Elektro-optische Leiterplatte (EOCB)

eocb Fraunhofer IZM
© Foto Fraunhofer IZM

Querschliff durch eine elektro-optische Leiterplatte mit 12 Wellenleiter integriert in den Dünnglaskern.

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Elektrooptische Leiterplatte mit Dünnglaskern in den mehrmodige Wellenleiter planar integriert sind.

Dünnglas mit integrierten einmodigen Wellenleitern und elektrischer Umverdrahtung für Interposer der Siliziumphotonik.
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Dünnglas mit integrierten einmodigen Wellenleitern und elektrischer Umverdrahtung für Interposer der Siliziumphotonik.

Kern des Gesamtkonzeptes ist die Realisierung von dreidimensionalen elektrisch-optischen Leiterplatten (EOCB) in Kombination mit elektro-optischen Transceivern für die optische Datenübertragung mit Hilfe von in der Displaytechnik genutztem Dünnglas. Eine solche Technologie ermöglicht Produkte mit neuer und deutlich verbesserter Performance, Zuverlässigkeit, geringeren Kosten sowie höherer Energieeffizienz.

Ein Grundbaustein ist die Integration von optischen Übertragungsstrecken in die Leiterplatte, so dass ein hybrider elektrisch-optischer Baugruppenträger entsteht. Es werden neue, großflächige Baugruppenträger mit vollflächig integrierten Glasfolien entwickelt. Sie sind geeignet, zukünftige Bandbreitenanforderungen durch integriert optische Wellenleiter zu erfüllen. Dafür wurden zur industriell eingeführten Fertigungstechnik kompatible Technologien für die Funktionalisierung, Strukturierung und Laminieren von Glas entwickelt. Bereits etablierte Verfahren aus der Mikrosystemtechnik sowie neue Ansätze wurden auf ihre Eignung untersucht und ausgewählt.

Zur Integration der Glasfolie in die Leiterplatte setzt dieser Ansatz auf bewährte Prozesse der Leiterplattenindustrie, die mit bestehender Ausrüstung umsetzbar sind. Der Herstellungsprozess für optische Wellenleiter wird auf großformatige Folien mittels Ionenaustausch durchgeführt.
Weiterhin wird an der Entwicklung von optischen Koppelstellen gearbeitet, um die Schnittstelle zwischen elektro-optischen Leiterplatten, zu elektro-optischen Transceivern sowie zu Faserkabeln umzusetzen.

Laminiertes EOCB mit Kavitäten für optische Schnittstellen zur Teilnahme am Konsortium HDP User Group | Fraunhofer IZM | Volker Mai
© Foto Fraunhofer IZM | Volker Mai

Laminiertes EOCB mit Kavitäten für optische Schnittstellen zur Teilnahme am Konsortium HDP User Group

Projekte im Bereich EOCB

SEPIANet

The project aim was to develop technology solutions for embedded optical architectures in access network head-end systems to allow significant reduction in power consumption, increased energy efficiency, system density and bandwidth scalability, which is currently unfeasible in today's copper driven access network systems.

PhoxTroT

Große Rechenzentren und Supercomputer sollen bald wesentlich kosten- und energieeffizienter und zugleich noch leistungsfähiger werden. Dieses ehrgeizige Ziel haben sich Fraunhofer-Wissenschaftler und 17 Partner aus Wirtschaft und Forschung in dem EU-Projekt „PhoxTroT“ gesetzt.

HighConnect

Validierung eines Verfahrens zur fertigungstauglichen Integration von nanodimensionalen photonischen Chips in hybride elektro-optische Baugruppen

HyPOT

Erfolgreich erreichtes Ziel des Projektes war es, einen glasbasierten Interposer mit einer Übertragungsrate von 300Gb/s zu entwickeln. Dabei standen optische und Hochfrequenzeigenschaften sowie die Erzeugung von Through-Glass-Vias im Mittelpunkt.

 

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