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Übersicht

Automatisiertes Photonics-Packaging

Mit einem automatischen Montage- und Justiersystem kann sich der Fertigungsprozess in der Siliziumphotonik auf wenige Minuten reduzieren.
Das Handling der filigranen Lichtwellenleiter ist allerdings eine beachtliche Herausforderung, denn die Integration der Lichtquellen auf Waferebene und der Anschluss der optischen Ein- und Ausgänge gestalten sich schwierig.

So haben die Lichtwellenleiter auf Silizium-Wafern typischerweise Kerndurchmesser von lediglich 150 bis 200 nm, sind somit sehr viel filigraner als optische Einmoden-Glasfasern, deren Kerndurchmesser durchschnittlich bei etwa 9 µm liegt, also etwa 50-mal dicker ist. So ist höchste Präzision bei der Handhabung, Positionierung und Justierung ebenso erforderlich wie eine möglichst hohe Produktionsgeschwindigkeit, um Massenmärkte bedienen zu können.

Nanopositionierung, Bildverarbeitung und Robotik

Bei der technischen Realisierung der komplexen Automatisierungsaufgabe arbeiten Soft- und Hardwarekomponenten Hand in Hand:

PI System Integration
Das System integriert mehrere Hardware-Komponenten und Software für die Automatisierung von Montage und Ausrichtung, wie Pick-and-Place-Robotertechnik, Bildverarbeitung oder Einrichtungen für die Präzisionspositionierung
PI Screen Spiral Search
Feinausrichtung für die Faseranordnung. Der Lichtdurchsatz wird gemessen und über Scanalgorithmen optimiert

Der Roboter, der von Bildverarbeitungssystemen geführt wird, nimmt die Komponenten auf und legt sie auf Zwischenhaltern ab. Anschließend werden die Photonikkomponenten ebenfalls mithilfe eines industriellen Bildverarbeitungssystems basierend auf Kameras im sichtbaren und im kurzwelligen Infrarot-Bereich (SWIR) auf dem SI-Substrat hochpräzise positioniert.

Diese Aufgabe übernimmt eine Kombination aus Linearpositionierern und Mikrofabrikationsrobotern, die mit sechs Freiheitsgraden arbeiten, die sogenannten SpaceFABs.

Produkte

Produkte

6-achsige Mikro- und Nanopositioniersysteme in unterschiedliche Ausführungen des parallelkinematischen Designs für die Elektronikfertigung, Werkzeugkontrolle oder Medizintechnik. Dabei können die Mikroroboter je nach Ausführung ohne weiteres Lasten von bis zu 1000 kg auf den Mikrometer genau positionieren.

>> zu den Produkten

PI Hexapod H-811

Downloads

PI Automation in Silicon Photonics
From Low-Volume Production to Automated Packaging (Laser+Photonik 1/2014, Carl Hanser Verlag, München)
Pdf 817 K pi4015E
Whitepaper:Silicon Photonics Set the Pace on the Data Highway
Automated Packaging As Complete Solution
Pdf 313 K WP pi1122E
Brochure: PI Assembley Photonics Devices
Assembly and Testing
Pdf 811 K BRO40E