Tilbake til søkeresultatene

NANO2021-Nanoteknologi og nye materiale

Sammenhengen mellom mikrofeil i optiske aktive elementer og sammenbrudd i mekanisk, fysisk og elektrisk testing

Alternativ tittel: The connection between micro failures in optical active elements and break down in mechanical, physical and electrical testing.

Tildelt: kr 9,0 mill.

Prosjektleder:

Prosjektnummer:

281926

Prosjektperiode:

2018 - 2022

Organisasjon:

Geografi:

Microfail prosjektet er fokusert på å forstå effekten av mikrofeil og defekter på observerte problem i produktet, som påvirker linsenes ytelse eller pålitelighet. Prosjektets første år var særlig fokusert på problemer i dropp-test. I typisk dropp-test for mobiltelefonkomponenter, blir en telefonlignende jig med linsen montert sluppet fra 1,5 m mot et granittgulv. Vi har observert at komponenter kan oppleve akselerasjoner på opptil 50000G. Dette er en ekstrem påvirkning. Siden fallretning og treffpunkt også er tilfeldig vil linsens innpakning ha stor betydning. Design og form på mobiltelfoner har også endret seg relativt mye fra stor, ofte plastbelagte telefoner til dagens slank og stive telefoner. Samtidig har kravene til å motstå fall økt og poLight må designe sine linser slik at de kan tåle framtidens tester. Tidlig i prosjektet ble det identifisert en metode for å drastisk forbedre linsenes motstand mot å ødelegges i dropp-test. Metoden ble patentsøkt, og er implementert i produksjonslinjen for alle TLens-produkter. I løpet av året har det vært gjennomført en full produktkvalifisering, med et omfattende pålitelighetstestprogram. I løpet av perioden har også forståelsen av viktigheten av å gjøre en korrekt montering av linser i dropp-test-jiggene blitt åpenbar. Kombinasjon av omfattende eksperimentelt arbeid, statistisk analyse og simuleringer har vært nødvendig for å kunne forstå komplekse sammenhenger mellom dropp-test betingelser og resultater. Ved å kontrollere (redusere) muligheten for små bevegelser av linsene/kameraene i dropp-jiggen, har feilraten i denne testen blitt redusert fra 20% til under 5%, noe som anses å være bra nok til å si at problemet med dropp-test nå er under kontroll. Det har vært gjennomført en vellykket produktkvalifisering for alle TLens produkter. Det siste årene er det første produktet blitt kvalifisert og satt i produksjon blant annet for bruk i smart klokker. Vi har også i 2020/21 oppdaget nye effekter som påvirker funksjonen og levetiden, men vi har identifisert og implementert løsninger som fungerer. Innledningsvis hadde Pos doc studenten god framdrift, men fra tidlig i 2020 har det vært utfordrende for Post-doc studenten. Vi hadde "time" ved synkrotronen i Frankrike i mars. Denne "timen" ble først utsatt til oktober og senere på ubestemt tid. Covid 19 satt en effektiv stopper for alt videre arbeid og vi var avhengig av å finne alternativ løsninger som i stor grad betød mye internt arbeid. En rekk tiltak er gjennomført for både å bedre feilraten, men også funksjonaliteten og ytelsen til linsene. Dette arbeidet inkluderer endringer i design på produktene sammen med kunden og større og mindre endringer i produksjonen (både skive prosessering og montasje).

I den opprinnelige søknaden er ikke tatt inn noen tekst knyttet til virkninger og effekt, derfor vil vi her i hovedsak fokusere på hva som er oppnådd: - Vi har identifisert feilmekanismer og kritiske feil. - Løsninger er prøvet ut og implementert i produsjon. - Mere optimale designløsninger for kundens produkter er utviklet og implementert. - Patentsøknader på viktige elementer av teknologien er innsendt. - Covid 19 har skapt utfordringer for prosjektet og deler av arbeidet måtte replanlegges - Feil raten har sunket, men vi har ikke nådd en feilrate på 5%

poLight as has developed their Tlens technology through the last years and the first product (Silver) is now entering in to mass-production. The next step will be development of new products such as AF-lenses with larger apertures as well as Optical Image Stabiliser (OIS) and an integrated OIS-AF. This require a range of new knowledge which will be aquired through R&D project together with SINTEF, NTNU, HSN and a number of sub-suppliers. Parts of this work i organized in projects partly funded by Forskningsrådet (BTHE, HybridMEMS, HiFPac and this new project Microfail) Microfail is devoted to understanding the effect of micro fails and defects on any observed issue like cracks, delamination, corrosion, moisture absorption and haziness. Larger, more complex structures like OIS are most likely more sensitive to these defects and it is important that we are able to control them. Samples are selected from our product test programs (Not a part of this project) and made in controlled experiments due to time temperature and environment. All selected samples are analysed by SINTEF and NTNU and evaluated in cooperation with poLight scientists. A number analytical techniques will be used including destructive and non-destructive tests described in the project description. We may also need analytical instruments not available in Norway. Through our partners we may use facilities in SNRF, CERN and som other laboratories. Finally we will tune and adjust wafer processing parameters and assembly process to avoid or reduce the number of defects.

Budsjettformål:

NANO2021-Nanoteknologi og nye materiale