WO2005039259A1 - Ceramic substrates having integrated mechanical structures for direct capture of optical components - Google Patents

Ceramic substrates having integrated mechanical structures for direct capture of optical components Download PDF

Info

Publication number
WO2005039259A1
WO2005039259A1 PCT/EP2004/011474 EP2004011474W WO2005039259A1 WO 2005039259 A1 WO2005039259 A1 WO 2005039259A1 EP 2004011474 W EP2004011474 W EP 2004011474W WO 2005039259 A1 WO2005039259 A1 WO 2005039259A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
individual
structures
spatial
components
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/011474
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erik Beckert
Christoph Damm
Ramona Eberhardt
Peter Schreiber
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Publication of WO2005039259A1 publication Critical patent/WO2005039259A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/183Components mounted in and supported by recessed areas of the printed circuit board
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256Details of housings
    • G02B6/4257Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • G02B6/4231Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment with intermediate elements, e.g. rods and balls, between the elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • G02B6/428Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10121Optical component, e.g. opto-electronic component
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/06Lamination
    • H05K2203/063Lamination of preperforated insulating layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4626Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
    • H05K3/4629Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials laminating inorganic sheets comprising printed circuits, e.g. green ceramic sheets
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4697Manufacturing multilayer circuits having cavities, e.g. for mounting components

Definitions

  • the present invention relates to a platform or a substrate made of an inorganic, non-metallic material, preferably ceramic or glass ceramic, with integrated mechanical or spatial structures for direct grasping of optical components, and to a corresponding method.
  • the subject of the invention is a new design concept for hybrid optical systems.
  • such systems are understood to mean assemblies with optical functionality, which are composed of discrete components such as lenses, prisms, laser diodes, etc. (hybrid integration) and, due to increasingly complex functions, increasingly also electro-optical, electronic and / or mechatronic (actuators) ) Components included.
  • such hybrid-optical systems are built by first mechanically grasping the components in a preceding assembly step and then, if necessary, adjustable together with mechanical and electrical components in or on a chassis or substrate adapted to the application, also as referred to as an optical bench.
  • the chassis or the substrate is provided as a system basis, usually made of metal, using conventional and mastered manufacturing technologies.
  • the components can generally also be adjusted at a later point in time.
  • Disadvantages of this approach are the often time-consuming, iterative adjustment processes and the resulting complex assembly with product-specific devices, the limited miniaturizability due to the always available sockets and the problematic thermal stability and reliability of such systems due to different expansion coefficients of optical and metallic materials.
  • the components are added via soldering points and laser beam soldering through the glass ceramic substrate, which leads to a self-centering of the components during the soldering process.
  • the substrate has a metallization that is favorable for the joining process, but no mechanical structures suitable for gripping optical components.
  • Another approach is flat Al 2 0 3 substrates, as are known from the laser manufacturer Coherent Inc., Santa Clara, USA.
  • the optical components are aligned by individual ceramic stacks to the height of the common optical axis and in the adhesive or.
  • the solder bed which is located between two stack layers, is adjusted and joined.
  • US Pat. No. 5,930,600 A "Diode-Laser Module With a Bonded Component and Method For Bonding Same"
  • the substrate itself has no mechanical structures for holding the optical components.
  • a disadvantage of the two The systems mentioned include the highly asymmetrical design due to the fact that all components are raised to the height of the optical axis far above the substrate level.
  • the two technologies from microsystem technology are characterized by the highest structuring accuracies in the micrometer range, which often allows passive and therefore inexpensive adjustment of the optical components, provided that they are of the same accuracy.
  • the LIGA process is only suitable for one-off items.
  • substrates produced by LIGA are increasingly being molded and used as masters for micro-injection molding processes.
  • these are in turn primarily suitable for mass production.
  • silicon micromechanics with the expensive lithography and etching processes.
  • a structuring accuracy that is approximately one order of magnitude lower would be sufficient.
  • Silicon Masters happens here, for example Using conventional etching techniques. Subsequently, a negative of the original form is produced by depositing a metal, for example nickel, copper or zinc. An unsintered ceramic tape, for example an LTCC ceramic tape (Low Temperature Cofired Ceramics), is then pressed onto this negative. The ceramic tape is sintered, which is the only way to obtain the final ceramic platform for receiving the optical systems. In this case too, the structures are obtained through a multi-stage molding process.
  • LTCC ceramic tape Low Temperature Cofired Ceramics
  • the object of the present invention is to provide an optical mounting device for mounting optical and / or electro-optical components, such as lenses, prisms, laser diodes, etc., and for additionally accommodating electronic and / or mechatronic components, i.e. a device for accommodating miniaturized hybrid optical systems , as well as to provide a corresponding assembly method, which has the disadvantages of complex adjustment processes, limited miniaturization, the presence of additional sockets, thermal instabilities, asymmetrical design due to the need to lift components to the height of the optical axis above the substrate level, and costs and avoids complex manufacturing processes. It is also the task to provide a system with which a horizontal structure of an optical system can be realized, i.e. with which the optical axes of individual components can be aligned to a common horizontal optical axis.
  • a device according to the invention for accommodating miniaturized hybrid optical systems has a flat platform (substrate), preferably made of an inorganic, non-metallic material.
  • the inorganic, non-metallic material is preferably ceramic or glass ceramic.
  • the flat platform advantageously has a small thickness in relation to its side lengths; it then resembles a ceramic printed circuit board substrate.
  • the platform is a stiff and massive in itself
  • the optical systems are built on the platform with the help of three-dimensional mechanical or spatial structures that are integrated in the platform and serve to mount the optical components. Furthermore, the spatial structures serve to align the optical components on a common optical axis and to provide adhesive traps and solder deposits for joining processes. The optical components are thus inserted into the platform, which enables an approximately symmetrical and direct mounting of the optical components.
  • the spatial individual structures described below are shaped in the individual layers and the individual layers with the individual elements inserted into and removed from them.
  • An arrangement at different depths in the platform or in the substrate is necessary, for example, in order to create a horizontal one
  • the different external contours or external dimensions and sizes of the individual components make the As a rule, the outer contour section held by the substrate must be arranged at different depths in the substrate so that the individual optical component axes come to lie at the same height above the uppermost substrate layer or can be aligned with the common horizontal optical axis.
  • the three-dimensional spatial structures to be shaped are preferably designed in such a way that they adapt (preferably in the platform or horizontal plane and in the depth direction perpendicular to them) to the outer contours of the components or approximate them, so that by this approximation the
  • the components can be aligned both in the horizontal plane (i.e. the plane formed by the upper platform surface) and in the direction of height (i.e. with respect to their perpendicular distance to the horizontal plane).
  • Such a horizontal and vertical alignment and the almost form-fitting mounting of the surface sections of the individual components which are fitted into the substrate then enable a horizontal construction as desired.
  • the individual structures introduced into the individual layers can also be introduced and arranged as described below. net that a spatial structure is created that passes through all the individual layers or that the flat platform is completely broken through by the volume released by the overall spatial structure.
  • optical or electro-optical components such as lenses, prisms, laser diodes etc. as well as electronic, mechanical or mechatronic components such as actuators used in connection with the optical or electro-optical components Roger that.
  • the three-dimensional spatial structures are produced in the following way. First of all, a spatial structure to be formed or the volume corresponding to it (total volume) is divided into several individual layers (or layer volumes): the individual structures corresponding to the individual layers of the spatial structure thus have individual volumes, their stacking or stacking arrangement then the total volume the spatial structure.
  • the individual volume (layer volume) corresponding to a single layer or the corresponding spatial individual structure is completely extracted from a single layer (individual layer) of a ceramic, for example in the form of a punched-out or a hole, for example by punching, laser cutting, diamond processing or etching.
  • These individual layers can be present as an unsintered ceramic tape (also referred to as “green tape”) or as a sintered area (ceramic plate).
  • the unsintered ceramic tape preferably has thicknesses of 0.1 to about 0.2 mm, the sintered area or the ceramic plate has thicknesses of about 0.5 mm to 2 mm, then at least two of them structured layers combined or connected in a stack.
  • the spatial structure to be formed or its volume thus results from the composition of the individual layers or from the total volume formed from the sum of the volumes of the individual structures.
  • the individual layers are laminated to one another and then sintered to form a solid substrate.
  • LTCC technology Low Temperature Cofired Ceramics
  • sintered ceramic plates are used, several layers of these are combined into a stack by gluing or soldering, in the latter case an additional coating of the ceramic is necessary.
  • the mechanical or spatial individual structures each pass completely through a single layer and preferably have vertical or approximately vertical walls. They are completely self-contained and have no “islands” or the like. Otherwise, the contour of the structure is arbitrary.
  • Adjacent layers can have similar structures, which leads to vertical walls over several layers. All of the arranged layers can also have such structures - so that the platform formed from the layers is completely broken through. In the case of structures that differ from layer to layer, a staircase structure results, whereby it should be noted that for ceramic sintered strips and the necessary lamination and sintering process there are no undercuts for the stack structure of below are allowed.
  • the volume corresponding to the structure is divided into individual parts in the device or method according to the invention
  • Layer volumes disassembled, individual structures corresponding to the individual layer volumes are removed from individual layers of the material or ceramic and the individual layers are then arranged such that the overall composite of the individual layers is a workpiece or a device with the desired mechanical or spatial structure or a Forms object with a recess in the form of a socket for optical components.
  • the essential feature of the invention is thus the arrangement and shape of the mechanical or spatial structures in the stacked platform.
  • the spatial structures contain or consist of vertical walls.
  • Such vertical walls allow the horizontal alignment of components within the plane of the board, e.g. B. as stops along the optical axis.
  • the spatial structures consist of or contain the spatial structures of contact edges.
  • Such support edges define, for example, the vertical position of round optics (lenses), which lie on these edges with their outer diameter.
  • a height alignment of components is achieved by a suitable distance between two edges and / or by a suitable depth of the edges.
  • the spatial structures exist or contain the spatial structures of delimitation planes. Lay out such delimitation levels For example, the height alignment for non-rotationally symmetrical components such as mirrors or prisms.
  • the spatial structures contain or the spatial structures consist of steps. Such steps allow, for example, the approximation of the outer contours of round optics.
  • the smallest step size corresponds to a layer thickness.
  • the platform consists of glass ceramic, preferably LTCC ceramic, since it can be structured in multiple layers and is simple in the green state.
  • the optical mount device according to the invention is made of ceramic, preferably Al 2 O 3 or A1N, it being possible for this ceramic to be laser-cut and to be used in one or more layers.
  • the or the extracted spatial structures are designed in such a way that, due to the arrangement and shape of the individual structures in the individual layers, they relate the components to be arranged or grasped at different depths can be introduced onto the platform level in such a way that a horizontal structure of an optical system or an arrangement of the individual components on a common optical axis is realized.
  • the outer contour of the respective component is adapted or the outer contour of the component is approximated, so that an almost form-fitting frame and a suitable horizontal and vertical alignment of the individual components with respect to one another is made possible.
  • Optical components are captured directly and immediately. Indirect frames, these are frame elements that create the connection between the optical component and the platform or substrate, for. B. lens frames, mirror holders, etc. are thereby made superfluous in most cases.
  • the miniaturization is therefore in principle only limited by the smallest structure sizes that can be produced (currently about 10 ⁇ m) and structure accuracies (currently about 10 to 50 ⁇ m).
  • the platform or the substrate can thus serve as a reference for the construction of the optical system.
  • Stepped structures on the platform can serve as a joining aid.
  • the structures in the platform enable height adjustment of the components (vertical mechanical stop) and alignment of the elements along the optical axis (horizontal mechanical stop). It is possible to define the referencing level and the joining level at different heights. As far as their accuracy is sufficient, the spatial structures thus serve as passive Aligning the optical components in relation to the platform.
  • the arrangement of the joint is preferably possible in the symmetrical area of the optical components within the horizontal beam plane. Despite the two-dimensional basis of the platform, the direct mounting of the optical components can thus take place almost symmetrically and in the beam plane.
  • the platform is suitable as a hybrid platform for the simultaneous reception of electronic, electromechanical and mechanical components and functional elements.
  • silicon-based MEMS Micro Electromechanical Systems
  • Such systems can be, for example, V-pits in silicon substrates, V-pits, arrays, micromechanical actuators such as fiber switches or mirrors, etc.
  • Integrated structures can serve as thermal shelf sections for tempering opto-electronic components such as laser diodes.
  • the invention allows the construction of an optical system and a suitable arrangement of the individual components at different depths of the multi-layer or single-layer substrate. With such a structure, the individual components can be aligned with their optical axes on a common horizontal optical axis. Different external dimensions of the components can be compensated for in this way.
  • the structures also allow laser soldering, gluing and / or "snap in” as a joining process, as well as alignment soldering and alignment gluing with the aid of a joining gap.
  • the latter means that there is no mechanical stop, but only the maximum possible approach.
  • Ceramic substrates according to the invention with integrated mechanical or spatial structures for direct gripping of optical components can be designed or used as described in one of the examples below.
  • FIG. 2 shows a ceramic substrate according to the invention with different spatial structures
  • FIG. 1 shows an illustration of the process, such as a ceramic substrate according to the invention with integrated spatial or mechanical structures for direct grasping of optical components using the LTCC process (Low Temperature Cofired Ceramics) from a plurality of n individual layers of an unsintered ceramic tape can be manufactured.
  • the individual layers are preprocessed in a first process step 1.
  • the preprocessing essentially comprises the shape cutting, punching and drying of the green ceramic tape.
  • spatial or mechanical structures are completely cut out of the individual layers of the green ceramic.
  • the figure shows the first ceramic band 2a and the nth ceramic band 2b, which have the same individual structures 2c and 2d in the form of elongated holes with hole widths stepped several times in the longitudinal direction of the hole and with boundary walls which are perpendicular with respect to the ceramic band surface.
  • the same conductor structures 3c and 3d are also printed on the individual layers 2a and 2b, so that the same printed ceramic tapes 3a and 3b result.
  • the n individual layers are suitably arranged on top of one another and laminated to one another, so that the volume of the detached individual structures results in a total of lumen of the overall spatial structure to be formed.
  • the workpiece 5 made of individual ceramic layers laminated on top of one another is thermally transferred into the final ceramic or optical mounting device 6 in a final step.
  • the ceramic can then also be subjected to various post-processing steps, not shown, such as the separation of individual structures from the overall ceramic composite, such as electrical testing and a final inspection.
  • FIG. 2 shows the final workpiece or the final ceramic from FIG. 1, that is to say an optical mounting device according to the invention with various integrated spatial or mechanical structures for direct mounting of optical components, in an enlarged representation.
  • the device has four individual layers laminated on top of one another, which result in an upper layer composite or an upper layer 6c, and seven individual layers laminated on one another which result in a lower layer composite or a lower layer 6d. The top and bottom layers are also laminated together.
  • the optical mount device 6 shown has a delimitation level 7.
  • This delimitation plane is designed in the form of a plane 7a located at a lower total height h x (thickness of the lower layer), which is followed by a plane 7b located at a higher overall height h 2 (thickness of the lower and upper layer).
  • the step edge 7c thus defines the size of the boundary plane.
  • the device shows a support edge 8 which is formed by a surface section 8a of the layer 6d and a section of a wall 8b of the hole 2c is formed.
  • a step 9 is formed for approximating the outer contour of lenses of a beam-shaping system or for mounting lenses of a beam-shaping system, the beam-shaping system having an integral diode as a beam source. Due to the sectionally larger hole width of the hole of the layer 6c compared to the hole width of the layer 6d, the vertical wall 10 of the device for the horizontal alignment of the beam-shaping system also results. Furthermore, the optical mount device has a reference mark 6a, identified by a cross, and a solder depot 6b, identified by an ellipse.
  • FIG. 3 shows the joining together of the ceramic substrate 6 according to the invention from FIG. 2 and the beam-shaping system 11 with the diode to form a hybrid-optical overall system 12.
  • the beam-shaping system here has the following components or components: a collimated beam 11a, two collimating de cylindrical lenses 11b for the fast and slow axes of an elliptically focused beam, a collimation and a focusing lens 11c for an elliptically divergent beam, a laser diode lld with an elliptically divergent beam profile and three pins III for electrical contacting of the laser diode.
  • the height alignment of the beam-shaping system takes place through the delimitation plane 7
  • the height alignment of the lenses 11b and 11c of the beam-shaping system takes place through the contact edge 8 and the horizontal alignment of the lenses 11b and 11c of the beam-shaping system takes place through the vertical wall 10.
  • the diode 11d floats freely in the hole 2c due to its large external tolerances.
  • the individual layers with the individual volumes or individual structures detached from them are laminated to one another and the individual structures of the respective layers have such shapes that the collimation and focusing lens 11c and the laser diode lld are approximated in their outer contours and through the described design of the individual layer structures are coordinated with one another in their height (perpendicular to the plane of the plate): the optical axes of the collimation and focusing lens 11c and the optical axis of the laser diode lld are thereby arranged at the same height and on a common optical axis.
  • the individual spatial structures or the individual parts of the spatial structure are suitably arranged side by side in the platform level.

