Optoelectronic Integration ọna

Optoelectronicọna Integration

Awọn Integration tiphotonicsati ẹrọ itanna jẹ igbesẹ bọtini ni imudarasi awọn agbara ti awọn ọna ṣiṣe alaye, muu awọn oṣuwọn gbigbe data yiyara, agbara agbara kekere ati awọn apẹrẹ ẹrọ iwapọ diẹ sii, ati ṣiṣi awọn aye tuntun nla fun apẹrẹ eto. Awọn ọna Integration ni gbogbogbo pin si awọn ẹka meji: isọpọ monolithic ati isọpọ chip pupọ.

Monolithic Integration
Ijọpọ Monolithic jẹ iṣelọpọ photonic ati awọn paati itanna lori sobusitireti kanna, nigbagbogbo lilo awọn ohun elo ibaramu ati awọn ilana. Ọna yii ṣe idojukọ lori ṣiṣẹda wiwo ti ko ni iyasọtọ laarin ina ati ina laarin chirún kan.
Awọn anfani:
1. Din awọn adanu isọpọ: Gbigbe awọn fọto ati awọn paati itanna si isunmọtosi dinku awọn adanu ifihan agbara ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn asopọ chip-pipa.
2, Imudara ilọsiwaju: Isọpọ ti o pọ si le ja si awọn iyara gbigbe data yiyara nitori awọn ọna ifihan kukuru ati idinku idinku.
3, Iwọn ti o kere julọ: Isọpọ monolithic ngbanilaaye fun awọn ẹrọ ti o ni iwọn pupọ, eyiti o jẹ anfani julọ fun awọn ohun elo ti o ni opin aaye, gẹgẹbi awọn ile-iṣẹ data tabi awọn ẹrọ amusowo.
4, dinku agbara agbara: imukuro iwulo fun awọn idii lọtọ ati awọn asopọ asopọ gigun, eyiti o le dinku awọn ibeere agbara ni pataki.
Ipenija:
1) Ibamu ohun elo: Wiwa awọn ohun elo ti o ṣe atilẹyin mejeeji awọn elekitironi didara ati awọn iṣẹ photonic le jẹ nija nitori wọn nigbagbogbo nilo awọn ohun-ini oriṣiriṣi.
2, Ibamu ilana: Ṣiṣepọ awọn ilana iṣelọpọ Oniruuru ti ẹrọ itanna ati awọn fọto lori sobusitireti kanna laisi ibajẹ iṣẹ ti eyikeyi paati jẹ iṣẹ-ṣiṣe eka kan.
4, iṣelọpọ eka: Itọka giga ti o nilo fun itanna ati awọn ẹya photononic mu ki idiju ati idiyele ti iṣelọpọ pọ si.

Olona-ërún Integration
Ọna yii ngbanilaaye fun irọrun nla ni yiyan awọn ohun elo ati awọn ilana fun iṣẹ kọọkan. Ninu iṣọpọ yii, itanna ati awọn paati photonic wa lati awọn ilana oriṣiriṣi ati lẹhinna pejọ papọ ati gbe sori package tabi sobusitireti ti o wọpọ (Nọmba 1). Bayi jẹ ki a ṣe atokọ awọn ipo imora laarin awọn eerun igi optoelectronic. Isopọmọ taara: Ilana yii jẹ pẹlu olubasọrọ ti ara taara ati isọpọ ti awọn aaye ero meji, nigbagbogbo ni irọrun nipasẹ awọn ipa isunmọ molikula, ooru, ati titẹ. O ni anfani ti ayedero ati awọn asopọ ipadanu ti o kere pupọ, ṣugbọn nilo deede deede ati awọn ipele mimọ. Isopọpọ Fiber/Grating: Ninu ero yii, okun tabi okun okun ti wa ni ibamu ati somọ si eti tabi dada ti chirún photonic, gbigba ina laaye lati darapọ mọ ati jade kuro ninu chirún naa. Awọn grating tun le ṣee lo fun iṣọpọ inaro, imudarasi ṣiṣe ti gbigbe ina laarin chirún photonic ati okun ita. Nipasẹ awọn iho ohun alumọni (TSVs) ati awọn bumps micro: Awọn iho silikoni jẹ awọn asopọ inaro nipasẹ sobusitireti ohun alumọni, gbigba awọn eerun igi ni awọn iwọn mẹta. Ni idapọ pẹlu awọn aaye micro-convex, wọn ṣe iranlọwọ lati ṣaṣeyọri awọn asopọ itanna laarin itanna ati awọn eerun photonic ni awọn atunto tolera, ti o dara fun isọpọ iwuwo giga. Layer intermediary opitika: Layer intermediary opitika jẹ sobusitireti lọtọ ti o ni awọn itọsọna igbi opiti ti o ṣiṣẹ bi agbedemeji fun lilọ awọn ifihan agbara opiti laarin awọn eerun igi. O ngbanilaaye fun titete deede, ati afikun paloloopitika irinšele ti wa ni ese fun pọ ni irọrun asopọ. Isopọpọ arabara: Imọ-ẹrọ imora ti ilọsiwaju yii daapọ imora taara ati imọ-ẹrọ ijalu lati ṣaṣeyọri awọn asopọ itanna iwuwo giga laarin awọn eerun ati awọn atọkun opiti didara giga. O jẹ pataki ni ileri fun iṣiṣẹpọ optoelectronic iṣẹ-giga. Solder ijalu imora: Iru si isipade chirún imora, solder bumps ti wa ni lo lati ṣẹda itanna awọn isopọ. Bibẹẹkọ, ni ipo ti isọpọ optoelectronic, akiyesi pataki gbọdọ wa ni san lati yago fun ibajẹ si awọn paati photonic ti o fa nipasẹ aapọn gbona ati mimu titete opiti.

