Quantum X align

3Dアライメントした微細造形により
光実装のイノベーションを推進

オンファイバーとオンチップ

標準またはカスタマイズのファイバー・アレイ、フォトニック・チップ上への造形に最適化されたハードウェアとワークフロー

自動アライメント

基板のトポグラフィ計測とチップやファイバ上での3Dアライメントをナノレベルの精度で

光学グレードの3Dプリンティング

最高の形状精度と表面粗さ≦10 nmで実現する高度なフリーフォーム・マイクロオプティクス

ナノ精度アライメント・システム搭載の
クラス最高3Dプリンター

Quantum X alignは、造形した構造物を正確に配置するための高精度なアライメント機能を搭載し、フィールドで実証済のNanoscribeの3D微細造形技術を向上しました。サブミクロン精度で、光ファイバーやフォトニック・チップ上に自由形状のマイクロオプティクスを直接造形することができます。光集積および光実装のための効率的な光インタコネクトや、小型の結像光学系(例:低侵襲内視鏡検査用など)を製作できます。

Quantum X alignシステムのフロント・ビュー
アライメント、プリント、完了

集積フォトニクスや小型医療機器のパッケージングには、様々な微小光学素子を配置する手間と、それらを互いに、アクティブにアライメントすることが要求されます。Quantum X alignは、このプロセスを簡素化します: フォトニック・チップやファイバーコア上の光インターフェースを自動的に検出して、そこにフリーフォームのマイクロオプティクスや回折素子を直接造形します。このように、プロセスチェーンの複雑さが軽減され、組立公差が緩和されると同時に、よりコンパクトなデバイスを実現します。しばしばコストのかかるアクティブ・アライメントは、もはや不要です。

光ファイバーとフォトニック・チップにアライメント

3D自動ファイバーコア検出システムと自動傾斜補正機能により、シングルクリーブファイバーやV溝ファイバー・アレイ上への造形における正確なアライメントと最小限のカップリングロスを保証します。Quantum X alignはまた、基板のトポグラフィの3Dマッピングや、定義済みのマーカーや導波路への完全自動アライメントのための共焦点イメージングモジュールを装備。これによって、Quantum X alignは、フォトニック・チップの表面やファセット上にマイクロ光学素子を直接造形するための完璧なツールとなります。

お持ちのアイデアにアライメント

ナノスケールの精度を持つ3Dアライメントシステムは、パワフルで使いやすいワークフローと合わせて、マイクロオプティクス以外の3D微細造形の新しい可能性をも切り開きます。マイクロ流体工学から複雑なセンサーシステムまたはMEMSまで: Quantum X alignは、複雑な3D基板上への高精度な自動位置決めが必要な高精細3D微細造形に最適なツールです。

 
技術的特徴の要約
  • 正確な自動アライメントによる高性能3D微細造形
  • ファイバーコア検出による、光ファイバーのファセット上への正確なアライメントがなされたプリンティング
  • 3D基板トポグラフィマッピングに基づくチップの表面やファセット上への高精度なアライメントがなされたプリンティング
  • 基板の傾きの自動検出と補正
  • 高速微細造形を実現するスマート・スライシング
 
プリンティングプロセスとワークフロー
  • 2光子重合法(2PP)による高精細3Dプリンティング
  • DiLL(Dip-in Laser Lithography)による容易で堅牢なセットアップ
  • 100nmに至るまでのフィーチャ・サイズ・コントロール
  • あらかじめ定められた位置にアライメントする3Dプリンティング

フリースペース・マイクロ光結合

フリースペース・マイクロ光結合 (FSMOC) は、光実装や集積フォトニクスにおいて、非常に堅牢で高効率な光結合ソリューションをご提供します。チップやファイバーの光インターフェース上に直接造形されたフリーフォーム・マイクロオプティクスは、ご目的に合わせたビーム整形やモードフィールド調整を可能にします。これにより、光学素子間のアライメント公差が緩和され、アクティブ・アライメントの必要性がなくなります。(例:光インターコネクトの造形)FSMOCは実用上で柔軟性があり、アプリケーション固有の要求に合わせて容易に調整できます。これまでのチップレベルでのモードフィールド調整を、この新しい3Dプリンティングアプローチに移行することも可能です。

