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The Missing Link.

Der multidisziplinäre Systemintegrator TEGEMA B.V. (NL) hat eine modulare Maschinenplattform für die automatisierte Montage optischer Bauelemente, insbesondere von photonisch integrierten Schaltkreisen (PICs), entwickelt. Das mit Sub-Mikrometergenauigkeit arbeitende System kann aufgrund seiner intelligenten Architektur von Aufgaben in Forschung und Entwicklung von PICs bis zu deren Serienproduktion mitwachsen. Es bietet einen Durchbruch in der Zykluszeit, die bis zu 10x kürzer ist als die aktuellen Lösungen auf dem Markt. Ultraschnelle und hochpräzise Active Alignment-Systeme von PI bilden das Herzstück dieser Photonic Assembly Plattform.

„Das Fehlen einer solchen Lösung hat den Markt für Photonikkomponenten bislang gehemmt. Jetzt haben wir mit dieser Plattform gewissermaßen das fehlende Verbindungsglied zwischen Frontend und Backend geschaffen – ein echter Durchbruch für integrierte photonische Schaltkreise“, betont Arno Thoer, Director Technology & Engineering bei TEGEMA die Bedeutung der Entwicklung.

Vielseitige Plattform

Die Basis der Maschine bildet TEGEMA´s modulare Plattformarchitektur, die es ermöglicht, anwendungsspezifisch, Hardwaremodule miteinander zu verbinden. Für die Aufbau- und Verbindungstechnik von PICs sind das Machine Vision Systeme für die Grobausrichtung, ein Klebstoffdispenser, eine UV-Lichtquelle zum Aushärten des Klebers sowie eine Rotationsplattform oder ein Roboterarm, um die Einzelelemente und später die fertigen Komponenten in der Maschine zu transportieren. Und das Herzstück der Plattform: Das aktive Ausrichtungssystem.

Herzstück der Plattform

Tief im Innern verborgen, bildet das aktive Ausrichtungssystem von PI das Herzstück der Plattform. Bewegungs- und Positioniermechaniken und Firmwareroutinen von PI ermöglichen eine ultraschnelle Ausrichtung der optischen Elemente mit Genauigkeit im Sub-Mikromaßstab. Während des Aushärtens des Klebers auftretende Spannungen und dadurch induzierte Positionsänderungen der optischen Elemente kompensiert der Trackingmodus. Dieser spezielle Modus ist Bestandteil des Algorithmus zur Gradientensuche.

Während bislang zwischen fünf und bis zu zwanzig Minuten für die Aufbau- und Verbindungstechnik von PICs benötigt wurden, liefert die Maschine von TEGEMA eine fertig konfektionierte Komponente, einschließlich aktiver Ausrichtung und Faserabschluss, in knapp 30 Sekunden. Die Positionierung benötigt in der Regel nur Sekundenbruchteile.

Je nach den Erfordernissen der konkreten Anwendung kommen unterschiedliche Ausführungen der Alignmentsysteme von PI zum Einsatz – bis hin zu doppelseitigen F-712.HA2 Alignmentsystemen.

Modularität ermöglicht Wachstum und niedrige Cost of Ownership

Eine Besonderheit der Plattform von TEGEMA ist die kompakte Bauweise und Modularität. Mit einem Platzbedarf von knapp einem Quadratmeter nimmt sie nur wenig Raum ein – was beim Einsatz in teuren Reinräumen die Gesamtkosten verringert.

Das System kann für den Einsatz in Forschungs- und Entwicklungsumgebungen, zum Beispiel bei Start-up Unternehmen konfiguriert werden und ermöglicht so eine schnelle Konfektionierung von PICs mit signalführenden Glasfasern/Faserarrays zu relativ geringen Investitionskosten. Wenn sich das Produktionsvolumen erhöht, kann das System durch einfaches Hinzufügen von Modulen neu konfiguriert werden. So wächst die Maschine mit dem Produktionsbedarf.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Webinar: „Konfektionierung von photonisch integrierten Schaltkreisen. Ein modulares Konzept für einen vollautomatisierten Prozess.“

Die Kosten für photonische Komponenten werden von Montage- und Konfektionierungsprozessen dominiert. Dies behindert den breiten Einsatz solcher Komponenten obwohl der Druck auf Netzwerke und Energiekosten immer höher wird. Im ersten Teil des Webinars wird die neue, modulare Maschinen-Platform von TEGEMA präsentiert, die einen Durchbruch in der Geschwindigkeit für die Aufbau- und Verbindungstechnik und damit drastisch niedrigere Prozesskosten bedeutet.

In Teil zwei des Webinars, mit dem Titel „Inside the solution: Intelligent Micro-Robotics for High Throughput Photonics Manufacturing Automation“ wird erläutert, warum die genaue Ausrichtung einzelner Elemente von photonisch integrierten Schaltkreisen für Kosten und Ertrag so wichtig ist.

Haben Sie Fragen zu unseren Lösungen? Unsere Spezialisten helfen Ihnen gerne weiter!