Abstract

The invention relates to an optical-capturing device (6) made from an inorganic non-metal material, preferably ceramic or glass ceramic, comprising integrated spatial structures which are used to directly capture optical components (11), in addition to a corresponding method. Said optical capturing device (6) comprises a stack of single layers of material, through which the spatial single structures penetrate and the single layers are arranged in such a manner that they form a spatial structure (7, 8, 9, 10) for capturing optical and/or electrooptical components in addition to, optionally, additional electronic, mechanical and/or mechatronical components (11).

Description

Keramiksubstrate mit integrierten mechanischen Strukturen zum direkten Fassen von optischen BauelementenCeramic substrates with integrated mechanical structures for direct grasping of optical components
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Plattform bzw. ein Substrat aus einem anorganisch- nichtmetallischen Werkstoff, vorzugsweise Keramik oder Glaskeramik, mit integrierten mechanischen bzw. räumlichen Strukturen zum direkten Fassen von optischen Bauelementen sowie auf ein entsprechendes Ver- fahren. Insbesondere ist der Gegenstand der Erfindung ein neues Aufbaukonzept für hybrid-optische Systeme. Unter solchen Systemen werden im Folgenden Baugruppen mit optischer Funktionalität verstanden, die aus diskreten Bauelementen wie beispielsweise Linsen, Pris- men, Laserdioden usw. zusammengesetzt sind (hybride Integration) und aufgrund immer komplexer werdender Funktionen zunehmend auch elektrooptische, elektronische und/oder mechatronische (Aktoren) Komponenten enthalten. The present invention relates to a platform or a substrate made of an inorganic, non-metallic material, preferably ceramic or glass ceramic, with integrated mechanical or spatial structures for direct grasping of optical components, and to a corresponding method. In particular, the subject of the invention is a new design concept for hybrid optical systems. In the following, such systems are understood to mean assemblies with optical functionality, which are composed of discrete components such as lenses, prisms, laser diodes, etc. (hybrid integration) and, due to increasingly complex functions, increasingly also electro-optical, electronic and / or mechatronic (actuators) ) Components included.
Verfahren zum Fassen von optischen Bauelementen, optischen Baugruppen oder von hybrid-optischen Baugruppen sind bereits Stand der Technik. Im Folgenden werden die verschiedenen Ansätze des Standes der Technik mit den jeweiligen Nachteilen geschildert.Methods for grasping optical components, optical assemblies or hybrid optical assemblies are already state of the art. The various approaches of the prior art are described below with the respective disadvantages.
In einem ersten Ansatz werden solche hybrid-optischen Systeme aufgebaut, indem die Bauelemente in einem vorgelagerten Montageschritt zunächst mechanisch ge- fasst und dann, wenn nötig justierbar, zusammen mit mechanischen und elektrischen Komponenten im oder auf einem dem Anwendungsfall angepassten Chassis oder Substrat, auch als optische Bank bezeichnet, montiert werden. Im Allgemeinen wird das Chassis bzw. das Sub- strat als Systembasis, meist aus Metall, mit Hilfe konventioneller und beherrschter Fertigungstechnologien bereitgestellt. Hierbei ist im Allgemeinen eine Justierbarkeit der Komponenten auch zu einem späteren Zeitpunkt vorgesehen. Nachteilig an diesem Ansatz sind die oft zeitaufwendigen, iterativen Justiervorgänge und die daraus resultierende aufwendige Montage mit produktspezifischen Vorrichtungen, die eingeschränkte Miniaturisierbarkeit aufgrund der immer vorhandenen Fassungen und die problematische thermi- sehe Stabilität und Zuverlässigkeit solcher Systeme aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten optischer und metallischer Materialien.In a first approach, such hybrid-optical systems are built by first mechanically grasping the components in a preceding assembly step and then, if necessary, adjustable together with mechanical and electrical components in or on a chassis or substrate adapted to the application, also as referred to as an optical bench. In general, the chassis or the substrate is provided as a system basis, usually made of metal, using conventional and mastered manufacturing technologies. In this case, the components can generally also be adjusted at a later point in time. Disadvantages of this approach are the often time-consuming, iterative adjustment processes and the resulting complex assembly with product-specific devices, the limited miniaturizability due to the always available sockets and the problematic thermal stability and reliability of such systems due to different expansion coefficients of optical and metallic materials.
In einem zweiten Ansatz versuchen daher neue Aufbau- Varianten, die Fassungen für die optischen Komponenten soweit wie möglich zu miniaturisieren oder das Chassis bzw. das Substrat nicht nur als Träger, sondern auch als Fassung für die einzelnen Bauelemente zu verwenden. Eine solche miniaturisierte Fassungs- technologie wurde am EPF in Lausanne (Schweiz) entwickelt. Dieses TRIMO-SMD-System (Three Dimensional Mi- niaturized Optical Surface Mounted Device, Deutsche Patentanmeldungen DE 198 50 888 AI und DE 197 51 352 AI) nutzt dabei eine universelle Optikfassung, die in sechs Freiheitsgraden in Bezug auf ein matrixförmig metallisiertes ebenes Glaskeramiksubstrat justierbar ist. Das Hinzufügen der Bauelemente erfolgt über Löt- punkte und Laserstrahllöten durch das Glaskeramiksubstrat hindurch, was zu einer Selbstzentrierung der Bauteile während des Lötvorgangs führt. Hierzu weist das Substrat eine für den Fügeprozess günstige Metallisierung auf, jedoch keine zum Fassen optischer Komponenten geeignete mechanische Strukturen. Ein weiterer Ansatz sind ebene Al203-Substrate, wie sie vom Laserhersteller Coherent Inc., Santa Clara, USA, be- kannt sind. Die optischen Komponenten werden dort durch einzelne Keramikstapel auf die Höhe der gemeinsamen optischen Achse ausgerichtet und im Kleberbzw. Lotbett, welches sich zwischen zwei Stapel - schichten befindet, justiert und gefügt. (US-Patent US 5 930 600 A „Diode-Laser Module With a Bonded Com- ponent and Method For Bonding Same") . Auch in diesem Fall weist das Substrat selbst keine mechanischen Strukturen zum Fassen der optischen Komponenten auf. Nachteilig bei den beiden genannten Systemen ist u. a. das stark unsymmetrische Design aufgrund des Anhe- bens aller Komponenten auf die Höhe der optischen Achse weit oberhalb der Substratebene.In a second approach, new construction variants therefore try to miniaturize the sockets for the optical components as far as possible or use the chassis or the substrate not only as a support but also as a socket for the individual components. Such a miniaturized frame technology was developed at the EPF in Lausanne (Switzerland). This TRIMO SMD system (Three Dimensional Mi niaturized Optical Surface Mounted Device, German patent applications DE 198 50 888 AI and DE 197 51 352 AI) uses a universal optical mount that can be adjusted in six degrees of freedom with respect to a flat, glass-ceramic substrate that is metallized in the form of a matrix. The components are added via soldering points and laser beam soldering through the glass ceramic substrate, which leads to a self-centering of the components during the soldering process. For this purpose, the substrate has a metallization that is favorable for the joining process, but no mechanical structures suitable for gripping optical components. Another approach is flat Al 2 0 3 substrates, as are known from the laser manufacturer Coherent Inc., Santa Clara, USA. The optical components are aligned by individual ceramic stacks to the height of the common optical axis and in the adhesive or. The solder bed, which is located between two stack layers, is adjusted and joined. (US Pat. No. 5,930,600 A "Diode-Laser Module With a Bonded Component and Method For Bonding Same"). In this case, too, the substrate itself has no mechanical structures for holding the optical components. A disadvantage of the two The systems mentioned include the highly asymmetrical design due to the fact that all components are raised to the height of the optical axis far above the substrate level.
Ansätze zur Integration von Fassungsstrukturen in Substraten für optische Systeme sind vor allem aus der Mikrosystemtechnik bekannt. Hierbei ist es üblich, V- und U-Nuten zur Aufnahme und passiven Justa- ge von Glasfasern in die Substrate zu ätzen, zunehmend werden aber auch andere Bauelemente wie bei- spielsweise Linsen oder Kristalle auf diese Art und Weise gehalten. Passive Justage bedeutet hierbei, dass das entsprechende Bauteil während der Assimilierung nicht aktiv bewegt wird. Ein weiterer Ansatz ist die Strukturierung mittels der LIGA-Technik (abgekürzt für Lithographie und Galvanoformung und Abfor- mung) zum Erzeugen von 2-1/2-D Strukturen - dies sind zweidimensionale Strukturen wie beispielsweise Kreise, Rechtecke oder Dreiecke, die durch Extrusion in Richtung der Flächennormalen eine quasi- dreidimensionale Struktur ergeben - in Polymethyl- methacrylat PMMA.Approaches to the integration of frame structures in substrates for optical systems are primarily known from microsystem technology. It is customary to etch V and U grooves for the reception and passive adjustment of glass fibers in the substrates, but other components such as lenses or crystals are also increasingly being held in this way. Passive adjustment means here that the corresponding component is not actively moved during the assimilation. Another approach is structuring using the LIGA technique (abbreviated to lithography and electroforming and molding) to create 2-1 / 2-D structures - these are two-dimensional structures such as circles, rectangles or triangles that are extruded into Result in a quasi three-dimensional structure in the direction of the surface normals - in polymethyl methacrylate PMMA.
Die beiden Technologien aus der Mikrosystemtechnik zeichnen sich durch höchste Strukturierungsgenauig- keiten im Mikrometerbereich aus, was oft eine passive und damit kostengünstige Justage der optischen Komponenten erlaubt, vorausgesetzt diese liegen in der gleichen Genauigkeit vor. Das LIGA-Verfahren eignet sich aufgrund der hohen Kosten allerdings nur für Einzelstücke. Deshalb werden durch LIGA erzeugte Sub- strate zunehmend abgeformt und als Master für Mikro- spritzgussprozesse benutzt. Diese eignen sich dann allerdings aus Kostengründen wiederum vornehmlich für die Massenproduktion. Gleiches gilt für die Siliziummikromechanik mit den teueren Lithographie- und Ätz- prozessen. Weiterhin wäre für eine große Anzahl optischer System eine um ca. eine Größenordnung geringere Strukturierungsgenauigkeit ausreichend .The two technologies from microsystem technology are characterized by the highest structuring accuracies in the micrometer range, which often allows passive and therefore inexpensive adjustment of the optical components, provided that they are of the same accuracy. However, due to the high costs, the LIGA process is only suitable for one-off items. For this reason, substrates produced by LIGA are increasingly being molded and used as masters for micro-injection molding processes. However, for cost reasons, these are in turn primarily suitable for mass production. The same applies to silicon micromechanics with the expensive lithography and etching processes. Furthermore, for a large number of optical systems, a structuring accuracy that is approximately one order of magnitude lower would be sufficient.
