Optické spojení kontaktů - Optical contact bonding

Optické spojení kontaktů je bezlepkový proces, při kterém jsou dva těsně konformní povrchy spojeny dohromady a jsou drženy čistě mezimolekulární síly.

Dějiny

Isaac Newton byl připsán první popis konformní interakce pozorované prostřednictvím interferenčního jevu známého jako Newtonovy prsteny, ačkoli to bylo S. D. Poisson v roce 1823, který jako první popsal optické vlastnosti dvou stejných kontaktních povrchů. Teprve v 19. století byly objekty vyrobeny s takovou přesností, že byl pozorován vazebný jev. Společné přilnutí bylo popsáno jako „žmýkání spolu“ nebo v němčině „ansprengen“. Do roku 1900 bylo při konstrukci optických hranolů používáno optické kontaktní lepení a v následujícím století došlo k dalšímu výzkumu tohoto fenoménu ve stejnou dobu, kdy byly nejprve studovány myšlenky interatomových interakcí.[1]

Vysvětlení

Mezimolekulární síly jako např Van der Waalsovy síly, Vodíkové vazby, a interakce dipól-dipól obvykle nejsou dostatečně silné, aby držely dvě zjevně konformní tuhá tělesa pohromadě, protože síly s odstupem rychle odpadávají,[2] a skutečná plocha v kontaktu mezi dvěma tělesy je malá kvůli drsnosti povrchu a drobným nedokonalostem.

Pokud jsou však těla v souladu s přesností lepší než 10 angstromy (1 nanometr), pak je dostatečný povrch dostatečně blízko kontaktu, aby intermolekulární interakce měly pozorovatelný fyzický projev v reálném světě - to znamená, že oba objekty drží pohromadě.[3] Takový stav vyžaduje vysoký stupeň přesnosti a hladkosti povrchu, který se obvykle nachází v optických součástech, jako jsou hranoly.

Výroba optické kontaktní vazby

Kromě toho, že jsou oba povrchy prakticky konformní (v praxi často zcela ploché), musí být také extrémně čisté a zbavené jakékoli malé kontaminace, která by zabránila nebo oslabila vazbu - včetně mastných filmů a skvrn prachu. Aby mohlo dojít k lepení, je třeba povrchy pouze spojit; mezimolekulární síly vtahují tělesa do konformace s nejnižší energií a není třeba vyvíjet žádný tlak.

Výhody

Protože metoda nevyžaduje žádné pojivo, balzám nebo lepidlo, fyzikální vlastnosti vázaného objektu jsou stejné jako připojené objekty. Lepidla a pojiva jsou obvykle citlivější na teplo nebo mají nežádoucí vlastnosti ve srovnání se skutečnými spojovanými těly. Použití optického kontaktního spojení umožňuje výrobu konečného produktu s tak dobrými vlastnostmi jako sypká látka.[4] To může zahrnovat teplotní a chemické odpory, spektrální absorpční vlastnosti a sníženou kontaminaci spojovacími materiály.

Použití

Původně byl proces omezen na optická zařízení, jako jsou hranoly - nejčasnější příklady byly vyrobeny kolem roku 1900. Později byl rozsah použití rozšířen na mikroelektroniku a další miniaturizovaná zařízení.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ Lepení oplatky. Marin Alexe, U. Gösele. Strana 5 google knihy
  2. ^ Rychleji než 1 / vzdálenost2
  3. ^ Goutzoulis, Akis; Pape, Dennis; Kulakov, Sergey (1994). Návrh a výroba akustooptických zařízení. CRC Press. p. 383. ISBN  9780824789305.
  4. ^ Optické kontaktování: Změna rozhraní optiky. Chris Myatt, Nick Traggis a Kathy Li Dessau. Precision Photonics Corporation precisionphotonics.com
  5. ^ Jan Haisma a G. A. C. M. Spierings. „Kontaktní vazby, včetně přímých vazeb v historickém a nedávném kontextu vědy a technologie materiálů, fyziky a chemie“. Věda o materiálech a inženýrství: R: Zprávy. 37: 1–60. doi:10.1016 / s0927-796x (02) 00003-7.

externí odkazy