半导体西方预览

由波拉多伊
快速增长的带宽需求正在推动电信和数据中心的用户兴趣移动高速光学连接越来越接近芯片,从microbumping作为包装技术最新进展,结合现在wafer-level重新分配使成为可能。

到和chip-to-board光学连接越来越像一个可行的解决方案在未来几年内的输入/输出障碍随着电信网络和数据中心大努力应对不断增长的对带宽的需求。但是仍然有很多分歧就如何最好地。我们邀请一些领先的开发商半导体西2014讨论他们的进展将光学与电子,在包级别和圆片的水平。

在从Compass-EOS包访问的解决方案是,目前航运商业路由器光学处理器芯片在底板之间的连接,由包装标准光学死在一个模块与控制ASIC。“我们不做古典photonics-no波指南或调节器硅,硅”Shuki本杰明解释说,以色列启动过程工程经理,谁将在这个项目上演讲。“我们把传统VCSELs和硅光敏二极管矩阵,然后把信息在硅的光。“公司的投资者包括康卡斯特和思科。

芯片组装技术,开发与德国弗劳恩霍夫研究所的合作,基本上倒装芯片光学模的ASIC黄金支柱疙瘩,类似于III-Vs一直倒装芯片对硅军事夜视红外探测器。“我们使用传统的设备,而不是传统的过程,”本杰明说。

模拟电路包括处理器处理的光学和电子信号之间的转换芯片的进出。optics-on-ASIC单元安装在一个有机插入器的排气阀孔暴露出光学模具,然后整个模块与传统SMT技术安装在印刷电路板断路。有激光和光敏二极管的阵列光像素与匹配的数组的纤维以一个定制的硅光纤束的套圈。光学设计是晶状体核中继系统,光的VCSEL或纤维平行在第一个镜头,然后集中在第二个成纤维或对原有分别。这种设计允许一个非常宽松的公差。一系列的这些模块创建一个全网状多个处理器之间的直接与多模光纤光学公司的路由器。

最初的客户是电信网络用户,包括一级NTT通信和电信的球员在美国和澳大利亚系统集成商COMDATE,与其他用户在美国和日本现在测试设备。“主要原因是,它允许系统越来越少用能源,”本杰明说。

公司目前正在做wafer-level商业工厂处理和碰撞,在房子和做组装,但希望组装转移到一个OSAT伙伴加大音量。“成交量低开始,因为它是一个路由器,但随着制造证明自己其他应用程序将出现在大型服务器在高移动信息,”他说。“我们相信,在未来越来越多的死会有某种光学连接启用高带宽数据交换,我们认为这种技术可以帮助使它。”

CEA-Leti和合作伙伴选择wafer-level集成
CEA-Leti,另一方面,分子直接债券III-V激光材料加工的硅晶圆级别,并报告最先进的混合激光在硅10%插接效率。

“我们认为我们有一个非常符合成本效益的过程中,“西尔维的流产说Leti集成光子学的项目主管,他将更新他们的进展在半导体西方。他们种植III-V增益可使基质层,然后债券一下子死脸朝下的硅片调节器和照片探测器已经有图案的。很放松~ 50µm对齐要求。可使底物被移除,保税III-V死在常规wafer-level流程进一步处理。把昂贵的化合物半导体材料只在需要时可以节省成本,也在做激光加工在晶圆级,和潜在的重用移除InP处理衬底。然后该光子芯片集成了电子的变体Leti的3 d包装过程,翻转凿光子学死亡的司机紧紧地把疙瘩。开发技术与一些重量级合作伙伴在通信和网络应用程序在法国支持红外热成像Nanoelec计划”项目Investissements d的未来”。

Aurrion采用类似的方法,构建波导和被动光学组件直接在硅片上,然后结合未加工chiplets更高性能的化合物半导体材料的光学激光、调节器和光敏二极管。chiplets不需要精确对齐在波导上,因为它们是铭刻在流程流中的所需的模式。die-to-wafer放置工具和低温焊接已成为越来越多的可以从MEMS和wafer-level包装世界,通常需要重新分配的芯片不同的晶片包装。“利用集成电路基础设施允许扩展III-V-based光学设备如激光和调节器到非常大的数组,”埃里克•霍尔表示Aurrion业务开发副总裁,他也会说话。

这仍然是一个挑战为高效生产光纤仍然经常需要主动与光子芯片,但必要的行业基础设施为某种被动和标准连接解决方案可能开始出现。流产表明英特尔的合作开发与纤维供应商康宁可能是第一步,使用硅光电路和多模光纤的优化在1310 nm 25岁延长到430 gbps, 100标准相比VCSEL-based解决方案。发展基础设施的另一个贡献Leti移植其光子图书馆从200 mm研发线联合300毫米与意法半导体设备。“这是让人安心的商业化道路正在开放生产铸造,”她指出。

“电信应用程序将第一个,因为他们可以主动对齐,“建议流产,指出商业发射器和接收器可能会开始今年晚些时候和明年。“相距应用程序将需要一段时间,但随着带宽的增加其竞争优势的低密度在增加传输,和高容量生产能力,硅光子学将可能取代电子在5到8年任期。”

这些人将加入了琼Trewhella来自IBM,约翰•坎宁安从Oracle从Aurrion埃里克·霍尔,彼得·德·Dobbelaere Luxtera讨论最近的进展的硅光子学西方国家半导体、7月8 - 10日在旧金山。

Paula能源部半是技术总监。