- 活动 - Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG
Physik Instrumente (PI)在2024年美国西部光电展(Photonics West)上展示SiPh芯片装配与封装自动对准系统的扩展解决方案
硅光子学正日益成为主流领域，它对从超大规模数据中心互连到可穿戴生物传感器，再到量子计算等多样化应用至关重要。随着这些新兴应用的出现，我们迎来了制造方面的巨大挑战，尤其是为满足日益增长的需求而进行规模化生产的挑战。其中最大的成本因素是光子元件（如光学集成电路、光纤和光纤阵列、透镜、衍射元件等）之间准确的相互定位，通常要求此定位达到纳米级别。自2016年以来，PI始终致力于解决这一问题，它屡获殊荣的光子元件高通量工业对准（快速多通道光子学对准，FMPA）技术和特殊的高精度机械部件可在几分之一秒内完成光子元件的对准。
预期需求将急剧增长
全球对SiPh组件的需求持续大幅上升。领先的市场研究公司一致预测，至2030年SiPh组件市场将增长四倍，金额将达到约一百亿美元。因此，该行业的生产力、吞吐量和制造成本日益成为关注焦点。对此，芯片上光子元件和结构的精密对准至关重要。这一任务在生产过程中的质量控制，以及光纤装配和封装过程中，需要多次执行。
无论是在晶圆级别还是分离后，都必须反复检查光子结构和元件的功能，以尽早从生产中剔除有缺陷的芯片。在SiPh芯片的最终光纤装配和封装以实现与外界的连接时，亚微米精度的对准也是关键性工艺步骤。
根据最终产品的复杂性，生产过程中需要重复对准多达二十多次。因此，在SiPh生产中，这一过程所需的时间在成本和生产力方面至关重要。
全面的解决方案组合
针对这些任务，PI在2024年美国西部光电展(Photonics West)上及专门的网页上展示了其全新扩展的自动对准系统系列。这些系统由先进的智能控制器驱动，集成了FMPA功能套件。这些功能能够在几分之一秒内完成对准，通常比以往所有方法提高了百倍。经验证的解决方案由六足位移台和压电陶瓷纳米定位器的混合组合构成，现增加了配备超洁净、高动态紧凑型空气轴承线性平台的对准系统。另一种新的系统解决方案还为低要求的应用提供了具有成本效益的功能和长行程。PI凭借其深度运动技术工具包，为所有潜在需求提供合适的解决方案。
对于在大面积基板（如PCB、托盘或特殊载体）上测试SiPh元件，PI提供了模块化的可扩展龙门系统，该系统现在也可以实施先进的FMPA技术。PI解决方案范围涵盖从配备机械轴承的紧凑型单元到配备空气轴承的花岗岩底座系统，可以根据相应应用进行定制。此外，PI模块化系统架构支持不同驱动和运动类型的组合，可为相应的轴选择适宜组件。
控制器配备了预定义的软件，包括来自PI集团公司ACS的基于EtherCAT的可扩展控制器，可用于控制这些轴的运动。
关于Physik Instrumente (PI)
PI总部位于德国卡尔斯鲁厄，在工业自动化、光子学、半导体、显微镜和生命科学等细分市场中，是高精度定位技术和压电陶瓷应用的市场与技术佼佼者。在与国际客户的密切合作中，PI的约1,500名专家五十多年来不断地在技术上寻求可行的突破。各种驱动技术、内部开发的传感器技术、电子和控制调节技术为此提供了基础。PI产品组合范围广泛，从组件到子系统，再到定制的完整解决方案。公司的已批及待批专利已达508项，由此彰显了公司在精密定位和压电技术领域的领军地位。PI在全球范围内运营，在欧洲、北美和亚洲拥有9个生产基地以及16个销售与服务子公司。