Ein weiterer Ansatz zur Integration von Fassungs- Strukturen in ein Substrat, speziell zur Aufnahme von optischen Fasern in Form von V-Nuten, ist in der Patentschrift US 6 574 399 B2 beschrieben. Hierbei muss jedoch zunächst ein Silizium Master hergestellt werden, welcher die zur Aufnahme der einzelnen Bauele- mente gewünschte Form aufweist. Die Formgebung desA further approach for integrating frame structures into a substrate, especially for accommodating optical fibers in the form of V-grooves, is described in the US Pat. No. 6,574,399 B2. Here, however, a silicon master must first be produced, which has the shape desired for accommodating the individual components. The shape of the
Silizium Masters geschieht hierbei beispielsweise mit Hilfe konventioneller Ätztechniken. Anschließend wird durch Abscheidung eines Metalls, dies kann beispielsweise Nickel, Kupfer oder Zink sein, ein Negativ der Ursprungsform hergestellt. Auf dieses Negativ wird sodann ein ungesintertes Keramikband, beispielsweise ein LTCC-Keramikband (Low Temperature Cofired Cera- mics) , gepresst . Das Keramikband wird gesintert, erst hierdurch ergibt sich die endgültige Keramikplattform zur Aufnahme der optischen Systeme. Auch in diesem Fall werden die Strukturen somit durch einen mehrstufigen Abformungsprozess erhalten.Silicon Masters happens here, for example Using conventional etching techniques. Subsequently, a negative of the original form is produced by depositing a metal, for example nickel, copper or zinc. An unsintered ceramic tape, for example an LTCC ceramic tape (Low Temperature Cofired Ceramics), is then pressed onto this negative. The ceramic tape is sintered, which is the only way to obtain the final ceramic platform for receiving the optical systems. In this case too, the structures are obtained through a multi-stage molding process.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Optikfassungsvorrichtung zur Fassung optischer und/oder elektrooptischer Bauelemente, wie beispielsweise Linsen, Prismen, Laserdioden usw. sowie zur zusätzlichen Aufnahme von elektronischen und/oder mechatronischen Komponenten, also eine Vorrichtung zur Aufnahme von miniaturisierten hybrid-optischen Systemen, sowie ein entsprechendes Aufbauverfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile von aufwendigen Justiervorgängen, eingeschränkter Miniaturisierbarkeit , Vorhandensein zusätzlicher Fassungen, thermischer Instabilitäten, unsymmetrischem Design aufgrund der Not- wendigkeit eines Anhebens von Komponenten auf die Höhe der optischen Achse oberhalb der Substratebene, von Kosten sowie von aufwendigen Herstellungsverfahren vermeidet. Aufgabe ist es darüberhinaus , ein System zur Verfügung zu stellen, mit dem ein horizonta- 1er Aufbau eines optischen Systems realisiert werden kann, d.h. mit dem die optischen Achsen einzelner Bauelemente auf eine gemeinsame horizontale optische Achse ausgerichtet werden können.The object of the present invention is to provide an optical mounting device for mounting optical and / or electro-optical components, such as lenses, prisms, laser diodes, etc., and for additionally accommodating electronic and / or mechatronic components, i.e. a device for accommodating miniaturized hybrid optical systems , as well as to provide a corresponding assembly method, which has the disadvantages of complex adjustment processes, limited miniaturization, the presence of additional sockets, thermal instabilities, asymmetrical design due to the need to lift components to the height of the optical axis above the substrate level, and costs and avoids complex manufacturing processes. It is also the task to provide a system with which a horizontal structure of an optical system can be realized, i.e. with which the optical axes of individual components can be aligned to a common horizontal optical axis.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtungen gemäß derThis task is accomplished by the devices according to the
Patentansprüche 1 und 20, sowie Herstellungsverfahren gemäß der Patentansprüche 25 und 29 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sowie der beschriebenen Verfahren werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.Claims 1 and 20, as well as manufacturing processes solved according to claims 25 and 29. Advantageous further developments of the devices according to the invention and of the methods described are described in the respective dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von miniaturisierten hybrid-optischen Systemen weist eine ebene Plattform (Substrat) vorzugsweise aus einem anorganisch-nichtmetallischen Werkstoff auf. Bei dem anorganisch-nichtmetallischen Werkstoff handelt es sich vorzugsweise um Keramik bzw. um Glaskeramik. Die ebene Plattform besitzt vorteilhafterweise eine im Verhältnis zu ihren Seitenlängen geringe Dicke, sie ähnelt dann einem keramischen Leiterplattensubstrat. Die Plattform ist ein in sich steifer und massiverA device according to the invention for accommodating miniaturized hybrid optical systems has a flat platform (substrate), preferably made of an inorganic, non-metallic material. The inorganic, non-metallic material is preferably ceramic or glass ceramic. The flat platform advantageously has a small thickness in relation to its side lengths; it then resembles a ceramic printed circuit board substrate. The platform is a stiff and massive in itself
Körper. Auf der Plattform werden die optischen Systeme mit Hilfe von dreidimensionalen mechanischen bzw. räumlichen Strukturen aufgebaut, die in die Plattform integriert sind und zur Fassung der optischen Bauele- mente dienen. Weiterhin dienen die räumlichen Strukturen dazu, die optischen Bauelemente auf eine gemeinsame optische Achse auszurichten und Klebefallen und Lotdepots für Fügeprozesse bereitzustellen. Die optischen Bauelemente werden somit in die Plattform eingesetzt, womit eine angenähert symmetrische und direkte Fassung der optischen Bauelemente ermöglicht wird. Hierzu werden die nachfolgend beschriebenen räumlichen Einzelstrukturen in den einzelnen Lagen so ausgeformt und die einzelnen Lagen mit den in sie eingebrachten bzw. aus ihnen herausgelösten Einzel-Body. The optical systems are built on the platform with the help of three-dimensional mechanical or spatial structures that are integrated in the platform and serve to mount the optical components. Furthermore, the spatial structures serve to align the optical components on a common optical axis and to provide adhesive traps and solder deposits for joining processes. The optical components are thus inserted into the platform, which enables an approximately symmetrical and direct mounting of the optical components. For this purpose, the spatial individual structures described below are shaped in the individual layers and the individual layers with the individual elements inserted into and removed from them.
Strukturen so übereinander gestapelt, dass räumliche Gesamtstrukturen entstehen, die eine Anordnung der einzelnen Bauteile in unterschiedlicher Tiefe bezüglich der Plattformoberfläche erlauben. Eine Anordnung in unterschiedlicher Tiefe in der Plattform bzw. im Substrat ist z.B. notwendig, um einen horizontalen Aufbau dergestalt zu erzielen, dass die einzelnen Bauelemente mit ihren optischen Bauelementachsen auf einer gemeinsamen horizontalen optischen Achse ausgerichtet werden bzw. auf einer solchen Achse „aufgefä- delt" werden können: Die unterschiedlichen Außenkonturen bzw. Außenabmessungen und Größen der einzelnen Bauelemente machen hierbei in der Regel die Anordnung des vom Substrat gefassten Außenkonturabschnitts in unterschiedlicher Tiefe im Substrat notwendig, damit die einzelnen optischen Bauelementachsen in derselben Höhe über der obersten Substratschicht zum Liegen kommen bzw. auf die gemeinsame horizontale optische Achse ausrichtbar sind.Structures stacked one on top of the other in such a way that overall spatial structures are created that allow the individual components to be arranged at different depths with respect to the platform surface. An arrangement at different depths in the platform or in the substrate is necessary, for example, in order to create a horizontal one To achieve the structure in such a way that the individual components with their optical component axes are aligned on a common horizontal optical axis or can be “threaded” on such an axis: The different external contours or external dimensions and sizes of the individual components make the As a rule, the outer contour section held by the substrate must be arranged at different depths in the substrate so that the individual optical component axes come to lie at the same height above the uppermost substrate layer or can be aligned with the common horizontal optical axis.
Vorzugsweise sind die zu formenden dreidimensionalen räumlichen Strukturen dabei so ausgestaltet, dass sie sich (vorzugsweise in der Plattform- bzw. Horizontal- ebene und in Tiefenrichtung senkrecht dazu) den Außenkonturen der Bauelemente anpassen bzw. diese ap- proximieren, so dass durch diese Approximation derThe three-dimensional spatial structures to be shaped are preferably designed in such a way that they adapt (preferably in the platform or horizontal plane and in the depth direction perpendicular to them) to the outer contours of the components or approximate them, so that by this approximation the
Bauteilaußenkonturen und der damit verbundenen, nahezu formschlüssigen Fassung der einzelnen Bauteile die Bauteile sowohl in der Horizontalebene (d.h. der durch die obere Plattformoberfläche gebildeten Ebene) als auch in Richtung der Höhe (d.h. bezüglich ihres senkrechten Abstandes zur Horizontalebene) ausgerichtet werden können. Durch eine solche horizontale und vertikale Ausrichtung und die nahezu formschlüssige Fassung der in das Substrat eingepassten Oberflächen- abschnitte der einzelnen Bauelemente ist dann ein horizontaler Aufbau wie gewünscht möglich.Component outer contours and the associated, almost form-fitting version of the individual components, the components can be aligned both in the horizontal plane (i.e. the plane formed by the upper platform surface) and in the direction of height (i.e. with respect to their perpendicular distance to the horizontal plane). Such a horizontal and vertical alignment and the almost form-fitting mounting of the surface sections of the individual components which are fitted into the substrate then enable a horizontal construction as desired.
