Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

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.

 

 

Lisätietoja

Kimmo Keränen
Erikoistutkija
020 722 2272