Lähetä linkki
Optoelektroniikan väitös: Fotoniikkamoduulien integroinnista kustannustehokkutta pii-, keraami- ja muoviteknologioilla
11.11.2008
Elektroniikkatuotteiden valmistuksessa kustannustehokkuus on keskeinen kilpailutekijä. Edulliset valmistuskustannukset voivat mahdollistaa jopa uusia sovelluksia ja tuotteita. Hyvälaatuisen optisen kytkennän toteuttaminen muovipohjaisessa elektroniikassa vaatii kuitenkin erilaisten teknologioiden soveltamista fotoniikkamoduulien valmistukseen. VTT:n erikoistutkija Kimmo Keränen kehitti ja arvioi väitöstyössään pii-, keraami- ja muoviteknologioita sirujen ja komponenttien kohdistamiseksi passiivisesti fotoniikkamoduulien kokoonpanossa.
Kimmo Keräsen väitöstutkimuksen lähtökohtana oli selvittää, miten saadaan
toteutettua kustannustehokkaita fotoniikkamoduuleja. Kustannustehokkuus vaatii
mahdollisimman pitkälle menevää integrointia ja kriittisten komponenttien
passiivista kohdistamista.
Kokeellisessa työssä toteutettiin
useita aikaisemmin julkaisemattomia demonstraattoreita eri teknologioiden
avulla. Ruiskuvaletun muoviteknologian käyttöä paljaiden aktiivisten
puolijohteiden suojaamisessa ja optisten rakenteiden liittämisessä niiden
päälle ei ole aiemmin julkaisuissa esitetty.
Tutkimuksessa
piiteknologia osoittautui hyväksi teknologiaksi integroitavuuden ja
passiivisen kohdistuksen erinomaisen tarkkuuden osalta, sillä kohdistuksen
epätarkkuus voi olla jopa alle mikrometri. Piiteknologialla ei kuitenkaan
voida toteuttaa tehokkaita valolähteitä. Keraamiteknologian avulla toteuttiin
lasersirun ja kuidun välinen kohdistus alle 10 µm epätarkkuudella
passiivisesti. Muoviteknologialla toteutettiin ledsirun ja linssirakenteen
kohdistus alle 60 µm epätarkkuudella passiivisesti ruiskuvaluprosessissa.
Väitöstutkimukseen
tutkimus- ja rahoitusosapuolet ovat VTT, Joensuun yliopisto, Tampereen
Teknillinen Yliopisto, Teknillinen Korkeakoulu, Tekes, Nokia, Perlos, Vaisala,
Elcoteq, Coherent Finland ja Noptel.
Väitöskirja verkossa: http://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2008/P692.pdf
Tekniikan
lisensiaatti Kimmo Keräsen optoelektroniikan alalle kuuluva väitöstyö Photonic
module integration using silicon, ceramic and plastic technologies
tarkastetaan perjantaina 14.11.2008 klo 12 Oulun yliopistossa, Linnanmaa,
Kajaaninsali (L6).
Kuvia demoista:
Muovi-integroinnilla toteutettu
mikroskooppi liitettäväksi Nokian 6630 kamerapuhelimeen.
Miniatyrisoitu
IR-spektrometri toteutettuna piiteknologialla.
Kuituhännöitettu
teholasermoduuli toteutettuna monikerroskeraamiteknologialla.
Pakkaamisessa
on käytetty passiivista kohdistamista laserin ja kuidun välillä sekä
toteutettu vesikiertoinen jäähdytys teholaserille.
Kuituhännöitetty
kaasutiivis lasermoduuli toteutettuna monikerroskeraamiteknologialla.