Paagi sa Pag-apil sa Optoelectronic

OptoelectronicPaagi sa Pag-apil

Ang panagsama saang photonicsUg ang mga elektroniko usa ka hinungdan nga lakang sa pagpalambo sa mga kapabilidad sa mga sistema sa pagproseso sa kasayuran, nga nagpatuman sa mas paspas nga pag-undang sa pagbalhin sa data, dugang nga mga disenyo sa pagbalhin sa datos, ug dugang nga pag-abli sa kuryente ug labi ka compact nga mga oportunidad alang sa disenyo sa sistema. Ang mga pamaagi sa pag-apil sa kasagaran gibahin sa duha ka mga kategorya: pag-apil sa monolithic ug pag-apil sa daghang chip.

Pag-apil sa Monolithic
Ang pag-apil sa monolithic naglangkit sa paghimo og mga sangkap sa photonic ug electronic sa parehas nga substrate, kasagaran gamit ang mga katugbang nga mga materyales ug proseso. Kini nga pamaagi nagpunting sa paghimo sa usa ka seamless interface tali sa suga ug kuryente sa sulod sa usa ka chip.
Mga bentaha:
1
2, Maayo nga Pag-uswag: Ang labi ka labi nga panagsama mahimong mosangput sa mas paspas nga mga tulin sa pagbalhin sa datos tungod sa labi ka labi ka labi nga mga agianan sa signal ug pagkunhod sa latency.
3, mas gamay nga gidak-on: Ang pag-apil sa monolithic nagtugot alang sa mga komplikado nga mga aparato, nga labi nga mapuslanon alang sa mga aplikasyon nga limitasyon sa wanang, sama sa mga data center o handheld nga mga aparato.
4, Pakunhuran ang pagkonsumo sa kuryente: Pagwagtang sa panginahanglan alang sa lainlaing mga pakete ug mga halayo nga mga interbado nga magkahiusa, nga mahimo'g makunhuran ang mga kinahanglanon sa kuryente.
Hagit:
1) Matarung nga Kompetensya sa Materyal: Ang Pagpangita Mga Materyal nga nagsuporta sa mga taas nga kalidad nga mga electron ug mga photonic function mahimong lisud tungod kay kanunay sila magkinahanglan lainlaing mga kabtangan.
2, Pag-proseso sa Pagpahiangay: Ang Pag-apil sa lainlaing mga proseso sa paghimo sa elektronika ug mga photon sa parehas nga substrate nga wala makaayo sa usa ka komplikado nga buluhaton.
4, komplikado nga paghimo: Ang hataas nga katukma nga gikinahanglan alang sa elektronik ug mga istruktura sa elektronik ug mga photononic nagdugang sa pagkakomplikado ug gasto sa paghimo.

Multi-chip nga panagsama
Kini nga pamaagi nagtugot alang sa labi ka kadali nga pagka-flexible sa pagpili sa mga materyales ug proseso alang sa matag function. Sa kini nga panagsama, ang mga sangkap sa elektronik ug photonic naggikan sa lainlaing mga proseso ug dayon gitigum ug gibutang sa usa ka sagad nga pakete o substrate (Figure 1). Karon ilista naton ang mga mode sa pagtagbo tali sa mga optoelectronic chips. Direct Bonding: Kini nga pamaagi naglangkit sa direkta nga pisikal nga pagkontak ug pag-bonding sa duha nga mga ibabaw nga plano, nga sagad nga gipadali sa molekula nga pwersa sa molekular, init, ug presyur. Kini adunay bentaha sa kayano ug potensyal kaayo nga mga koneksyon sa pagkawala, apan kinahanglan nga tukma ug limpyo nga mga ibabaw. Fiber / Grata Coupling: Sa kini nga pamaagi, ang fiber o fiber array gipahiangay ug gihigot sa sulab o nawong sa photsonic chip, nga gitugotan ang kahayag nga igasulud sa gawas sa chip. Ang grating mahimo usab nga gamiton alang sa bertikal nga pag-coupling, pagpalambo sa kaarang sa paghatud sa kahayag tali sa photonic chip ug sa gawas nga lanot. Pinaagi sa mga lungag sa Silicon (TSVS) ug mga micro-bumps: Ang mga lungag sa Silicon mga bertikal nga magkahiusa pinaagi sa usa ka Silicon substrate, nga gitugotan ang mga chips nga ibutang sa tulo nga mga sukat. Inubanan sa mga puntos sa micro-convex, makatabang sila nga makab-ot ang mga koneksyon sa elektrikal tali sa mga elektronik ug photonic chips sa mga nakumpirma nga pag-apil sa high-density. Optical intermediary layer: Ang optical intermediary layer usa ka gilain nga substrate nga adunay mga optical waveguides nga nagsilbing tigpataliwala alang sa pag-ruta sa mga signal sa optical sa taliwala sa mga chipicing. Gitugotan niini ang tukma nga pag-align, ug dugang nga pasiboMga sangkap sa opticalmahimong mahiusa alang sa dugang nga kadali sa koneksyon. Hybrid Boning: Kini nga Advanced Technology Technology naghiusa sa direktang teknolohiya ug micro-bump nga teknolohiya aron makab-ot ang taas nga mga koneksyon sa elektrikal ug taas nga kalidad nga mga interface. Ilabi na nga nagsaad alang sa taas nga pasundayag sa optoelectronic co-integration. Soldi nga Bumbing Bonding: Susama sa Flip Chip Bonding, ang mga sagol nga sundalo gigamit sa paghimo sa mga koneksyon sa koryente. Bisan pa, sa konteksto sa Optoelectronic integrasyon, ang espesyal nga atensyon kinahanglan ibayad aron malikayan ang kadaot sa mga sangkap sa photonic nga hinungdan sa thermal tensiyon.

