgå från. en förlaga i kisel, vilken kan etsas till submyprecision och sedan plätera en metall såsom nickel nickelshims på kisel-ytan, kan en framställas, där precisionen och ytfinheten fortfarande kan ligga i Shimsens baksida kan sedan om behov finns, Efter submyområdet. planariseras före separering av kisel och nickel. avlägsnande av kiselförlagan kan ett fotokänsligt material i vätskeform eller som film användas för att skapa kaviteter/formrum ned till nickelshimsen. I dessa kaviteter kan sedan plätering av metall ske för bildandet av byggelement med hög precision i tre dimensioner.

Dessa precisionsdetaljer i metall kan sedan exempelvis användas för att på ett effektivt sätt avleda värme från lasrar eller andra värmegenererande chip. Den precision, ytfinhet och måttnoggrannhet som kan erhållas med. metoden gör det också möjligt att upplinjera optoelektriska komponenter såsom exempelvis lasrar mot optiska singelmode fibrer och skapa optiska speglar. Vidare ger metoden byggelement som kan leda elektrisk ström, vilket gör det möjligt att framställa tredimensionella elektriska ledare auiva 2 2 1 14 šÉÉë - šÉÉš- šÉÉš 3 och elektroder med en specificerad tjocklek. Den mall eller form som framställs med den ovan beskrivna metoden kan också upprepade vilket återanvändas för pläteringscykler, medverkar till att de pläterade byggelementen kan framställas till en låg kostnad.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av en föredragen utföringsform och med hänvisning till bifogade figurblad.

FIGURBESKRIVNING Figur la visar ett tvärsnitt av en mikrobearbetad kiselskiva.

Figur lb visar ett tvärsnitt av den mönstrade kiselskivan belagd med ett metallskikt i tunnfilm.

Figur lc visar ett tvärsnitt av den belagda kiselskivan belagd med ett ytterligare metallskikt.

Figur ld visar ett tvärsnitt av den belagda kiselskivan, där det i figur lc belagda metallskiktet har planariserats.

Figur le visar ett tvärsnitt av kvarvarande metalliska lager efter kiselskivans avlägsnande.

Figur lf visar ett tvärsnitt av de kvarvarande nætalliska lagren belagda med ett separeringsskikt.

Figur lg visar ett tvärsnitt av de kvarvarande metalliska lagren med separeringsskiktet laminerat med ett fotokänsligt material Figur lh visar ett tvärsnitt av de metalliska lagren enligt figur lg exponerade med ljus med hjälp av en fotomask.

Figur li visar ett tvärsnitt av de metalliska lagren enligt figur lh med upplösta partier. 522 114 Figur lj visar ett tvärsnitt av de metalliska lagren enligt figur li med metallfyllda kaviteter.

Figur lk visar ett tvärsnitt av de metalliska lagren enligt figur lj med bortetsat kvarvarande fotokänsligt material.

Figur ll visar i tvärsnitt olika separerade, frigjorda och därmed bildade byggelement.

Figur lm visar ett tvärsnitt av kvarvarande metalliska lager som kan återanvändas som mall eller form enligt figur lg FÖREDRAGNA UTFöRINGsFommR I figur la visas en mikrobearbetad kiselskiva l. Det bildade mönstret kan åstadkommas med en eller några av följande metoder: torretsning, våtetsning, laserbearbetning eller gnistbearbetning.

I figur lb visas hur ett tunt metallskikt 2, ett så kallat startskikt, har sputtrats eller föràngats på den nmnstrade kiselskivan l för att möjliggöra en senare igàngsättning av en pläteringsprocess.

I figur lc visas hur en metall 3 och då företrädesvis nickel har pläterats pà det tunna metallskiktet 2 pà kiselskivan l, vilket ger en så kallad nickelshims på startskiktet.

I figur ld visas hur nickelshimsen 3 fastsittande på kiselskivan l har planariserats genom någon form av mekanisk bearbetning exempelvis genom slipning.

I figur le visas hur kiselskivan l och nickelshimsen 3 efter vändning har separerats från varandra.

I figur lf visas hur nickelshimsen 3 har belagts med ett på det befintliga startskiktet 2 separeringsskikt 4, som möjliggör separering i ett senare skede, se vidare under figur ll nedan, men inte hindrar plätering, se vidare under figur lj nedan. .vn nu n n .n n. "'.,". »o n o . a; vn II fifi. . , n ß u :z z' I!! . p o a ~ n. - 1,. 'N .n w- I figur lg visas hur nickelshimsen 3 med skikten 2 och 4 har laminerats med ett fotokänsligt material 5.

I figur lh visas hur det fotokänsliga materialet 5 har exponerats med ljus på valda partier med hjälp av en så kallad fotomask 6.

I figur li visas hur det fotokänsliga materialet har framkallats, vilket innebär att de partier som har exponerats med ljus har lösts upp i en framkallare för bildandet av formrum 9, varvid återstår partier med oexponerat fotokänsligt material 7. Om ett negativt fotokänsligt material har använts har oexponerade partier lösts upp i framkallaren.

I figur lj visas hur en valfri metall har pläterats i de bildade formrummen/kaviteterna för bildandet av byggelement 8.

I figur lk .visas hur kvarvarande oexponerat fotokänsligt material har lösts upp med en för ändamålet lämplig kemikalie, varvid återstår byggelement på nickelshimsens separeringsskikt.

I figur ll visas hur de individuellt pläterade byggelementen har frigjorts med hjälp av det tidigare anordnade separeringsskiktet.

I figur lm visas hur de individuellt pläterade byggelementen 8 har frigjorts från nickelshimsen 3 med hjälp av Nickelshimsen kan nu återanvändas och vilket separeringsskiktet 4. beläggas med fotokänsligt material, visas med pilmarkeringen från figur lm till figur lg.

Den i figur lk och i texten beskrivna bortetsningen av det fotokänsliga materialet 7 för att frigöra de skapade byggelementen kan i vissa applikationer uteslutas och en skulle från tillståndet i figur lm till tillståndet i figur li, där produktionscykel kunna löpa enligt pilmarkeringen www; 522114 förnyad plätering kan ske. Om ett något annorlunda flöde än det beskrivna tillämpas, men med samma grundinnehåll, kan pläterade elektriska partier så kallade elektroder skapas på de pläterade grundstrukturerna.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan beskrivna och den på figurbladet visade utföringsformen, utan kan modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (1)

1. 0 15 20 522 114 PATENTIGAV Förfarande för att framställa optiska byggelement av metall med mönster sàsom bärare för optofibrer med mönster sàsom spàr för en eller flera optofibrer, kännetecknat av att en mönstrad kiselskiva pläteras med metall, att kiselskivan etsas bort, att det bildade metallmönstret beläggs med ett fotokänsligt material, att med en fotomask och ljusenergi avgränsas med oexponerat fotokänsligt material metallmönstret, varvid formrum bildas pà metallmönstret, att metall pläteras i de bildade formrummen, varvid bildas metalliska byggelement med mönster sàsom spàr fràn metallmönstret för en eller flera optofibrer, vilka byggelement kan frànskiljas fràn metallmönstret för att kunna individuellt användas som bärare för en eller flera optofibrer eller mikromekaniska byggelement och att formrummen kan àterskapas och återanvändas för bildandet av nya byggelement. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att kiselplattans mönsteryta förses med ett tunt metallskikt för att möjliggöra igàngsättning av en pläteringsprocess. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att metallskiktet beläggs med ett separeringsskikt.