Oppervlakken activeren met flexibele en handzame plasma-bronnen

Kompakte, atmosphärische Plasmaquelle im 2,45 GHz-ISM-Band, u.a. geeignet zur Oberflächenaktivierung oder in der Medizin. (© FBH/D. Wolf) / Compact, atmospheric plasma source in the 2,45 GHz ISM-band, geschikt bijvoorbeeld voor oppervlakte-activering of medische toepassingen. (© FBH/D. Wolf)

Kompakte Pulslichtquelle levert flexibele pulsen in het picoseconde- en nanosecondebereik met nanojoule-energieën. (© FBH/P. Immerz) / Compacte pulslichtbron die flexibele pulsen in het picoseconde- en nanosecondebereik levert met nanojoule-energieën. (© FBH/P. Immerz)

Op de vakbeurs SEMICON Europa in München presenteert het Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) van 13 tot 16 november 2018 actuele nieuwigheden en verdere ontwikkelingen. Het instituut is te vinden op de gezamenlijke stand van de »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland« in hal A4, stand 504.

Op de stand toont het FBH onder andere een compacte atmosferische plasma-bron, die bijvoorbeeld geschikt is voor de behandeling van oppervlakken en voor integratie in productiemachines of procesmachines. Ter plekke worden voorbeeldig testoppervlakken geactiveerd om ze bijvoorbeeld voor te bereiden op printen of coaten. De bron in het 2,45 GHz-ISM-band bestaat uit een microgolf-vermogenoscillator, een resonator voor plasma-activatie en de besturings-elektronica, die samen in een compacte behuizing zijn geïntegreerd. De toevoer van het plasma-medium (lucht, zuurstof, argon, ...) en het koelmedium is zo flexibel gerealiseerd dat de bron zowel handmatig (bijvoorbeeld in de geneeskunde) als in productiemachines of procesmachines (bijvoorbeeld drukindustrie, coatingsystemen) kan worden geïntegreerd. De plasma-bron bereikt een vermogen van ongeveer 20 W, wat voor veel toepassingen voldoende is.

Op de stand is ook een alles-in-één pulslichtbron (PLS) te zien, die twee kerncompetenties van het FBH combineert: op maat gemaakte diode-lasers voor pulsgeneratie in combinatie met geoptimaliseerde hogesnelheidscomponenten voor de besturing. De PLS levert uiterst precieze pulsen in het pico- en nanosecondenbereik met nanojoule-energieën. Pulsenergie, -duur, en -afstand evenals herhalingsfrequenties kunnen flexibel worden aangepast. Het lasersysteem biedt vrij te kiezen opeenvolgende frequenties van Hertz- tot in de megahertz-gebied en pulsspitzen-vermogen tot 50 watt. Het alles-in-één systeem kan computergestuurd in meerdere pulsvormen worden geschakeld en eenvoudig worden geïntegreerd in diverse lasersystemen.

Bovendien presenteert het FBH de demonstrator van een potentialvrije differentiële testkop voor het meten van hoge stromen. Met deze meetadapter voor oscilloscopen kunnen differentiële elektrische signalen in het frequentiebereik van DC tot meer dan 1 GHz galvanisch gescheiden worden gemeten – ook bij overlay door een hoge gemeenschappelijke modus spanning. Als ander expositie zijn heterogeen geïntegreerde chips voor terahertz-toepassingen te zien, die de voordelen van twee technologische werelden op chipniveau combineren: de hoge uitgangsvermogens van indiumfosfide met de complexiteit van siliciumtechnologie.