Drei Fügetechnologien in einem System
Nano Hybrid vereint drei Fügeverfahren für die Photonik
Temperaturwechsel, Materialmix und hohe Integrationsdichte stellen die Montage photonischer Baugruppen vor Herausforderungen. Nanosystec kombiniert dafür drei Fügeverfahren. Wo liegen deren Stärken und Grenzen?
Nano Hybrid eignet sich für das Entwicklungslabor und die Kleinserie, sowohl in produzierenden Unternehmen als auch in Forschungsinstituten.
Nanosystec
Die Anforderungen an die Montage optoelektronischer Komponenten wachsen stetig. Höhere Integrationsdichten, neue Materialkombinationen und Anwendungen im Quantencomputing verlangen nach präzisen und zugleich belastbaren Verbindungsprozessen. Vor diesem Hintergrund präsentiert Nanosystec mit der Plattform Nano Hybrid einen Ansatz, der drei etablierte Fügetechnologien in einem System zusammenführt: Epoxidkleben, Laserschweißen und selektives Laserlöten.
Der Vorteil liegt vor allem in der Flexibilität. Je nach Materialmix, thermischen Anforderungen und Produktionsvolumen kann das passende Fügeverfahren gewählt werden, ohne dass ein Wechsel auf eine andere Anlage erforderlich ist. Damit spricht der Hersteller sowohl Entwicklungsabteilungen als auch die Kleinserienfertigung an.
Epoxidkleben gilt weiterhin als wirtschaftlichste Lösung für viele Anwendungen. Die Technologie ermöglicht das Verbinden unterschiedlichster Materialien und kann größere Spaltmaße ausgleichen. Allerdings stoßen polymerbasierte Verbindungen bei extremen Temperaturwechseln oder in kryogenen Umgebungen an ihre Grenzen. Genau hier kommen alternative Verfahren ins Spiel.
Laserschweißen und Laserlöten für stabile Verbindungen
Laserschweißen punktet durch hohe Langzeitstabilität, geringe Lageverschiebungen und kurze Prozesszeiten. Voraussetzung sind jedoch metallische, möglichst spaltfreie Kontaktflächen. Für Anwendungen, die hohe Anforderungen an die Dauerstabilität stellen, ist das Verfahren deshalb besonders interessant.
Eine Brückenfunktion übernimmt das selektive Laserlöten. Die entstehenden metallischen Verbindungen zeigen sich widerstandsfähig gegenüber Temperaturzyklen und elektromagnetischen Einflüssen. Das macht die Technologie insbesondere für photonische Baugruppen im Umfeld kryogener Quantenprozessoren attraktiv, bei denen optische Kopplungen auch unter schwierigen Betriebsbedingungen stabil bleiben müssen.
Gemeinsame Basis aller drei Prozesse ist ein aktives Alignment im Nanometerbereich. Dabei werden die Komponenten zunächst auf maximale optische Kopplung ausgerichtet und erst anschließend dauerhaft fixiert. Das reduziert Kopplungsverluste und verbessert die Reproduzierbarkeit der Montage.
Mit der Kombination aus universeller Materialkompatibilität, hochstabilen metallischen Verbindungen und skalierbarer Automatisierung positioniert sich das System als vielseitige Fertigungsplattform für die nächste Generation photonischer und optoelektronischer Systeme. Besonders in Zukunftsfeldern wie dem Quantencomputing könnten solche flexiblen Prozessketten an Bedeutung gewinnen.
Dieser Beitrag basiert auf Unterlagen von Nanosystec, Gross-Umstadt