  • コスト効率の高い光実装方法
  • パッシブ・アライメントのためのアライメント公差の緩和
  • カップリングロスを≤1dBに至るまで低減可能
  • 新しい要求とアプリケーションに簡単かつ迅速に対応

Quantum X alignの性能詳細

  • 主な特徴
  • ご用途
  • 仕様
  • ダウンロード
  • ファイバー・アレイやチップ上への微細光学素子の高精細3Dプリンティング
  • 全空間方向でナノレベルの精度を持つ自動アライメント・システム
  • ファイバー照明ユニットによる高精度なファイバーコア検出
  • 3Dトポグラフィ検出とチップやチップ・ファセット上への精密アライメントのための共焦点モジュール
  • 基板の傾き自動認識とプリント調整機能
  • 解像度、精度、スピードを最適化するスマート・スライシング
  • カスタマイズまたは標準のファイバー・アレイやフォトニック・チップ用基板ホルダー
  • 最高精度でのレーザー出力制御と位置決めのための自動セルフキャリブレーションルーチン
  • タッチスクリーンとリモートコントロール・ソフトウェアによる高い操作性

精密にアライメントしたフリーフォーム微小光学素子のプロトタイピングと少量生産

  • 光インタコネクト用レンズドファイバー・アレイ
  • シングルファイバーまたはファイバー・アレイ上のイメージングおよびビーム整形オプティクス
  • 光集積チップ上の光インタコネクト
  • 光集積チップ上でのビーム整形や集光

以下の研究、産業分野におけるパイオニアやイノベーターに最適な設計

  • 集積フォトニクス
  • 光実装
  •  医療機器
  • 光センシング
  • 量子技術
ベンチマークスコア
3Dアライメント精度 1 最小100 nm (xy) / 500 nm (z)
表面粗さ Ra 最小 ≤ 10 nm
形状精度 Sa ≤ 200 nm (ISO 25178)
フィーチャ・サイズ・コントロール 2 最小100nm
標準プロセス時間 20分(8xレンズドファイバー・アレイの値)
達成可能な結合損失 3 ≤ 1 dB
システムの一般特性
プリンティング技術

2光子重合(2PP)による3Dプリンティング
DiLL法

基板

ファイバー・アレイ(V溝)
シングルクリーブファイバー(シングル/マルチモード)
フォトニック・チップ(未実装/TO缶)
ウェハ(1”~6” / 25.4mm~150mm)
ガラス、シリコン、その他透明・および不透明材料
その他のフォームファクタについてはお問い合わせください

光硬化性樹脂

Nanoscribe 製IP光硬化性樹脂(ポリマー)
他社製およびカスタム材料にも対応

最大プリントエリア 50 x 50 mm²

達成可能な値は光硬化性樹脂やストラクチャ形状によって異なります。
1 検出精度は、選択された方法に依存します
2 全空間方向において100nmのフィーチャ・サイズ・コントロールが可能
3 デザイン、基板品質、測定方法よって異なりますが、一般的なアプリケーションのベストケースです。

Joost van Kerkhof, Chief Operations Officer of PHIX Photonics Assembly

PHIX Photonics AssemblyのCOO : Joost van Kerkhofのポートレート
我々は、事実上無限の光学設計を持ち、レンズドファイバー・アレイやレンズドチップを生産するNanoscribeの新しいアライメント3Dプリンティング技術に確信を持っています。

Quantum X align
ソフトウェアでお持ちのプリントジョブをアライメント

シンプルでパワフルなワークフロー

Quantum X alignを使用した作業は簡単です。私たちの最新のPCソフトウェアでプリントジョブを準備し、スマートなユーザーインターフェイスをお楽しみください。デザインをSTLファイルとしてインポートし、使用する基板とアライメント方法を設定します。標準構造および材料のためのすぐに使えるプリントパラメータをご用意しており、お考えのアプリケーションに合わせて調整出来ます。また、パラメータスイープを用いて、プレーンなウェハ上で複数のテストランを行うことで、新しいアプリケーションの評価を短時間で遂行出来ます。

セットアップが簡単: Quantum X alignは、へき開したシングルファイバー、ファイバー・アレイ、フォトニック・チップに適応性のある基板ホルダーをご用意しています。また、基板は1枚でも複数枚でも装填可能です。プロセス自体は、NanoscribeのDiLL技術の簡便性が生かされています。液体フォトレジストを基板上に塗布し、対物レンズを直接浸漬するため、スピンコーティングやイマージョンオイルの用意が不要です。

