Packaging

Optomechanisch und thermomechanisch stabile Lasersysteme sind überall dort erforderlich, wo die klassische Aufbautechnologie an ihre Grenzen stößt. Viele Anwendungen erfordern solche besonders robusten Systeme, die beispielsweise unter extremen Umweltbedingungen zuverlässig funktionieren müssen. Auf Löttechnologie basierende Montageprozesse für optische und optomechanische Komponenten ermöglichen den Aufbau von luft- und raumfahrttauglichen Systemen. Mit dem »Future Laser System« (FULAS) wurde am Fraunhofer ILT eine entsprechende Technologieplattform für zukünftige satellitengestützte LIDAR-Systeme entwickelt. Auf Basis dieser Plattform können Lasersysteme für die Detektion von Spurengasen in der Atmosphäre aufgabenspezifisch ausgelegt und aufgebaut werden. Neben Weltraumapplikationen kann die Löttechnologie auch für klassische Industrie- und Forschungsanwendungen vorteilhaft eingesetzt werden, bei denen neben der Stabilität eine niedrige Ausgasungsrate, ein günstiges Alterungsverhalten oder eine gute Wärmeleitung der Montageschnittstelle erforderlich sind. Die Aufbautechnologie basiert auf dem am Fraunhofer ILT entwickelten, flexiblen Pick&Align-Verfahren, bei dem alle wesentlichen Justierschritte mit manuell geführten Robotern realisiert werden. Neben neuen Konzepten wird auch die Vereinfachung bereits bestehender Lötverfahren und Packages vorangetrieben.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien, die Entwicklung von Montageprozessen oder Funktionsbaugruppen und deren Qualifikation sowie Beratung bei der konzeptionellen Auslegung von Prozessen und Anlagen.

Design

• Konzeptentwicklung zur Montage von Lasersystemen und optischen Baugruppen
• Simulationsanalyse (thermisch, mechanisch, optisch, elektrisch)

Montageprozesse

• Dünnschichtverfahren zur Lotschichterzeugung (PVD)
• Pick & Align – aktive Justage optischer Komponenten
• Reflowlötprozesse
• Aktivlötprozesse
• Greiferentwicklung
• Planare Aufbauverfahren

Komponentenmontage

• Laserkristalle
• Nichtlineare Kristalle
• Spiegel und Linsen
• Faserkomponenten
• Löten von optomechanischen Baugruppen
• Aufbau hybrider Baugruppen bis hin zu komplexen Prototypen

Qualitätsprüfung/Qualifikation

• Temperaturzyklustest inkl. Autokollimatormessung
• Vibrations -und Schocktest inkl. Autokollimatormessung
• Modalanalyse
• Schertest
• Zugtest
• Metallurgische Untersuchungen
• EDX und Rasterelektronenmikroskopie
• Messung der Spannungsdoppelbrechung

Esser, D., Giesberts, M., Erben, B., Nyga, S., Kasemann, R., Wührer, C., Hahn, S., Leyendecker, M., Eßer, J., Wirz, W., Klein, S., Traub, M., Klein, J., Brandenburg, W., Luttmann, K., Mohr, D., Pérez Prieto, L., Hoffmann, H.-D,
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