Integration of optical interconnections and optoelectronic components in flexible substrates

摘要

Licht als informatiedrager voor datacommunicatie kende een ongezien succes in de laatste decennia. Wegens de lage verliezen en hoge datasnelheden hebben ze voor het overbruggen van lange afstanden hun elektrische tegenhangers reeds geruime tijd verdrongen. Deze trend zet zich ook voort voor korte afstand communicatie op printplaten. Naast zijn functie als informatiedrager, wordt licht ook gebruikt om een waaier aan fysische grootheden te meten. Ook hier heeft licht enkele significante voordelen t.o.v elektrische informatiedragers, waardoor optische sensoren wijdverspreid zijn.Een tweede duidelijke trend binnen de elektronica is het gebruik van flexibele printkaarten. Deze zijn veel dunner, lichter en betrouwbaarder dan de klassieke harde printkaarten, waardoor ze uiterst geschikt zijn voor draagbare toepassingen waar compactheid en een laag gewicht hoge vereisten zijn. De flexibiliteit van de printplaten laat ook toe hen te gebruiken op onvlakke oppervlakken en op bewegende onderdelen.Het doel van het gepresenteerde doctoraatswerk is de ontwikkeling van een nieuw technologieplatform dat bovengenoemde trends combineert. Alle bouwblokken van optische communicatie, gaande van actieve opto-elektronische componenten, aanstuurelektronica, golfgeleiderbaantjes en galvanische verbindingen tot optische koppelstructuren tussen de verschillende bouwblokken, worden zodanig gerealiseerd dat elke component flexibel is en geïntegreerd wordt in een dunne folie met een dikte van slechts 150µm. Op die manier bekomen we een flexibele folie met alle passieve en actieve onderdelen voor optische communicatie geïntegreerd met enkel een elektrische interface naar de buitenwereld, wat de aanvaarding en toepassing van deze technologie in de huidige elektronica aanzienlijk kan versnellen. Binnen het doctoraatswerk werden alle voorgestelde technologieën en processen gerealiseerd en geoptimaliseerd. Bovendien werden de optische verliezen, warmteaspecten, hoogfrequent gedrag, mechanisch gedrag en betrouwbaarheid van de technologie gekarakteriseerd en vergeleken met de huidige state-of-the-art.