タッチスクリーンでプリントジョブを開始: Quantum X align の直感的なタッチスクリーンメニューで、簡単にプリンティングを完遂できます。各基板の開始位置を登録し、高解像度のライブカメラでダブルチェックした後、プリントジョブを開始します。その後、設定に応じてシステムが自動的にサブミクロンの精度でアライメントを実行します。

プリンティングの後、有機溶剤で洗い流すだけで未使用の樹脂を除去できます。他のリソグラフィ技術で知られているような熱処理は必要ありません。これにより、既存のプロセスチェーンとの互換性を最大限に確保し、チップ上の光学デバイスへの悪影響を回避することができます。

nanoConnectXで、いつもリモート接続: リモートアクセスソフトウェアnanoConnectXを使用して、オフィスからプリントジョブを開始およびモニタできます。そのため、Quantum Xシステムは、生産環境やマルチユーザー使用にも好適です。

ワークフローの概要

  • ソフトウェアベースのワークフロー
  • タッチスクリーン
  • nanoConnectX

このソフトウェアは、ナノ精度のアライメント作業を必要とする複雑なプリントジョブを作成するために特別に設計されています。お持ちのSTLファイルをインポートし、基板、プリンティングのパラメータ、そしてファイバー、フォトニック・チップ、または基板の任意のトポグラフィー上でのアライメント方法のパラメータを選択します。プリントジョブは、ネットワーク接続でQuantum X alignに転送できます。

主な特長 メリット
3D CADモデル・インポート 直感的なワークフローで、標準的なSTLファイルから最適なプリントジョブファイルを生成
プリントパラメータ・プリセット ファイバー・アレイやフォトニック・チップへの最適なプリンティング結果を得られ、直ぐに使えるプリセットパラメータ
アライメントパラメータ・プリセット 標準V溝ファイバー・アレイや、フォトニック集積回路の代表的な導波路のパラメータをすぐに利用可能
3Dプリント・プレビュー ミスを回避し、即座にフィードバックを取得
スマートスライシング お持ちのデザインに必要な解像度で造形できます: オプティカルグレードの表面仕上げを最高の解像度で、また粗く描かれた支持構造物を1つのプリントファイルで実現

Quantum X alignの制御およびモニタは、タッチパネル式フロントパネルとグラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)で行います。これらにより、わずか数ステップでプリントを成功に導きます。プリントプロジェクトを選択し、基板をセットし、プリントをスタートするだけです。

主な特長 メリット
3台のライブカメラ 3つの視点からプリティングプロセスをオンラインでモニター、常にプリントジョブの最新のステータスを確認可能
XYZ軸ステージコントロール ステージを移動して、基板上の任意の位置に、プリント領域を指定可能
ユーザフレンドリーなプリントセットアップ 樹脂と基板を選択し、ワンクリックでプリントジョブを開始
プロジェクトリスト プリントジョブの全履歴を追跡
自動インタフェースファインダ サブミクロン精度で基板の界面を特定
粗動アライメント タッチパネルをタップして基板の粗い初期位置を登録した後は、自動でアライメント

nanoConnectXは、Quantum Xシステム用のリモートアクセス・ソフトウェアです。タッチスクリーンの全ての機能と表示を、オンライン接続しているPC上で利用できます。

主な特長 メリット
システムへのリモートアクセス どこからでもQuantum X bioへお持ちのPCを接続可能
タッチスクリーンの全機能を利用可能 どこからでもプリントジョブを作成・制御・モニタ可能
プリントジョブとレポートのアップロード&ダウンロード プリンティング関連ファイルへお持ちのPCから直接アクセス可能

Quantum X align
フォトニックワールドにつなげる

アライメントした3Dプリンティング

カスタマイズの提案も承ります。
詳細をお聞かせください。

Nanoscribe's Quantum X align システム

お考えの課題に、当社技術、製品の有効性検討にご興味ございますか? Quatum X align製品デモ(2022年4月から)、または、お考えのデザインの実現可能性検証(ファイバー上へのプリントは、2022年2月以降に、チップ上へのプリントは2022年10月以降に可能)をご予約下さい。

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