Sofern die Größen und/oder Außenkonturen einzelner Bauelemente dies verlangen, können die, wie nachfol- gend beschrieben, in die einzelnen Lagen eingebrachten Einzelstrukturen auch so eingebracht und angeord- net werden, dass eine durch sämtliche Einzellagen hindurchgehende räumliche Struktur entsteht bzw. dass die ebene Plattform durch das durch die räumliche Gesamtstruktur herausgelöste Volumen komplett durchbro- chen ist .If the sizes and / or outer contours of individual components require this, the individual structures introduced into the individual layers can also be introduced and arranged as described below. net that a spatial structure is created that passes through all the individual layers or that the flat platform is completely broken through by the volume released by the overall spatial structure.
Wird hier wie im Folgenden kurz von optischen Bauelementen gesprochen, so werden hierunter optische oder elektrooptische Bauelemente wie Linsen, Prismen, La- serdioden usw. sowie zusätzlich hierzu auch in Verbindung mit den optischen oder elektrooptischen Bauelementen eingesetzte elektronische, mechanische oder mechatronische Komponenten wie beispielsweise Aktoren verstanden. Die dreidimensionalen räumlichen Struktu- ren werden auf folgende Art und Weise hergestellt. Zunächst wird eine zu formende räumliche Struktur bzw. das ihr entsprechende Volumen (Gesamtvolumen) in mehrere einzelne Schichten (bzw. Schichtvolumina) aufgeteilt: Die den einzelnen Schichten der räumli- chen Struktur entsprechenden Einzelstrukturen haben somit Einzelvolumina, deren Übereinanderanordnung bzw. Stapelanordnung dann das Gesamtvolumen der räumlichen Struktur ergeben. Das einer einzelnen Schicht entsprechende Einzelvolumen (Schichtvolumen) bzw. die entsprechende räumliche Einzelstruktur wird aus einer einzelnen Lage (Einzellage) einer Keramik, beispielsweise in Form einer Ausstanzung oder eines Loches, beispielsweise durch Stanzen, Laserschneiden, Diamantbearbeitung oder Ätzen vollständig herausgelöst. Diese einzelnen Lagen können als ungesintertes Keramikband (auch als „Green Tape" bezeichnet) oder als gesinterter Bereich (Keramikplatte) vorliegen. Das ungesinterte Keramikband weist hierbei vorzugsweise Dicken von 0.1 bis etwa 0.2 mm auf, der gesinterte Bereich bzw. die Keramikplatte Dicken von etwa 0.5 mm bis 2 mm. Anschließend werden mindestens zwei derart strukturierte Lagen zu einem Stapel zusammengefasst bzw. verbunden. Die zu formende räumliche Struktur bzw. ihr Volumen ergibt sich somit durch das Zusammensetzen der einzelnen Lagen bzw. durch das aus der Summe der Volumina der Einzelstrukturen gebildete Gesamtvolumen. Im Falle von ungesinterten Keramikbändern werden die einzelnen Lagen aufeinander laminiert und anschließend zu einem massiven Substrat gesintert. Hierzu wird bevorzugt die LTCC-Technik (Low Temperature Cofired Ceramics) eingesetzt. Im Falle des Einsatzes von gesinterten Keramikplatten werden von diesen mehrere Lagen durch Kleben oder Löten, im letzteren Falle ist zusätzlich eine Beschichtung der Keramik notwendig, zu einem Stapel zusammengefasst. Die mechanischen bzw. räumlichen Einzelstrukturen gehen jeweils vollständig durch eine einzelne Lage hindurch und weisen vorzugsweise senkrechte oder annähernd senkrechte Wände auf. Sie sind vollständig in sich abgeschlossen und weisen keine „Inseln" oder ähnliches auf. Ansonsten ist die Kontur der Struktur beliebig. Benachbarte Lagen können gleichartige Strukturen aufweisen, was zu senkrechten Wänden über mehrere Lagen hinwegführt. Hierbei können auch alle der angeordneten Lagen derartige Strukturen aufwei- sen, so dass die aus den Lagen gebildete Plattform vollständig durchbrochen ist. Bei von Lage zu Lage unterschiedlichen Strukturen ergibt sich ein Treppenaufbau, wobei zu beachten ist, dass für ungesinterte Keramikbänder und dem dafür notwendigen Laminier- und Sinterprozess keine Hinterschneidungen für den Stapelaufbau von unten nach oben zulässig sind.If optical components are briefly mentioned here, as follows, then optical or electro-optical components such as lenses, prisms, laser diodes etc. as well as electronic, mechanical or mechatronic components such as actuators used in connection with the optical or electro-optical components Roger that. The three-dimensional spatial structures are produced in the following way. First of all, a spatial structure to be formed or the volume corresponding to it (total volume) is divided into several individual layers (or layer volumes): the individual structures corresponding to the individual layers of the spatial structure thus have individual volumes, their stacking or stacking arrangement then the total volume the spatial structure. The individual volume (layer volume) corresponding to a single layer or the corresponding spatial individual structure is completely extracted from a single layer (individual layer) of a ceramic, for example in the form of a punched-out or a hole, for example by punching, laser cutting, diamond processing or etching. These individual layers can be present as an unsintered ceramic tape (also referred to as “green tape”) or as a sintered area (ceramic plate). The unsintered ceramic tape preferably has thicknesses of 0.1 to about 0.2 mm, the sintered area or the ceramic plate has thicknesses of about 0.5 mm to 2 mm, then at least two of them structured layers combined or connected in a stack. The spatial structure to be formed or its volume thus results from the composition of the individual layers or from the total volume formed from the sum of the volumes of the individual structures. In the case of unsintered ceramic tapes, the individual layers are laminated to one another and then sintered to form a solid substrate. LTCC technology (Low Temperature Cofired Ceramics) is preferred for this purpose. If sintered ceramic plates are used, several layers of these are combined into a stack by gluing or soldering, in the latter case an additional coating of the ceramic is necessary. The mechanical or spatial individual structures each pass completely through a single layer and preferably have vertical or approximately vertical walls. They are completely self-contained and have no “islands” or the like. Otherwise, the contour of the structure is arbitrary. Adjacent layers can have similar structures, which leads to vertical walls over several layers. All of the arranged layers can also have such structures - so that the platform formed from the layers is completely broken through. In the case of structures that differ from layer to layer, a staircase structure results, whereby it should be noted that for ceramic sintered strips and the necessary lamination and sintering process there are no undercuts for the stack structure of below are allowed.
Zur Ausformung von gewünschten mechanischen bzw. räumlichen Strukturen wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das der Struktur entsprechende Volumen in einzelne Schichtvolumina zerlegt, werden den einzelnen Schichtvolumina entsprechende Einzelstrukturen aus einzelnen Lagen des Werkstoffes bzw. der Keramik herausgelöst und werden die einzelnen Lagen sodann so angeordnet, dass der Gesamtverbund der Einzellagen ein Werkstück bzw. eine Vorrichtung mit der gewünschten mechanischen bzw. räumlichen Struktur bzw. einen Gegenstand mit einer Aussparung in Form einer Fassung für optische Bauelemente bildet. Wesentliches Merkmal der Erfindung ist somit die Anordnung und die Form der mechanischen bzw. räumlichen Strukturen in der gestapelten Plattform.In order to form the desired mechanical or spatial structures, the volume corresponding to the structure is divided into individual parts in the device or method according to the invention Layer volumes disassembled, individual structures corresponding to the individual layer volumes are removed from individual layers of the material or ceramic and the individual layers are then arranged such that the overall composite of the individual layers is a workpiece or a device with the desired mechanical or spatial structure or a Forms object with a recess in the form of a socket for optical components. The essential feature of the invention is thus the arrangement and shape of the mechanical or spatial structures in the stacked platform.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der er- findungsgemäßen Vorrichtung enthalten oder bestehen die räumlichen Strukturen aus senkrechten Wänden. Solche senkrechten Wände ermöglichen die horizontale Ausrichtung von Bauelementen innerhalb der Plattenebene, z. B. als Anschläge entlang der optischen Ach- se.In a first advantageous embodiment of the device according to the invention, the spatial structures contain or consist of vertical walls. Such vertical walls allow the horizontal alignment of components within the plane of the board, e.g. B. as stops along the optical axis.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen die räumlichen Strukturen aus oder enthalten die räumlichen Struktu- ren Auflagekanten. Solche Auflagekanten legen beispielsweise die vertikale Lage von Rundoptiken (Linsen) fest, die sich mit ihrem Außendurchmesser an diese Kanten anlegen. Durch einen geeigneten Abstand zweier Kanten und/oder durch eine geeignete Tiefe der Kanten wird eine Höhenausrichtung von Bauelementen erreicht .In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the spatial structures consist of or contain the spatial structures of contact edges. Such support edges define, for example, the vertical position of round optics (lenses), which lie on these edges with their outer diameter. A height alignment of components is achieved by a suitable distance between two edges and / or by a suitable depth of the edges.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen die räumlichen Strukturen oder enthalten die räumlichen Strukturen Begrenzungsebenen. Solche Begrenzungsebenen legen beispielsweise die Höhenausrichtung für nicht rotationssymmetrische Bauelemente wie beispielsweise Spiegel oder Prismen fest.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the spatial structures exist or contain the spatial structures of delimitation planes. Lay out such delimitation levels For example, the height alignment for non-rotationally symmetrical components such as mirrors or prisms.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten die räumlichen Strukturen oder bestehen die räumlichen Strukturen aus Treppenstufen. Solche Treppenstufen ermöglichen beispielsweise die Approximation von Außenkonturen von Rundoptiken. Die kleinste Schrittweite entspricht hierbei einer Lagendicke.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the spatial structures contain or the spatial structures consist of steps. Such steps allow, for example, the approximation of the outer contours of round optics. The smallest step size corresponds to a layer thickness.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Plattform aus Glaskeramik, bevorzugt LTCC- Keramik, da diese mehrlagig und einfach im Grünzustand strukturierbar ist.In a further advantageous embodiment, the platform consists of glass ceramic, preferably LTCC ceramic, since it can be structured in multiple layers and is simple in the green state.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung besteht die erfindungsgemäße Optikfassungsvorrichtung aus Ke- ramik, vorzugsweise Al203 oder A1N, wobei diese Keramik lasergeschnitten werden kann und ein- oder mehrlagig zum Einsatz kommt.In a further advantageous embodiment, the optical mount device according to the invention is made of ceramic, preferably Al 2 O 3 or A1N, it being possible for this ceramic to be laser-cut and to be used in one or more layers.
