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:

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.

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Success Story: Silizumphotonik sorgt für Tempo auf der Datenautobahn

Automatisiertes Packaging als Komplettlösung
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