制造光子芯片兼容现有OSAT组装和测试线。
最近,节奏举行了第五光子学峰会,CadenceCONNECT:光子对高性能计算的贡献。你可以阅读我以前的帖子:
第三天是如何连接的传入和传出纤维光学芯片。下面我将介绍更多细节,但有三种基本方法:
在问答,我主持的,这是一个大讨论。权衡似乎高容量,被动对齐比较便宜。的绝对最佳符合绝对最低光损失,活动不能被打败。
另一个问题是使尽可能兼容的方法与现有OSAT组装和测试线。显然是非常昂贵的构建一个特殊的生产线,而不是添加几个步骤(甚至没有在一个演示)到现有的生产流程。毕竟,硅光子学的一大优势是,它利用现有的300毫米硅铸造生产线和增加了几步。我们需要做相同的连接纤维。
另一个问题是,无论我们做什么必须能够应对焊料回流,同时在组装包级别,还在PCB组装。使材料的选择重要(因为他们不能融化在体温过低)。我们面临一个类似的限制以来,集成电路制造互连金属无法生存在扩散炉的温度。
然而,这是不可避免的更复杂的和昂贵的所有正常组装东西(毕竟,还有电子在所有这些芯片)并添加这些额外步骤。事实上,而构建一个正常(non-photonic)芯片,制造大量的成本和装配和测试可能是20%,而对于硅光子学是反过来的。构建芯片是便宜,但是包的成本和所需的额外的步骤组装和测试占80%的成本。
演讲者是:
我写之前IBM使用的基本过程,在我2017年GF硅光子学:纤维附加的秘方。
亚历山大是一个专业的工程师在测试和装配操作Bromont(蒙特利尔郊区)。IBM称其主要装配技术”纤维在v型槽。“这被动的自动对准(大会期间所以没有分析的光路径)和高吞吐量。
基本上,v型槽蚀刻到死,纤维放入夹具并压制成凹槽。如果纤维略有偏差,凹槽的形状将他们压下来。他们与胶水粘在紫外光固化的五秒。
上面的图表显示了过程更详细一些,右边自动对准实际上是如何运作的。他们所做的程序集12纤维,现在16日工作。
卢卡斯的演讲的核心是他所谓的“光子wirebonding”。过程是相当惊人的,介于芯片wirebonding, 3 d打印技术、光刻技术。这是它是如何工作的。
芯片和光纤(s)是航母。然后使用高分辨率成像计算的确切位置连接网站,几乎以相同的方式作为步进式晶片曝光机精确对齐。整个事情然后涂有一种特殊的光致抗蚀剂。这是然后用激光结构在三维空间中。抵制变化的光学透明和刚性”线。“最后,抵制剥离只留下了几根电线。
这些都是脆弱的,所以最后添加一个保护层,以防止物理伤害。
上面的照片是一个真正的系统。顶部是一个正常的芯片,wirebonded硅光子芯片(蓝色)。左边是输入激光(粉色)。向右是即将离任的纤维。所有连接从激光和纤维使用光子线债券。
Ed描述的功能目的的罗彻斯特测试和包装设备(TAP)。他讨论了微电子组装。但对于这篇文章,这是他在光子学的描述他们的能力。注意所有光子大会是活跃的,需要启动设备或适当的光学回路。
Hesham有另一个被动的装配方法。他一开始指出,是什么使微电子包装成功的是平台的层次结构和连接器。重要的是,(不包括wirebonding)当一个平台将在另一个之上,同时所有连接。他的目标是做同样的光学连接用他所谓的“光子疙瘩。”
这是一个例子。粉色线波导。小方格光子碰撞。下面(看不见)肿块以通常的方式连接电子当这个平台是把最重要的。这个想法是为了连接光学和电子由一个芯片放置。
这是显微镜下的照片,两个波导终止与3 d结构制造晶片的水平。内部正在镜子和有透镜的镜子。
上面这种方法的优缺点。基本上,它使光学装配几乎完全像电气装配和在同一时间完成。
这并不直接覆盖纤维连接。这是完成了“光子塞”附加到光子撞击。纤维插入“球面光学”,如下图中。
这是一个有趣的早晨,有四个不同的纤维连接到芯片方法:
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