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestal- tungsform ist die bzw. sind die herausgelösten räumlichen Strukturen hierbei so ausgebildet, dass mit ihnen aufgrund der Anordnung und Form der Einzel- Strukturen in den einzelnen Lagen die anzuordnenden bzw. zu fassenden Bauelemente in unterschiedlichen Tiefen in Bezug auf die Plattformebene so eingebracht werden können, dass ein horizontaler Aufbau eines optischen Systems bzw. eine Anordnung der einzelnen Bauelemente auf einer gemeinsamen optischen Achse realisiert wird. Dies geschieht besonders vorteilhaft dadurch, dass die Form der aus den Einzelstrukturen gebildeten räumlichen Struktur bzw. räumlichen Struk- turen der Außenkontur des jeweiligen Bauelements an- gepasst wird bzw. die Außenkontur des Bauelementes approximiert wird, so dass eine nahezu formschlüssige Fassung und eine geeignete horizontale und vertikale Ausrichtung der einzelnen Bauelemente gegeneinander ermöglicht wird.In a further, particularly advantageous embodiment, the or the extracted spatial structures are designed in such a way that, due to the arrangement and shape of the individual structures in the individual layers, they relate the components to be arranged or grasped at different depths can be introduced onto the platform level in such a way that a horizontal structure of an optical system or an arrangement of the individual components on a common optical axis is realized. This takes place particularly advantageously in that the shape of the spatial structure or spatial structure formed from the individual structures The outer contour of the respective component is adapted or the outer contour of the component is approximated, so that an almost form-fitting frame and a suitable horizontal and vertical alignment of the individual components with respect to one another is made possible.
Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Optikfassungsvorrichtung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus:The above described optical mount device is characterized by a number of significant advantages:
- Optische Bauelemente werden direkt und unmittelbar gefasst. Mittelbare Fassungen, dies sind Fassungselemente, die die Verbindung zwischen optischen Bauelement und Plattform bzw. Substrat herstellen, z. B. Linsenfassungen, Spiegelhalter usw. werden hierdurch in den meisten Fällen ü- berflüssig. Die Miniaturisierbarkeit ist daher prinzipiell nur durch die kleinsten erzeugbaren Strukturgrößen (derzeit etwa 10 μm) und Strukturgenauigkeiten (derzeit etwa 10 bis 50 μm) begrenzt .- Optical components are captured directly and immediately. Indirect frames, these are frame elements that create the connection between the optical component and the platform or substrate, for. B. lens frames, mirror holders, etc. are thereby made superfluous in most cases. The miniaturization is therefore in principle only limited by the smallest structure sizes that can be produced (currently about 10 μm) and structure accuracies (currently about 10 to 50 μm).
- Die Plattform bzw. das Substrat kann somit als Referenz für den Aufbau des optischen Systems dienen. Hierbei können treppenförmige Strukturen auf der Plattform als Fügehilfe dienen. Die Strukturen in der Plattform ermöglichen eine Höhenanpassung der Bauelemente (vertikaler mecha- nischer Anschlag) und eine Ausrichtung der Elemente entlang der optischen Achse (horizontaler mechanischer Anschlag) . Es ist eine Festlegung der Referenzierungsebene und der Fügeebene in unterschiedlichen Höhen möglich. Die räumlichen Strukturen dienen, soweit ihre Genauigkeit ausreichend ist, somit gleichzeitig zum passiven Ausrichten der optischen Bauelemente in Bezug auf die Plattform. Die Anordnung der Fügestelle ist bevorzugt im symmetrischen Bereich der optischen Bauelemente innerhalb der horizontalen Strahlebene möglich. Trotz der zweidimensionalen Grundlage der Plattform kann somit die direkte Fassung der optischen Bauelemente nahezu symmetrisch und in der Strahlebene erfolgen.- The platform or the substrate can thus serve as a reference for the construction of the optical system. Stepped structures on the platform can serve as a joining aid. The structures in the platform enable height adjustment of the components (vertical mechanical stop) and alignment of the elements along the optical axis (horizontal mechanical stop). It is possible to define the referencing level and the joining level at different heights. As far as their accuracy is sufficient, the spatial structures thus serve as passive Aligning the optical components in relation to the platform. The arrangement of the joint is preferably possible in the symmetrical area of the optical components within the horizontal beam plane. Despite the two-dimensional basis of the platform, the direct mounting of the optical components can thus take place almost symmetrically and in the beam plane.
- Die Plattform ist als hybride Plattform zur gleichzeitigen Aufnahme von elektronischen, elektromechanischen und mechanischen Bauelementen und Funktionselementen geeignet.- The platform is suitable as a hybrid platform for the simultaneous reception of electronic, electromechanical and mechanical components and functional elements.
- Mit einer Plattform aus Keramik bzw. Glaskeramik als Basismaterial können gleichzeitig Leiterbahnen und elektronische Schaltungen in Dickschicht- und SMD-Technik (Surface Mounted Device) realisiert werden. Dies führt zur hybriden Integration von Optik und Elektronik auf einem Substrat .- With a platform made of ceramic or glass ceramic as the base material, conductor tracks and electronic circuits in thick-film and SMD technology (Surface Mounted Device) can be implemented at the same time. This leads to the hybrid integration of optics and electronics on a substrate.
- Mit Keramik bzw. Glaskeramik als Basismaterial der Plattform können ebenso aufgrund ähnlicher Temperaturausdehnungskoeffizienten Siliziumbasierte MEMS-Syteme (Micro Electromechanical Systems) hybrid integriert werden. Solche Systeme können beispielsweise V-Gruben in Siliziumsubstraten, V-Gruben, Arrays, Mikromechanische Aktoren wie Faserschalter oder Spiegel usw. sein.- With ceramics or glass ceramics as the base material of the platform, silicon-based MEMS (Micro Electromechanical Systems) systems can also be integrated hybrid due to similar thermal expansion coefficients. Such systems can be, for example, V-pits in silicon substrates, V-pits, arrays, micromechanical actuators such as fiber switches or mirrors, etc.
- Wärmepfade, Wärmedurchführungen, Wärmebrücken mit Metalleinlagen (Thermal-Vias) , mikrofluidi- sehe Kanäle und mechatronische Systeme wie z. B. Pumpen können integriert werden. Solchermaßen integrierte Strukturen können als thermische Regalstrecken zur Temperierung opto-elektronischer Bauelemente wie beispielsweise Laserdioden dienen.- Heat paths, heat passages, thermal bridges with metal inserts (thermal vias), microfluidic see channels and mechatronic systems such as. B. Pumps can be integrated. thus Integrated structures can serve as thermal shelf sections for tempering opto-electronic components such as laser diodes.
- Die Erfindung erlaubt einen Aufbau eines optischen Systems und eine dazu passende Anordnung der einzelnen Bauteile in unterschiedlicher Tiefe des mehr- oder einlagigen Substrats. Durch einen solchen Aufbau können die einzelnen Bauelemente mit ihren optischen Achsen auf einer gemeinsamen horizontalen optischen Achse ausgerichtet werden. Unterschiedliche Außenabmessungen der Bauteile können hierdurch ausgeglichen werden.- The invention allows the construction of an optical system and a suitable arrangement of the individual components at different depths of the multi-layer or single-layer substrate. With such a structure, the individual components can be aligned with their optical axes on a common horizontal optical axis. Different external dimensions of the components can be compensated for in this way.
- Die Strukturen erlauben auch Laserlöten, Kleben und/oder „Snap in" als Fügeverfahren sowie das Justierlöten und Justierkleben mit Hilfe von ei- nem Fügespalt. Letzteres bedeutet, dass kein mechanischer Anschlag, sondern nur eine maximal mögliche Annäherung vorliegt.- The structures also allow laser soldering, gluing and / or "snap in" as a joining process, as well as alignment soldering and alignment gluing with the aid of a joining gap. The latter means that there is no mechanical stop, but only the maximum possible approach.
Erfindungsgemäße Keramiksubstrate mit integrierten mechanischen bzw. räumlichen Strukturen zum direkten Fassen von optischen Bauelementen können wie in einem der nachfolgenden Beispiele beschrieben ausgeführt sein oder verwendet werden. In den nachfolgenden, zu den Beispielen gehörenden Figuren werden für identi- sehe bzw. an sich entsprechende Bauelemente dieselbenCeramic substrates according to the invention with integrated mechanical or spatial structures for direct gripping of optical components can be designed or used as described in one of the examples below. The following figures, which belong to the examples, show the same for identical or corresponding components
Bezugszeichen verwendet.Reference numerals used.
Es zeigenShow it
Fig. 1 wie mit Hilfe der LTCC-Technik ein erfindungsgemäßes Keramiksubstrat hergestellt wird;1 shows how a ceramic substrate according to the invention is produced using the LTCC technique becomes;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Keramiksubstrat mit verschiedenen räumlichen Strukturen;2 shows a ceramic substrate according to the invention with different spatial structures;
Fig. 3 die Integration eines optischen Systems in ein erfindungsgemäßes Keramiksubstrat;3 shows the integration of an optical system into a ceramic substrate according to the invention;
