Bei der Mikromontage von optischen Sensorbaugruppen werden verschiedene Kleb- und Füllstoffe eingesetzt – z.B. beim Fügen oder Hinterfüllen von optischen Fenstern, Filtern oder Fasern in oder an den Licht-Detektoren. Häufig werden dazu Dispens-Prozesse gewählt, bei dem das Additiv an der richtigen Stelle und in der richtigen Menge für jedes Bauteil appliziert wird. Dieser Standardprozess ist – insbesondere bei kleinen Losgrößen – anfällig für Fehler (wie Lufteinschlüsse, Über- oder Unterdosierung) und Materialänderungen (z.B. durch Standzeiten, Temperatur- oder Lagerungseinflüsse) und zudem ein Einzelprozess pro Braugruppe.
Ziel der Projektarbeit war daher die Entwicklung von innovativen Montagetechnologien auf Basis von vorstrukturierten Adhäsivschichten mit verbesserter Platziergenauigkeit und Haftfestigkeit der Bauteile. Diese Klebstoffschichten lassen sich bereits auf Wafer- oder Nutzenlevel aufbringen und strukturieren, was zu einer Erhöhung des Automatisierungsgrades führen soll. Zudem kann die Menge bzw. Filmdicke der Adhäsivschichten mit hoher Genauigkeit eingestellt und reproduziert werden, was ein Über- oder Unterdosieren und auch das Risiko für Einschlüsse und andere Defekte signifikant reduzieren kann bzw. gänzlich vermeidbar macht.
Im Rahmen dieser Projektarbeit wurden verschiedene Technologie (z.B. Drucktechniken und Laminate) evaluiert, unterschiedliche Materialien erprobt und passende Prozesse entwickelt. Dabei wurden die Möglichkeiten und Grenzen ermittelt, Vorzugsvarianten erarbeitet und an zwei Demonstratoren (Opto‑Chip mit Glasfaserankopplung und Nivellierungssensor) nachgewiesen.
Die beschriebenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden im Forschungsprojekt „Hybrid integrierte optische Sensoren auf Basis vorstrukturierter Adhäsivschichten“ (HIVOS) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert.
FKZ: 49VMF220228
