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Optische Aufbau- und Verbindungstechnik

Gegenstand

Der stets zunehmende Bandbreitenbedarf (Datenraten pro Kanal >10 Gbit/s) erfordert auf Leiterplatten-/ Modulebene kostengünstige Alternativen zur elektrischen Verbindungstechnik. Die in der Telekommunikation bewährte optische Verbindungstechnik bietet auch hier Vorteile bei der elektromagnetischen Verträglichkeit, Leistungsaufnahme, Layout und Gewicht. Zukünftig werden hybride Verdrahtungsträger elektrische und optische Verbindungstechnik vereinen. Das Arbeitsgebiet „Optische Aufbau- und Verbindungstechnik“ widmet sich der Technologieentwicklung für die Herstellung und Integration optischer Wellenleiter auf Leiterplattenebene, untersucht deren Prozess-Kompatibilität sowie Zuverlässigkeit und erforscht Koppelkonzepte zwischen integrierten Multimode-Wellenleitern und optischen Sende- und Empfangselementen.

Querschnitt von integrierten Wellenleitern nach Wellenleiter-in-Kupfer Technologie (links) und mit photolithographisch strukturierten Wellenleitern auf Basis von ORMOCER®en (rechts)

Ausblick

Die konventionelle kupferbasierte Verbindungstechnik hat schon mehrmals Spezifikationen demonstriert, die bis dahin als technische Grenzen angenommen wurden. Alleinig der Bandbreitenvorteil wird nicht ausreichen, um den Übergang zur optischen Verbindungstechnik einzuleiten. Nur wenn kostengünstige Technologien verfügbar sind, wird sich ein langsamer Übergang vollziehen. Dazu müssen Materialien mit niedriger Dämpfung und erhöhter thermischer Stabilität und schnelle, großflächige Empfänger entwickelt werden. Die optische Verbindungstechnik stellt auch neue Anforderungen an die Fertigung bezüglich der Reinheit, der Montagetoleranzen und der Testverfahren. Im Zentrum muss die Entwicklung effizienter Koppelstrategien stehen, die möglichst auf passiver Justage und Oberflächenmontage basieren. Die Entwicklung kann nur bei Vorlage entsprechender Normen für Test, Steckverbinder etc. vorangetrieben werden. Bevor komplexe Hybrid-Verdrahtungsträger entwickelt werden können, müssen die Entwurfsprogramme um spezielle Entwurfsregeln und Simulationen erweitert werden.

Leiter der Arbeitsrichtung

Dr.-Ing. Ralf Rieske (*1978) studierte von 1996 bis 2002 an der TU Dresden Elektrotechnik mit der Studienrichtung Feinwerk- und Mikrotechnik. Von 2002 bis 2005 erhielt er ein Promotionsstipendium von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Graduiertenkolleg „Sensorik“. Anschließend war er bis 2006 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik (TU Dresden) in einem Forschungsprojekt mit der lokalen Halbleiterindustrie tätig. Ende 2006 promovierte er im Bereich der Elektroniktechnologie. Dr. Rieske leistete wissenschaftliche Beiträge auf dem Gebiet der elektro-optischen Leiterplatte. 2006/2007 hatte er eine Stelle als Postdoc-Stipendiat im DFG-Graduiertenkolleg „Nano- und Biotechniken für das Packaging elektronischer Systeme“ inne.

Stand: 24.02.2012 12:16