Fig. 1 zeigt die Veranschaulichung des Prozesses, wie ein erfindungsgemäßes Keramiksubstrat mit integrierten räumlichen bzw. mechanischen Strukturen zum direkten Fassen von optischen Bauelementen mit Hilfe des LTCC-Prozesses (Low Temperature Cofired Ceramics) aus einer Mehrzahl von n einzelne Lagen ei- nes ungesinterten Keramikbandes hergestellt werden kann. Die einzelnen Lagen werden in einem ersten Prozessschritt 1 vorverarbeitet. Die Vorverarbeitung um- fasst hierbei im Wesentlichen das Formschneiden, Stanzen und Trocknen des ungesinterten Keramikbandes. In einem zweiten Prozessschritt 2 werden räumliche bzw. mechanische Strukturen vollständig aus den einzelnen Lagen der ungesinterten Keramik ausgeschnitten. Die Figur zeigt hierzu das erste Keramikband 2a und das n-te Keramikband 2b, die dieselben Einzel- Strukturen 2c und 2d in Form länglicher Löcher mit in Lochlängsrichtung mehrfach abgestuften Lochbreiten und mit in Bezug auf die Keramikbandoberfläche senkrechten Begrenzungswänden aufweisen. In einem nachfolgenden Schritt werden im gezeigten Beispiel auf die einzelnen Lagen 2a und 2b darüber hinaus dieselben Leiterstrukturen 3c und 3d aufgedruckt, so dass sich dieselben bedruckten Keramikbänder 3a und 3b ergeben. In einem darauf folgenden Schritt 4 werden die n Einzellagen geeignet aufeinander angeordnet und aufeinander laminiert, so dass sich in Summe aus den Volumina der herausgelösten Einzelstrukturen das Vo- lumen der zu formenden räumlichen GesamtStruktur ergibt . Das Werkstück 5 aus aufeinander laminierten Einzelkeramikschichten wird in einem abschließenden Schritt thermisch in die endgültige Keramik bzw. Op- tik-Fassungsvorrichtung 6 überführt. Die Keramik kann sodann noch verschiedenen nicht gezeigten Nachverarbeitungsschritten wie der Auseinzelung einzelner Strukturen aus dem Gesamtkeramikverbund, wie dem elektrischen Testen und einer endgültigen Inspektion unterzogen werden.1 shows an illustration of the process, such as a ceramic substrate according to the invention with integrated spatial or mechanical structures for direct grasping of optical components using the LTCC process (Low Temperature Cofired Ceramics) from a plurality of n individual layers of an unsintered ceramic tape can be manufactured. The individual layers are preprocessed in a first process step 1. The preprocessing essentially comprises the shape cutting, punching and drying of the green ceramic tape. In a second process step 2, spatial or mechanical structures are completely cut out of the individual layers of the green ceramic. For this purpose, the figure shows the first ceramic band 2a and the nth ceramic band 2b, which have the same individual structures 2c and 2d in the form of elongated holes with hole widths stepped several times in the longitudinal direction of the hole and with boundary walls which are perpendicular with respect to the ceramic band surface. In a subsequent step, in the example shown, the same conductor structures 3c and 3d are also printed on the individual layers 2a and 2b, so that the same printed ceramic tapes 3a and 3b result. In a subsequent step 4, the n individual layers are suitably arranged on top of one another and laminated to one another, so that the volume of the detached individual structures results in a total of lumen of the overall spatial structure to be formed. The workpiece 5 made of individual ceramic layers laminated on top of one another is thermally transferred into the final ceramic or optical mounting device 6 in a final step. The ceramic can then also be subjected to various post-processing steps, not shown, such as the separation of individual structures from the overall ceramic composite, such as electrical testing and a final inspection.
Fig. 2 zeigt das endgültige Werkstück bzw. die endgültige Keramik aus Fig. 1, also eine erfindungsgemäße Optik-Fassungsvorrichtung mit verschiedenen integ- rierten räumlichen bzw. mechanischen Strukturen zum direkten Fassen von optischen Bauelementen, in vergrößerter Darstellung. Die Vorrichtung weist im Beispiel vier aufeinander laminierte Einzellagen, die einen oberen Lagenverbund bzw. eine obere Lage 6c er- geben, und sieben aufeinander laminierte Einzellagen, die einen unteren Lagenverbund bzw. eine untere Lage 6d ergeben, auf. Der obere und der untere Lagenverbund sind ebenfalls aufeinanderlaminiert . Die gezeigte Optik-Fassungsvorrichtung 6 weist eine Begren- zungsebene 7 auf. Diese Begrenzungsebene ist in Form einer in geringerer Gesamthδhe hx (Dicke der unteren Lage) gelegenen Ebene 7a ausgestaltet, an die sich eine in höherer Gesamthöhe h2 (Dicke der unteren und der oberen Lage) gelegene Ebene 7b anschließt. Durch die Position der durch den Höhenversatz gebildetenFIG. 2 shows the final workpiece or the final ceramic from FIG. 1, that is to say an optical mounting device according to the invention with various integrated spatial or mechanical structures for direct mounting of optical components, in an enlarged representation. In the example, the device has four individual layers laminated on top of one another, which result in an upper layer composite or an upper layer 6c, and seven individual layers laminated on one another which result in a lower layer composite or a lower layer 6d. The top and bottom layers are also laminated together. The optical mount device 6 shown has a delimitation level 7. This delimitation plane is designed in the form of a plane 7a located at a lower total height h x (thickness of the lower layer), which is followed by a plane 7b located at a higher overall height h 2 (thickness of the lower and upper layer). By the position of those formed by the height offset
Stufenkante 7c wird somit die Größe der Begrenzungs- ebene festgelegt. Die Vorrichtung zeigt am linken Ende der aus der Lage 6d herausgelösten länglichen Einzelstruktur bzw. des ihr entsprechenden Loches 2c ei- ne Auflagekante 8, die durch einen Oberflächenabschnitt 8a der Lage 6d und einen Abschnitt einer Wand 8b des Loches 2c gebildet wird. Dadurch, dass das Loch der darüberliegenden Lage 6c abschnittsweise eine größere Lochbreite aufweist, wird durch einen O- berflächenabschnitt 9a der Lage 6c, einen Wandab- schnitt 9b des Loches der Lage 6c, einen Oberflächenabschnitt 9c der Lage 6d und einen Wandabschnitt 9d des Loches 2c der Lage 6d eine Treppenstufe 9 gebildet zur Approximation der Außenkontur von Linsen eines strahlformenden Systems bzw. zur Fassung von Lin- sen eines strahlformenden Systems, wobei das strahl - formende System als integralen Bestandteil eine Diode als Strahlquelle aufweist. Durch die abschnittsweise größere Lochbreite des Loches der Lage 6c im Vergleich zur Lochbreite der Lage 6d ergibt sich auch die senkrechte Wand 10 der Vorrichtung zur horizontalen Ausrichtung des strahlformenden Systems. Des Weiteren weist die Optik-Fassungsvorrichtung eine Referenzmarke 6a, gekennzeichnet durch ein Kreuz, sowie ein Lotdepot 6b, gekennzeichnet durch eine Ellipse, auf.The step edge 7c thus defines the size of the boundary plane. At the left end of the elongated individual structure detached from the layer 6d or the hole 2c corresponding to it, the device shows a support edge 8 which is formed by a surface section 8a of the layer 6d and a section of a wall 8b of the hole 2c is formed. Due to the fact that the hole of the layer 6c above it has a larger hole width in sections, a surface section 9a of the layer 6c, a wall section 9b of the hole of the layer 6c, a surface section 9c of the layer 6d and a wall section 9d of the hole 2c layer 6d, a step 9 is formed for approximating the outer contour of lenses of a beam-shaping system or for mounting lenses of a beam-shaping system, the beam-shaping system having an integral diode as a beam source. Due to the sectionally larger hole width of the hole of the layer 6c compared to the hole width of the layer 6d, the vertical wall 10 of the device for the horizontal alignment of the beam-shaping system also results. Furthermore, the optical mount device has a reference mark 6a, identified by a cross, and a solder depot 6b, identified by an ellipse.
Fig. 3 zeigt das Zusammenfügen des erfindungsgemäßen Keramiksubstrates 6 aus Fig. 2 sowie des strahlformenden Systems 11 mit der Diode zu einem hybrid- optischen Gesamtsystem 12. Das strahlformende System weist hierbei folgende Bauteile bzw. Bestandteile auf: Einen kollimierten Strahl 11a, zwei kollimieren- de Zylinderlinsen 11b für die Fast- und die Slow-Axis eines elliptisch fokussierten Strahls, eine Kollima- tions- und eine Fokussierlinse 11c für einen elliptisch divergenten Strahl, eine Laserdiode lld mit elliptisch divergentem Strahlprofil und drei Pins lle zur elektrischen Kontaktierung der Laserdiode. Die Höhenausrichtung des strahlformenden Systems erfolgt durch die Begrenzungsebene 7, die Höhenausrichtung der Linsen 11b und 11c des strahlformenden Systems erfolgt durch die Auflagekante 8 und die horizontale Ausrichtung der Linsen 11b und 11c des strahlformenden Systems erfolgt durch die senkrechte Wand 10. Die Diode lld schwebt frei im Loch 2c aufgrund ihrer gro- ßen Außentoleranzen. Wie die Figur zeigt, sind die einzelnen Lagen mit den aus ihnen herausgelösten Einzelvolumina bzw. Einzelstrukturen so aufeinander laminiert und weisen die Einzelstrukturen der jeweiligen Lagen solche Formen auf, dass die Kollimations- und Fokussierlinse 11c sowie die Laserdiode lld in ihren Außenkonturen approximiert werden und durch die beschriebene Gestaltung der einzelnen Schichtstrukturen in ihrer Höhe (senkrecht zur Plattenebene) aufeinander abgestimmt sind: Die optischen Achsen der Kollimations- und Fokussierlinse 11c und die optische Achse der Laserdiode lld sind hierdurch in derselben Höhe und auf einer gemeinsamen optischen Achse angeordnet. Die einzelnen räumlichen Strukturen bzw. die einzelnen Teile der räumlichen Struktur sind hierbei in der Plattformebene seitlich nebeneinander geeignet angeordnet . FIG. 3 shows the joining together of the ceramic substrate 6 according to the invention from FIG. 2 and the beam-shaping system 11 with the diode to form a hybrid-optical overall system 12. The beam-shaping system here has the following components or components: a collimated beam 11a, two collimating de cylindrical lenses 11b for the fast and slow axes of an elliptically focused beam, a collimation and a focusing lens 11c for an elliptically divergent beam, a laser diode lld with an elliptically divergent beam profile and three pins III for electrical contacting of the laser diode. The height alignment of the beam-shaping system takes place through the delimitation plane 7, the height alignment of the lenses 11b and 11c of the beam-shaping system takes place through the contact edge 8 and the horizontal alignment of the lenses 11b and 11c of the beam-shaping system takes place through the vertical wall 10. The diode 11d floats freely in the hole 2c due to its large external tolerances. As the figure shows, the individual layers with the individual volumes or individual structures detached from them are laminated to one another and the individual structures of the respective layers have such shapes that the collimation and focusing lens 11c and the laser diode lld are approximated in their outer contours and through the described design of the individual layer structures are coordinated with one another in their height (perpendicular to the plane of the plate): the optical axes of the collimation and focusing lens 11c and the optical axis of the laser diode lld are thereby arranged at the same height and on a common optical axis. The individual spatial structures or the individual parts of the spatial structure are suitably arranged side by side in the platform level.

