Glasfaser und Leiterplatte finden zueinander

Bild: Glasfaser

Optische Fasern aus Glas, aber immer häufiger aus Kunststoffen (so genannten Polymeren) haben gegenüber Kupferleitungen viele Vorteile: In ihnen lassen sich deutlich größere Datenmengen in viel kürzerer Zeit übertragen, und sie reagieren auf äußere Einflüsse weniger störanfällig.

Will man Daten in optischen Fasern aus Glas übertragen, müssen die Informationen, die als elektronische Signale vorliegen, zunächst in kurze Lichtpulse übersetzt werden. Das geschieht in einer Sendeeinheit auf der Leiterplatte. Die schickt die Lichtpulse in die Polymerfaser, wo die Daten bis zur Empfängereinheit übertragen und in elektrische Signale zurückübersetzt werden. "Die kritischen Punkte bei der Übertragung sind die Schnittstellen zwischen Sender und Faser beziehungsweise Faser und Empfänger", erklärt Michael Rösch vom Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Universität Erlangen-Nürnberg.

Der Sender schickt einen gebündelten Lichtstrahl in die darunter liegende Faser. Die Stelle, die er dabei treffen muss ist winzig klein, nur etwa 70 mal 70 Mikrometer. Ungefähr genau so groß ist der Punkt, den der Lichtstrahl auf seinem Weg von der Faser zur Empfangseinheit finden muss. Die nötigen Bauteile müssen also überaus genau ausgerichtet werden.

Deshalb haben die Ingenieure der Universität Erlangen-Nürnberg ein ausgefeiltes Produktionsverfahren entwickelt: Sie kleben die Bauelemente zunächst mit einem Spezialkleber auf und härten die Verbindung mit UV-Licht. Dann kann gelötet werden. Das Löten fixiert nicht nur die Bauteile, sondern sichert auch deren elektronischen Kontakt zur Leiterplatte. Schon vor dem Kleben wurde ein wenig Lotpaste – winzig kleine Metallkügelchen - unter den Bauelementen aufgetragen. Die wird nun in einem Lötofen geschmolzen, ohne dass sich die Module auf dem flüssigen Metall verschieben können. Die gesamte Prozesskette zur Montage läuft vollautomatisch in einer Fertigungsanlage.

COMPAMED.de; Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg