Aufbau- und Löttechniken für die Montage von Festkörperlasern

Dolkemeyer, Jan; Loosen, Peter

doi:31575

Aufbau- und Löttechniken für die Montage von Festkörperlasern = Assembling and soldering technics for the manufacturing of solid state lasers

Dolkemeyer, Jan (Author)

2012

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Jan Dolkemeyer

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2012

Umfang113 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2011

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Loosen, Peter (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2011-10-07

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-40188
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/62868/files/4018.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Technologie optischer Systeme (418910)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Löten (Genormte SW) ; Festkörperlaser (Genormte SW) ; Montage (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; soldering (frei) ; assembling (frei) ; solid state lasers (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Im Rahmen der Arbeit wurden erstmalig alle technischen Voraussetzungen für die Montage sämtlicher optischer Komponenten eines Lasersystems mittels Löttechnik am Beispiel des MicroSlab-Lasers untersucht, beurteilt und konstruktiv realisiert. Ein Kernelement ist dabei ein neu entwickeltes planares Widerstands-lötverfahren, mit dem die Komponenten sukzessive auf eine gemeinsame Grundplatte gelötet werden können. Dieses Verfahren ist zum Patent angemeldet. Es löst auf sehr einfache Weise das Problem, planare Komponenten auf einer gut Wärmeleitenden Grundplatte nacheinander zu löten, ohne andere Komponenten in unmittelbarer Nachbarschaft thermisch negativ zu beeinträchtigen. Damit wird die angestrebte Miniaturisierung des MicroSlab-Lasers erst möglich. In einer systematischen Untersuchung mit begleitenden Versuchen konnte gezeigt werden, dass nicht nur die Eigenschaften des Lotes einen Einfluss auf die Montagegenauigkeit haben. Spannungsbedingte Verformungen des Fügeverbundes, in Verbindung mit einer asymmetrischen Benetzung des Lotes, sind für das Erreichen einer hohen Montagegenauigkeit ausschlaggebend. Eine Verringerung der Benetzungsasymmetrie und des Wärmedehnungsunterschiedes der Fügepartner führt zu einer signifikanten Verbesserung der Montagegenauigkeit.

For the first time all conditions for the assembly of all optical components of a laser system using soldering technology have been reviewed, evaluated and realized within the scope of this thesis using the example of a MicroSlab-Laser. One core element is a newly developed planar resistance-soldering process that allows for a successive soldering of the components on a common base plate. This patent pending process solves the problem of soldering planar components on a highly heat conductive plate component by component without influencing already soldered components. This is the key technology for miniaturized slab-lasers. In a systematic set of experiments it has been demonstrated that not only the properties of the solder material has an influence on the precision of the assembly. Stress induced deformation of the assembly in combination with an asymmetric wetting of the solder are crucial for achieving a high accuracy. A reduction of wetting asymmetry and the difference in thermal expansion coefficient of the mounting partners leads to a significant increase in mounting accuracy.

Volltext:
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