Claims

Patentansprüche claims
1. Optikfassungsvorrichtung (6) mit mindestens ei- ner integrierten räumlichen Struktur zur Fassung optischer und/oder elektrooptischer sowie bevorzugt zusätzlicher elektronischer, mechanischer und/oder mechatronischer Bauelemente (11) , dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtvolumen der räumlichen Struktur in mindestens zwei einzelne Schichtvolumen aufteilbar ist, dass die Optikfassungsvorrichtung (6) einen Stapel von mindestens zwei Einzellagen eines Werk- Stoffs aufweist, dass mindestens zwei der Einzellagen jeweils eine räumliche Einzelstruktur mit einem Einzelvolumen, das mit einem der Schichtvolumen übereinstimmt, aufweisen und dass die Einzellagen übereinander derart angeordnet sind, dass die Summe der Einzelvolumina der Einzelstrukturen das Gesamtvolumen der räumlichen Struktur (7, 8, 9, 10) bilden.1. Optical mount device (6) with at least one integrated spatial structure for mounting optical and / or electro-optical and preferably additional electronic, mechanical and / or mechatronic components (11), characterized in that the total volume of the spatial structure is divided into at least two individual layer volumes It can be divided that the optical mount device (6) has a stack of at least two individual layers of a material, that at least two of the individual layers each have a spatial individual structure with an individual volume that corresponds to one of the layer volumes, and that the individual layers are arranged one above the other in this way that the sum of the individual volumes of the individual structures form the total volume of the spatial structure (7, 8, 9, 10).
2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Einzelstrukturen senkrecht zur Stapelrichtung bzw. innerhalb der Ebene der durch die Einzellagen gebildeten Plattform (Horizontalebene) so ausgebildet ist und/oder dass die Einzelstrukturen in Stapelrichtung so übereinan- der angeordnet sind, dass mindestens eine der räumlichen Strukturen als eine mindestens ein Bauteil direkt fassbare, die Außenkontur des mindestens einen Bauteils zumindest teilweise approximierbare räumliche Struktur ausgebildet ist .2. Device according to the preceding claim, characterized in that the shape of the individual structures is formed perpendicular to the stacking direction or within the plane of the platform formed by the individual layers (horizontal plane) and / or that the individual structures are stacked one on top of the other in the stacking direction. which are arranged such that at least one of the spatial structures is designed as a spatial structure that can be directly grasped, the outer contour of the at least one component can be at least partially approximated.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einer der räumlichen Strukturen bzw. ihrer Form und/oder Tiefe in Stapel - richtung mindestens zwei Bauelemente in Bezug auf die Horizontalebene und/oder ihre Höhe in Richtung senkrecht zur Horizontalebene bzw. ihre Höhe über der Plattform und/oder mit ihrer optischen Bauteilachse entlang einer parallel zur Horizontalebene, insbesondere oberhalb der Horizontalebene verlaufende gemeinsame optische Achse ausrichtbar sind.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that by means of at least one of the spatial structures or their shape and / or depth in the stacking direction at least two components with respect to the horizontal plane and / or their height in the direction perpendicular to the horizontal plane or their height above the platform and / or with their optical component axis can be aligned along a common optical axis running parallel to the horizontal plane, in particular above the horizontal plane.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Einzellagen des Stapels eine Einzelstruktur aufweist und dass diese Einzelstruktu- ren in Stapelrichtung so übereinander angeordnet sind, dass die aus ihnen gebildete räumliche Struktur den Stapel in Stapelrichtung vollständig durchbricht .4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each of the individual layers of the stack has an individual structure and that these individual structures are arranged one above the other in the stacking direction in such a way that the spatial structure formed from them completely breaks through the stack in the stacking direction.
5. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikfassungsvorrichtung (6) aus einem anorganischen, nichtmetallischen Werkstoff besteht und/oder eine ebene Plattform mit einer Dicke ist, die weniger als 20 Prozent der maximalen Seitenlänge der Plattform beträgt.5. Device according to the preceding claim, characterized in that the optical mount device (6) consists of an inorganic, non-metallic material and / or is a flat platform with a thickness that is less than 20 percent of the maximum side length of the platform.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelstrukturen Durchbrechungen, Löcher, Ausstanzungen, Ausschneidungen und/oder Ausätzungen enthalten oder daraus bestehen und/oder dass die Volumina der Einzelstrukturen durch Entfernen des unter einem einfach zusammenhängenden Oberflächengebietes einer Einzellage lie- genden Substratvolumens der Einzellage herstellbar sind.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the individual structures contain or consist of perforations, holes, punchings, cut-outs and / or etchings and / or that the volumes of the individual structures lie by removing the surface area of a single layer which is simply connected. the substrate volume of the individual layer can be produced.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische, nichtmetallische Werkstoff Keramik und/oder Glaskeramik enthält oder daraus besteht .7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inorganic, non-metallic material contains or consists of ceramic and / or glass ceramic.
8. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskeramik eine LTCC Keramik enthält oder daraus besteht .8. Device according to the preceding claim, characterized in that the glass ceramic contains or consists of an LTCC ceramic.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik Al203 und/oder AlN enthält oder daraus besteht .9. The device according to claim 7, characterized in that contains or consists of the ceramic Al 2 0 3 and / or AlN.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine der Einzellagen ein ungesintertes Keramikband aufweist und/oder dass mindestens eine der Einzellagen eine gesinterte Keramikplatte aufweist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the individual layers has an unsintered ceramic band and / or that at least one of the individual layers has a sintered ceramic plate.
11. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Einzellagen eine Dicke im Bereich von 0.1 mm bis 0.2 mm aufweist.11. The device according to the preceding claim, characterized in that at least one of the individual layers has a thickness in the range from 0.1 mm to 0.2 mm.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Einzellagen eine Dicke im Bereich von 0.5 mm bis 2 mm aufweist.12. The device according to claim 10, characterized in that at least one of the individual layers has a thickness in the range from 0.5 mm to 2 mm.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei gesinterte Keramikplatten verlötet und/oder verklebt sind.13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that at least two sintered ceramic plates are soldered and / or glued.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina der Einzelstrukturen mindestens eine räumliche Struktur so bilden, dass diese als Auflagekante (8) für die Bauelemente verwendbar ist .14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volumes of the individual structures form at least one spatial structure such that these as Support edge (8) can be used for the components.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina der Einzelstrukturen mindestens eine räumliche Struktur so bilden, dass diese als Begrenzungsebene (7) für die Bauelemente verwendbar ist.15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volumes of the individual structures form at least one spatial structure such that it can be used as a delimiting plane (7) for the components.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina der Einzelstrukturen mindestens eine räumliche Struktur so bilden, dass diese eine zur Oberfläche der Optikfassungsvorrichtung senkrecht (10) und/oder in einem beliebigen Winkel stehende Wand enthält oder daraus besteht.16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volumes of the individual structures form at least one spatial structure such that it contains or consists of a wall perpendicular to the surface of the optical mount device and / or at any angle.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina der Einzelstrukturen mindestens eine räumliche Struktur so bilden, dass diese eine Treppenstufe (9) enthält oder daraus besteht.17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volumes of the individual structures form at least one spatial structure in such a way that it contains or consists of a step (9).
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Leiterbahnen und/oder elektrische Schaltungen auf oder an der Optikfassungsvorrichtung angeordnet oder in sie integriert sind.18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that Conductor tracks and / or electrical circuits are arranged on or on the optical mount device or are integrated therein.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
Metallschichten als Leiterbahn und/oder als Löt- grundlage für elektronische, optische und/oder mechanische Bauelemente (11) in die Optikfas- sungsvorrichtung angeordnet oder in sie integriert sind.Metal layers as a conductor track and / or as a soldering base for electronic, optical and / or mechanical components (11) are arranged in the optical mount device or are integrated therein.
20. Hybrid-optische Vorrichtung, gekennzeichnet durch mindestens eine Optikfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Optikfassungsvorrichtungen mindestens ein Bauelement (11) unmittelbar fasst .20. Hybrid optical device, characterized by at least one optical mount device according to one of the preceding claims, wherein at least one of the optical mount devices directly captures at least one component (11).
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement mindestens eine Linse, ein Prisma, eine Laserdiode und/oder einen Aktor enthält oder daraus besteht .21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the component contains or consists of at least one lens, a prism, a laser diode and / or an actuator.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vorrichtung siliziumbasierte MEMS-Systeme (Micro electromechanical Systems) hybrid integriert und/oder an ihr angeordnet sind. 22. Device according to one of claims 20 or 21, characterized in that silicon-based MEMS systems (Micro electromechanical Systems) are hybrid integrated and / or arranged on the device.
23. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die siliziumbasierten MEMS-Systeme U- oder V- förmige Gruben, U- oder V-förmige Gruben in Si- lizium-Substraten, Arrays, mikromechanische Aktoren, Faserschalter und/oder Spiegel sind.23. The device according to the preceding claim, characterized in that the silicon-based MEMS systems are U- or V-shaped pits, U- or V-shaped pits in silicon substrates, arrays, micromechanical actuators, fiber switches and / or mirrors ,
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass24. Device according to one of claims 20 to 23, characterized in that
Wärmepfade, Wärmebrücken mit Metalleinlagen, Wärmedurchführungen, mikrofluidische Kanäle, mechatronische Systeme, Pumpen und/oder thermische Regelstrecken in die Vorrichtung integriert oder an ihr angeordnet sind.Heat paths, thermal bridges with metal inserts, heat bushings, microfluidic channels, mechatronic systems, pumps and / or thermal control systems are integrated in the device or are arranged on it.
25. Herstellungsverfahren für eine Optikfassungsvor- richtung zur Fassung von optischen und/oder elektrooptischen sowie bevorzugt von zusätzlichen elektronischen, mechanischen und/oder me- chatronischen Bauelementen (11) mit Hilfe von mindestens einer in einen anorganischen, nicht- metallischen Werkstoff integrierten räumlichen Struktur (7, 8, 9, 10) , dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens zwei einzelnen Lagen des Werkstoffs räumliche Einzelstrukturen erzeugt wer- den, dass sodann die einzelnen Lagen derart aufeinander angeordnet werden, dass die Einzelvolumina mindestens zweier räumlicher Einzelstrukturen das Gesamtvolumen der räumlichen Struktur (7, 8, 9, 10) bilden, und dass sodann die ein- zelnen Lagen miteinander verbunden werden. 25. Manufacturing method for an optical mounting device for mounting optical and / or electro-optical as well as preferably additional electronic, mechanical and / or mechatronic components (11) with the help of at least one spatial structure integrated in an inorganic, non-metallic material ( 7, 8, 9, 10), characterized in that spatial individual structures are produced in at least two individual layers of the material, so that the individual layers are then arranged one on top of the other in such a way that the individual volumes of at least two spatial individual structures make up the total volume of the spatial structure ( 7, 8, 9, 10), and that the individual layers are then connected to one another.
26. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Optikfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 hergestellt wird.26. The method according to the preceding claim, characterized in that an optical mount device according to one of claims 1 to 19 is manufactured.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelstrukturen vollständig herausgestanzt, herausgeätzt, mit einem Laser herausgeschnitten und/oder mit einem Diamantwerkzeug herausgear- beitet werden.27. The method according to any one of claims 25 or 26, characterized in that the individual structures are completely punched out, etched out, cut out with a laser and / or worked out with a diamond tool.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet , dass die einzelnen Lagen aneinanderlaminiert und anschließend zu einem massiven Substrat gesintert werden oder dass die einzelnen Lagen aneinander- geklebt und/oder zunächst beschichtet und dann zusammengelötet werden.28. The method according to any one of claims 25 to 27, characterized in that the individual layers are laminated together and then sintered to form a solid substrate or that the individual layers are glued to one another and / or first coated and then soldered together.
29. Herstellungsverfahren für eine hybrid-optische Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt wie in einem der Ansprüche 25 bis 28 eine Optikfassungsvorrichtung hergestellt wird und dass mindestens ein optisches und/oder elektrooptisches sowie bevorzugt zu- sätzlich mindestens ein elektronisches, mechanisches und/oder mechatronisches Bauelement (11) in die räumlichen Strukturen (7, 8, 9, 10) eingebracht, eingepasst oder an ihnen angeordnet wird. 29. Manufacturing method for a hybrid optical device, characterized in that in a first step, as in one of claims 25 to 28, an optical mount device is produced and that at least one optical and / or electro-optical and preferably additionally at least one electronic, mechanical and / or mechatronic component (11) is introduced into the spatial structures (7, 8, 9, 10), fitted or arranged on them.
30. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine hybrid-optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24 hergestellt wird.30. The method according to the preceding claim, characterized in that a hybrid optical device according to one of claims 20 to 24 is produced.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bauelemente (11) mit Hilfe der räumlichen Strukturen (7, 8, 9, 10) ausgerichtet wird.31. The method according to any one of claims 29 or 30, characterized in that at least one of the components (11) is aligned with the aid of the spatial structures (7, 8, 9, 10).
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der integrierten räumlichen Strukturen oder ein Teil hiervon (7, 8, 9, 10) als Referenz zum Aufbau eines optischen Systems und/oder zur Höhenanpassung von mindestens einem Bauelement (11) und/oder zur horizontalen Ausrichtung von mindestens einem Bauelement (11) und/oder zur Ausrichtung von mindestens einem Bauelement (11) entlang einer optischen Achse verwendet wird.32. The method according to any one of claims 29 to 31, characterized in that at least one of the integrated spatial structures or a part thereof (7, 8, 9, 10) as a reference for the construction of an optical system and / or for height adjustment of at least one component (11) and / or for the horizontal alignment of at least one component (11) and / or for the alignment of at least one component (11) along an optical axis.
33. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine treppenförmige räumliche Struktur (9) bzw. ein entsprechender Strukturteil als Referenz verwendet wird.33. The method according to the preceding claim, characterized in that a stair-shaped spatial structure (9) or a corresponding structural part is used as a reference.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bauelemente (11) festgelötet, durch Laserlöten festgelötet, festgeklebt, festgeklemmt, eingerastet, eingeschnappt, eingesteckt und/oder festgeschweißt wird. 34. The method according to any one of claims 29 to 33, characterized in that at least one of the components (11) is soldered, soldered by laser soldering, glued, clamped, snapped in, snapped in, plugged in and / or welded.
PCT/EP2004/011474 2003-10-13 2004-10-13 Ceramic substrates having integrated mechanical structures for direct capture of optical components WO2005039259A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10347450A DE10347450B4 (en) 2003-10-13 2003-10-13 Ceramic substrates with integrated mechanical structures for the direct grasping of optical components
DE10347450.1 2003-10-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005039259A1 true WO2005039259A1 (en) 2005-04-28

