Beschreibung
Steigende Datenraten und zunehmende elektrische Spannungsdifferenzen in hochintegrierten
Systemen führen vermehrt zu Einschränkungen und Fehleranfälligkeit bei
peripheren Kommunikationsstrecken. Zur stabilen Umsetzung einer leiterplattenintegrierten
Datenübertragung eignet sich besonders die optische Signalübertragung in
Form einer elektro-optischen Leiterplatte. Der Flexodruck zeigt Potential konturscharfe
optische Strukturen auf planarem Foliensubstrat effizient zu fertigen. Flexographisch
hergestellte Lichtwellenleiter eignen sich somit für einen Einsatz als kurzskalige Datenübertragungsstrecken
im Leiterplattenmaßstab. Ziel dieser Arbeit ist die Integration
dieser flexo-gedruckten Lichtwellenleiter in Leiterplatten. Basierend auf zwei Integrationskonzepten
wird der Transfer bislang bekannter gedruckter Lichtwellenleiter untersucht
und die daraus folgenden Anforderungsprofile zur industriell produktionstechnischen
Umsetzung von funktionellen Übertragungssystemen analytisch verfolgt. Dazu
werden zunächst Integrationsschnittstellen des konventionellen Leiterplattenherstellungsprozesses
ermittelt und physische Systemausgestaltungen abgeleitet. Auf Basis
des Flexodrucks wird ein Verfahren erforscht, um vollgemantelte Wellenleiter zu erzeugen,
die den Anwendungsanforderungen entsprechen. Unterschiedliche Ansätze
zur skalierbaren Stirnflächenpräparation werden ermittelt, um im Rahmen einer optischen
Charakterisierung die grundlegende Funktion der integrierten Wellenleiter nachzuweisen.
Abschließend werden in dieser Arbeit Anwendungsszenarien anhand von
Validierungsversuchen an aufgebauten Demonstratoren aufgezeigt. Als Ergebnis dieser
Arbeit kann die vollständig gedruckte elektro-optische Leiterplatte (PEOCB) als
Technologieträger in industrielle Anwendungsfelder überführt werden.