Hulagway 1:: Elektron / Photon Chip-to-Chip Bonding Scheme

Ang mga benepisyo sa kini nga mga pamaagi hinungdanon: tungod kay ang kalibutan sa CMO nagpadayon sa pagsunod sa balaod ni Moore, mahimo nga dali nga ipahiangay ang mga benepisyo sa labing kaayo nga mga proseso sa mga photonics ug electronics. Tungod kay ang mga photonics sa kadaghanan wala magkinahanglan sa mga gagmay nga istruktura (Key gidak-on ang mga 100 nga mga nanometer nga gitandi sa usa ka bulag nga proseso, nga gipunting sa usa ka aboneng proseso nga gikinahanglan alang sa usa ka abanteng proseso nga gikinahanglan alang sa katapusan nga produkto.
Mga bentaha:
1, Flexible: Ang lainlaing mga materyales ug mga proseso mahimong magamit nga independente aron makab-ot ang labing kaayo nga pasundayag sa mga sangkap sa elektronik ug photonic.
2, Pag-proseso sa Pagkamatuud: Ang paggamit sa mga proseso sa paghimo sa hamtong alang sa matag sangkap mahimong makapasimpurar sa produksiyon ug makunhuran ang mga gasto.
3, labi ka dali nga pag-upgrade ug pagmentinar: Ang pagbulag sa mga sangkap nagtugot sa mga indibidwal nga sangkap nga mapulihan o ma-upgrade nga dali nga wala makaapekto sa tibuuk nga sistema.
Hagit:
1, Pagkawala sa Interconnection: Ang koneksyon sa off-chip nagpaila dugang nga pagkawala sa signal ug mahimong manginahanglan komplikado nga mga pamaagi sa pag-alignment.
2, Nagdugang nga pagkakomplikado ug gidak-on: Ang mga indibidwal nga sangkap nanginahanglan dugang packaging ug interconnection, nga miresulta sa mas daghang gidak-on ug potensyal nga mas taas nga mga gasto.
3, Mas Taas nga Konsumo sa Power: Ang mas taas nga mga agianan sa signal ug dugang nga pakete mahimo nga madugangan ang mga kinahanglanon sa kuryente kung itandi sa pag-apil sa monolithic.
Konklusyon:
Ang pagpili tali sa monolithic ug multi-chip nga pag-apil nag-agad sa mga kinahanglanon nga aplikasyon, lakip ang mga katuyoan sa pasundayag, gidak-on sa pasundayag, pagkahamtong sa salapi, ug pagkahamtong sa teknolohiya. Bisan pa sa paghanam sa pagkakomplikado, ang pag-apil sa monolithic mapuslanon alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan kaayo nga pag-usab, ubos nga pag-konsumo sa kuryente, ug pag-transmiger sa data sa high-speed. Hinuon, ang pag-apil sa daghang-chip nagtanyag labi ka dali nga pagdisenyo ug paggamit sa adunay mga kapabilidad sa manufacturing, nga gihimo kini nga angay alang sa mga aplikasyon kung diin kini nga mga hinungdan labaw sa mga benepisyo sa labi ka labi nga mga benepisyo sa labi ka labi nga mga kaayohan sa labi ka labi ka labi ka labi nga mga benepisyo sa labi ka labi nga mga benepisyo sa labi ka labi nga mga kaayohan sa labi ka labi ka labi nga mga benepisyo sa labi ka labi ka labi ka labi nga mga benepisyo. Samtang ang panukiduki nag-uswag, ang hybrid nagkaduol nga naghiusa sa mga elemento sa parehas nga mga pamaagi gisuhid usab aron ma-optimize ang mga hagit nga may kalabutan sa matag pamaagi.