Family

ID=34428351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/011474 WO2005039259A1 (en) 2003-10-13 2004-10-13 Ceramic substrates having integrated mechanical structures for direct capture of optical components

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10347450B4 (en)
WO (1) WO2005039259A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3043197A1 (en) * 2015-01-08 2016-07-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Support system for microtechnology functional elements
EP3439440A1 (en) * 2017-08-04 2019-02-06 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component embedded in component carrier and having an exposed side wall

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007029989A1 (en) 2007-06-28 2009-01-02 Askion Gmbh Precision fitting arrangement for components to be soldered has joint element with at least one resting sector in mechanical contact with component, and connecting sector
DE102014215105A1 (en) 2014-07-31 2016-02-04 Forschungsverbund Berlin E.V. An optical device comprising a micro-optic and a holder and method of manufacturing an optical device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2180409A (en) * 1983-02-14 1987-03-25 Jr Raymond E Wiech Method of forming multilayer ceramic substrates
WO1987002833A1 (en) * 1985-10-28 1987-05-07 American Telephone & Telegraph Company Multilayer ceramic laser package
US5661647A (en) * 1995-06-07 1997-08-26 Hughes Electronics Low temperature co-fired ceramic UHF/VHF power converters
EP0928026A1 (en) * 1997-12-10 1999-07-07 Hitachi, Ltd. Plastic Moulded Package for a Semiconductor Device
US20010054481A1 (en) * 2000-06-14 2001-12-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for making multilayer board having a cavity

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2804723B2 (en) * 1994-11-29 1998-09-30 富士電気化学株式会社 Method for assembling optical components of optical circuit element and jig used for the method
DE19613236A1 (en) * 1996-04-02 1997-10-09 Coherent Adlas Gmbh & Co Kg Attached component module and method for attaching a component
JPH10227959A (en) * 1997-02-17 1998-08-25 Fuji Elelctrochem Co Ltd Component assembling method for positioning and adhering child component to mother component
DE19751352A1 (en) * 1997-11-20 1999-05-27 Leica Geosystems Ag Modular miniatursied component soldering method
DE19850888A1 (en) * 1998-11-05 2000-05-11 Leica Geosystems Ag Device for holding a miniaturized component
US6888169B2 (en) * 2000-09-29 2005-05-03 Optical Communication Products, Inc. High speed optical subassembly with ceramic carrier
US6574399B2 (en) * 2001-11-02 2003-06-03 Corning Incorporated Ceramic waferboard for integration of optical/optoelectronic/electronic components
EP1345059A1 (en) * 2002-03-16 2003-09-17 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Integrated micro-optical elements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2180409A (en) * 1983-02-14 1987-03-25 Jr Raymond E Wiech Method of forming multilayer ceramic substrates
WO1987002833A1 (en) * 1985-10-28 1987-05-07 American Telephone & Telegraph Company Multilayer ceramic laser package
US5661647A (en) * 1995-06-07 1997-08-26 Hughes Electronics Low temperature co-fired ceramic UHF/VHF power converters
EP0928026A1 (en) * 1997-12-10 1999-07-07 Hitachi, Ltd. Plastic Moulded Package for a Semiconductor Device
US20010054481A1 (en) * 2000-06-14 2001-12-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for making multilayer board having a cavity

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3043197A1 (en) * 2015-01-08 2016-07-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Support system for microtechnology functional elements
EP3439440A1 (en) * 2017-08-04 2019-02-06 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component embedded in component carrier and having an exposed side wall
CN109392244A (en) * 2017-08-04 2019-02-26 奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司 It is embedded in component load-bearing part and has the component of the side wall of exposure
CN109392244B (en) * 2017-08-04 2022-05-27 奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司 Component embedded in a component carrier and having exposed side walls
CN114885499A (en) * 2017-08-04 2022-08-09 奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司 Component carrier and method for producing the same
US11570897B2 (en) 2017-08-04 2023-01-31 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component embedded in component carrier and having an exposed side wall

Also Published As

Publication number Publication date
DE10347450A1 (en) 2005-05-12
DE10347450B4 (en) 2006-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3735455C2 (en)
DE112008003784B4 (en) Flexible, optical interconnection
DE19861162A1 (en) Process for producing a printed circuit board and printed circuit board
WO2003024865A2 (en) Method for producing micro-electromechanical components
DE10023736A1 (en) Printed circuit board and method for producing a printed circuit board
EP0335104A2 (en) Arrangement to optically couple one or a plurality of optical senders to one or a plurality of optical receivers of one or a plurality of integrated circuits
EP1481423A2 (en) Electronic module, panel with individual electronic modules and method for the production thereof
EP3231261A1 (en) Circuit board having an asymmetric layer structure
DE69736488T2 (en) ELECTRIC CONNECTORS WITH HIGH DENSITY
WO2002061833A2 (en) Substrate for an electric component and method for the production thereof
DE102019210750B4 (en) METHOD FOR PRODUCING AN ARRANGEMENT WITH A SUBSTRATE AND TWO COMPONENTS WITH OPTICAL WAVE GUIDES
DE10347450B4 (en) Ceramic substrates with integrated mechanical structures for the direct grasping of optical components
WO2019219536A1 (en) Contact arrangement, electronics assembly comprising the contact arrangement and method for forming the contact arrangement
DE4432725C1 (en) Forming three-dimensional components on surface of semiconductor chips etc.
DE19642488A1 (en) Thin-layer circuit board for e.g. chip card
DE102018212272A1 (en) Ceramic circuit board and electronics unit
EP0006444B1 (en) Multi-layer dielectric substrate
DE10393265T5 (en) Micro device and method for its production
EP0710432A1 (en) Process for manufacturing printed circuit foils or semifinished products for printed circuit foils, and thus manufactured printed circuit foils and semifinished products
DE19851265C2 (en) Electro-optical assembly and method for producing such an assembly
EP3043197B1 (en) Support system for microtechnology functional elements
DE102015210967B3 (en) Housing for receiving at least one optoelectronic element and a method for its preparation
WO2001078480A2 (en) Micro-mechanical positioning of active and passive optical components
DE102018214803A1 (en) Device for coupling electromagnetic waves into a chip
DE10313871A1 (en) Adhesive bonding process using the capillary condensation effect

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase