Pilotlijnproject lnPulse voor stroomversnelling in Europese fotonica-productontwikkeling

16 Europese partners zijn deze week samen in Eindhoven begonnen aan het project InPulse. Het project gaat start-ups toegang bieden tot de allernieuwste productietechnologie voor fotonische geïntegreerde schakelingen (photonic integrated circuits, PIC's) die worden gemaakt op basis van indiumfosfide. Ze kunnen daardoor straks snel producten ontwikkelen, zonder kennis nodig te hebben van de complexe fabricagetechnologie. Dit maakt de ontwikkeling van velerlei nieuwe producten mogelijk. De Europese Commissie heeft 14 miljoen financiering beschikbaar gesteld voor het project.

Momenteel zijn er slechts een handvol bedrijven die zelfstandig PIC-producten kunnen ontwikkelen. Ze doen dit met hun eigen fabs (productielijnen). Maar start-ups met veelbelovende ideeën hebben dit niet en hebben daardoor moeite de markt te betreden. De pilot-productielijn van InPulse gaat ze de kans geven om hun concepten te ontwikkelen naar prototypes en pilotproductie, zonder fab of productiekennis.

De projectpartners van InPulse gaan ontwerphulpmiddelen ontwikkelen die automatisch de link vormen met het productieproces en de ‘packaging’ (het aanbrengen van verbindingen op de chip en omhullen ervan). Door de scheiding van ontwerp- en fabricagekennis kunnen start-ups de enorme investering in PIC-fabricagetechnologie vermijden.

In het project worden sterk op elkaar afgestemde methoden ontwikkeld die schaalbaar zijn qua productievolume. Ze zijn gericht op de versnelling van de ontwerpcyclus, het leveren van nauwkeurigere en voorspelbare ontwerptools, productie en testen. Het project bouwt voort op het baanbrekende werk van het Joint European Platform for Photonic Integration of Components and Circuits (JePPIX.eu), dat nu al PIC-prototypediensten aanbiedt. InPulse maakt de overgang naar productie mogelijk.

De eerste fase van InPulse is gericht op het robuuster maken van de technologie en het creëren van bedrijfsprocessen voor versnelde ontwikkeling. In de tweede fase van het project worden zo’n dertig nieuwe producten ontwikkeld om de werking van de pilot-lijn te demonstreren. Voor deze fase zoekt het projectconsortium naar bedrijven en ontwerpers die hun ideeën en ontwerpen willen realiseren.

De projectpartners van InPulse zijn de Technische Universiteit Eindhoven, AMIRES, Aarhus University, Bright Photonics, European Photonics Industry Consortium (EPIC), ficonTEC Service, Fraunhofer HHI, III-V Lab, Mellanox Technologies, Photon Design, Synopsys, Smart Photonics, Technobis Fibre Technologies, Tyndall National Institute, VLC Photonics and VPIphotonics.

Het project krijgt steun van de Europese Commissie, het Public Private Partnership Photonics21 (PPP) en het PhotonDelta-ecosysteem voor geïntegreerde fotonica. De Europese Commissie heeft eerder fotonica bestempeld als een van de zes belangrijkste ‘enabling technologies’ van Europa.

Fotonische chips
Fotonische chips (PIC's) zijn microchips die licht (fotonen) als werkpaard gebruiken, terwijl micro-elektronica is gebaseerd op elektriciteit (elektronen). PIC’s hebben een ongekende energie-efficiëntie, snelheid en precisie, wat de deur opent naar vele fascinerende nieuwe soorten producten. Denk aan toepassingen zoals detectie, beeldvorming en communicatie.

Net als bij micro-elektronica zijn de componenten van fotonische chips extreem klein en bestaat de productie uit een groot aantal hypernauwkeurige, hightech stappen. Er komt niet alleen veel dure apparatuur bij kijken, maar ook veel hightech-kennis en -vaardigheden. En omdat de markt dicteert dat producten snel worden ontwikkeld, moet de productontwikkeling zo ingericht zijn dat de weg van ontwerp naar preproductie snel en betrouwbaar is. InPulse gaat daar een open-access service voor leveren.

Tweede pilotlijn
Twee maanden geleden werd al een tweede, complementaire pilotline voor geïntegreerde fotonica gelanceerd (OIP4NWE). Dat project is gericht op de ontwikkeling van een ​​nieuwe generatie productietools, waar InPulse uitgaat van bestaande apparatuur. De apparatuur die voortkomt uit OIP4NWE zal in de latere stadia van InPulse ook gebruikt worden. Beide projecten worden geleid door de TU Eindhoven.