Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

3D optische Leiterbahnen auf funktionalen Oberflächen mittels Mosquito-Methode

Das beantrage Forschungsprojekt 3D-MosquitOprint hat zum Ziel, optisch transparente Wellenleiter in Kavitäten auf 3D-Schaltungsträgern zu integrieren. Der innovative Herstellungsprozess basiert auf der Mosquito-Methode, mit der optische Wellenleiter mittels Nass-in-Nass Dispensieren hergestellt werden können. Im Projekt sollen zunächst geeignete Polymere für den Kern und Mantel des Lichtwellenleiters ausgewählt werden. Daraufhin werden verschiedene Methoden zur Kavitäterzeugung untersucht. In die mit flüssigem Mantelmaterial verfüllten Kavitäten soll mit einer Dosiernadel der lichtleitende Kern in den flüssigen Mantel dispensiert werden. Abschließend wird die Struktur mittels UV-Licht ausgehärtet. Durch diesen innovativen Herstellungsprozess soll es möglich werden, sowohl Single- als auch Multimodewellenleiter in 3D-MID-Bauteile zu integrieren. Für die Herstellung von hochintegrierten elektrooptischen Hybridbauteilen soll an einer effizienten Kopplung zwischen Wellenleitern und Dioden geforscht werden. Dafür werden die Stirnflächen der Wellenleiter präpariert und mit Dioden bestückt. Das Verfahren ist auf eine große Vielfalt an Substratmaterialien anwendbar und robust gegenüber der Fertigungstoleranz der Kavitäten. Der Prozess zeichnet sich durch eine besondere Variabilität aus, sodass insbesondere KMU in die Lage versetzt werden, optische Wellenleiter auf beliebigen dreidimensionalen Bauteilen in neue Produkte zu integrieren. Dies soll an drei Demonstratorideen veranschaulicht werden. Der erste Demonstrator besteht aus einer optischen Datenübertragungsstrecke auf einem 3D-MID-Bauteil. Die zweite Idee basiert auf einer Temperatur- und Schwingungsentkopplung eines optischen Messkopfes von der Messelektronik mittels Wellenleitern und das dritte Anwendungsbeispiel zielt auf den ästhetischen Einsatz von selbstleuchtenden Wellenleitern für die Automobilbranche ab. Im projektbegleitenden Ausschuss sind KMU an allen wesentlichen Produktionsschritten beteiligt.