olusin 1:: Electron/photon chip-to-chip Bonding eni

Awọn anfani ti awọn isunmọ wọnyi jẹ pataki: Bi agbaye CMOS ti n tẹsiwaju lati tẹle awọn ilọsiwaju ninu Ofin Moore, yoo ṣee ṣe lati yara mu iran kọọkan ti CMOS tabi Bi-CMOS sori chirún photonic ohun alumọni olowo poku, ni ikore awọn anfani ti awọn ilana ti o dara julọ ni photonics ati ẹrọ itanna. Nitoripe awọn photonics gbogbogbo ko nilo iṣelọpọ ti awọn ẹya kekere pupọ (awọn iwọn bọtini ti o to 100 nanometers jẹ aṣoju) ati awọn ẹrọ jẹ nla ni akawe si awọn transistors, awọn ero eto-ọrọ aje yoo ṣọ lati Titari awọn ẹrọ photonic lati ṣe iṣelọpọ ni ilana lọtọ, ti o yapa si eyikeyi ilọsiwaju ti ilọsiwaju. itanna beere fun ik ọja.
Awọn anfani:
1, irọrun: Awọn ohun elo ati awọn ilana ti o yatọ le ṣee lo ni ominira lati ṣe aṣeyọri iṣẹ ti o dara julọ ti itanna ati awọn paati photonic.
2, idagbasoke ilana: lilo awọn ilana iṣelọpọ ogbo fun paati kọọkan le jẹ ki iṣelọpọ simplify ati dinku awọn idiyele.
3, Imudara ti o rọrun ati itọju: Iyapa ti awọn ẹya ara ẹrọ ngbanilaaye awọn ẹya ara ẹni kọọkan lati rọpo tabi igbegasoke ni irọrun lai ni ipa lori gbogbo eto.
Ipenija:
1, pipadanu isopọpọ: Asopọ pipa-chip ṣafihan pipadanu ifihan agbara afikun ati pe o le nilo awọn ilana isọdi idiju.
2, idiju ti o pọ si ati iwọn: Awọn ẹya ara ẹni kọọkan nilo iṣakojọpọ afikun ati awọn asopọ interconnections, Abajade ni awọn iwọn nla ati awọn idiyele ti o ga julọ.
3, agbara agbara ti o ga julọ: Awọn ọna ifihan to gun ati afikun apoti le mu awọn ibeere agbara pọ si ni akawe si iṣọpọ monolithic.
Ipari:
Yiyan laarin monolithic ati iṣọpọ chip pupọ da lori awọn ibeere ohun elo kan pato, pẹlu awọn ibi-afẹde iṣẹ, awọn idiwọ iwọn, awọn idiyele idiyele, ati idagbasoke imọ-ẹrọ. Laibikita eka iṣelọpọ, iṣọpọ monolithic jẹ anfani fun awọn ohun elo ti o nilo miniaturization iwọn, agbara kekere, ati gbigbe data iyara-giga. Dipo, iṣọpọ chip pupọ nfunni ni irọrun apẹrẹ ti o tobi ju ati lo awọn agbara iṣelọpọ ti o wa tẹlẹ, ti o jẹ ki o dara fun awọn ohun elo nibiti awọn ifosiwewe wọnyi ju awọn anfani ti isọpọ tighter lọ. Bi iwadii ti nlọsiwaju, awọn isunmọ arabara ti o darapọ awọn eroja ti awọn ọgbọn mejeeji ni a tun ṣawari lati mu iṣẹ ṣiṣe eto pọ si lakoko ti o dinku awọn italaya ti o nii ṣe pẹlu ọna kọọkan.