OptoelectronicSameiningaraðferð
SamþættingLjósfræðiOg rafeindatækni er lykilatriði í því að bæta getu upplýsingavinnslukerfa, sem gerir kleift að fá hraðari gagnaflutningshraða, lægri orkunotkun og samsniðna hönnun tæki og opna risastór ný tækifæri fyrir kerfishönnun. Sameiningaraðferðum er almennt skipt í tvo flokka: monolithic samþættingu og samþættingu margra flísa.
Monolithic samþætting
Monolithic samþætting felur í sér að framleiða ljósritunar- og rafeinda hluti á sama undirlagi, venjulega með samhæfðum efnum og ferlum. Þessi aðferð beinist að því að skapa óaðfinnanlegt viðmót milli ljóss og rafmagns innan eins flísar.
Kostir:
1. Draga úr samtengingartapi: Að setja ljóseindir og rafræna íhluti í nálægð lágmarkar merkistap sem tengist tengingum utan flís.
2, Bætt árangur: Strangari samþætting getur leitt til hraðari gagnaflutningshraða vegna styttri merkjaslóða og minnkaðs leyndar.
3, Minni stærð: Monolithic samþætting gerir ráð fyrir mjög samningur tækjum, sem er sérstaklega gagnlegt fyrir plásstakmörkuð forrit, svo sem gagnaver eða handfesta tæki.
4, draga úr orkunotkun: útrýma þörfinni fyrir aðskildum pakka og samtengingum í langri fjarlægð, sem getur dregið verulega úr aflþörf.
Áskorun:
1) Efnissamhæfi: Að finna efni sem styðja bæði hágæða rafeindir og ljóseindaraðgerðir getur verið krefjandi vegna þess að þau þurfa oft mismunandi eiginleika.
2, ferli eindrægni: Að samþætta fjölbreytt framleiðsluferli rafeindatækni og ljóseindir á sama undirlagi án þess að niðurlægja árangur einhvers íhluta er flókið verkefni.
4, flókin framleiðsla: Mikil nákvæmni sem krafist er fyrir rafræn og ljósritunarvirki eykur flækjustig og framleiðslukostnað.
Sameining margra flísar
Þessi aðferð gerir kleift að auka sveigjanleika við val á efni og ferlum fyrir hverja aðgerð. Í þessari samþættingu koma rafeinda- og ljóseindaríhlutirnir frá mismunandi ferlum og eru síðan settir saman og settir á sameiginlegan pakka eða undirlag (mynd 1). Nú skulum við skrá tengslunarstillingarnar milli optoelectronic flísar. Bein tenging: Þessi tækni felur í sér beina líkamlega snertingu og tengingu tveggja planar yfirborðs, venjulega auðveldað með sameindatengingaröflum, hita og þrýstingi. Það hefur þann kost að einfaldleika og hugsanlega mjög lágt tap tengingar, en krefst nákvæmlega samstilltra og hreinra yfirborðs. Trefjar/rifin tenging: Í þessu kerfi er trefjar eða trefjar fylkingin í takt og tengd við brún eða yfirborð ljóseindaflís, sem gerir kleift að tengja ljós inn og út úr flísinni. Einnig er hægt að nota grindina til lóðréttrar tengingar og bæta skilvirkni ljóss ljóss milli ljóseindaflís og ytri trefjar. Í gegnum sílikonholur (TSV) og örbökkum: Kísilgöt eru lóðrétt samtenging í gegnum kísil undirlag, sem gerir kleift að stafla flísunum í þrívídd. Saman við ör-kóngana stig hjálpa þeir til að ná raftengingum á milli rafrænna og ljóseindaflísar í staflaðum stillingum, hentugur fyrir samþættingu með mikla þéttleika. Optískt millilaga lag: Ljósleiðarlagið er sérstakt undirlag sem inniheldur sjónbylgjuleiðbeiningar sem þjóna sem milliliður til að beina sjónmerkjum milli flísar. Það gerir kleift að ná nákvæmri röðun og viðbótar aðgerðalausLjósþættirHægt að samþætta fyrir aukinn sveigjanleika tenginga. Hybrid-tenging: Þessi háþróaða tengibúnað tækni sameinar beina tengingu og örbump tækni til að ná háþéttni raftengingum milli flísar og hágæða sjónviðmóta. Það er sérstaklega efnilegt fyrir afkastamikla optoelectronic sam-samþættingu. Lóðmálmur lóðmálmur: Svipað og flip flísartenging, lóðmálmur eru notaðir til að búa til raftengingar. Hins vegar, í tengslum við optoelectronic samþættingu, verður að huga sérstaklega að því að forðast skemmdir á ljóseindum íhlutum af völdum hitauppstreymis og viðhalda sjónrænni röðun.
Mynd 1:: Rafeind/ljóseindarflís-til-flísbindingarkerfi
Ávinningur þessara aðferða er verulegur: Þegar CMOS heimurinn heldur áfram að fylgja endurbótum á lögum Moore, verður mögulegt að laga hverja kynslóð CMOS eða Bi-CMO að ódýru sílikon ljósmyndaflís og uppskerir ávinninginn af bestu ferlum í Ljósfræði og rafeindatækni. Vegna þess að ljóseiningar þurfa yfirleitt ekki að framleiða mjög lítil mannvirki (lykilstærðir um það bil 100 nanómetra eru dæmigerðir) og tæki eru stór miðað við smára, efnahagsleg sjónarmið munu hafa tilhneigingu til að ýta á ljósritunartæki sem á að framleiða í sérstöku ferli, aðskilin frá öllum háþróuðum Rafeindatækni sem krafist er fyrir lokaafurðina.
Kostir:
1, Sveigjanleiki: Hægt er að nota mismunandi efni og ferla sjálfstætt til að ná sem bestum árangri rafrænna og ljóseinda íhluta.
2, Process Process: Notkun þroskaðra framleiðsluferla fyrir hvern þátt getur einfaldað framleiðslu og dregið úr kostnaði.
3, Auðveldara uppfærsla og viðhald: Aðskilnaður íhluta gerir kleift að skipta um eða uppfæra eða uppfæra auðveldara án þess að hafa áhrif á allt kerfið.
Áskorun:
1, samtengingartap: Tengingin utan flísar kynnir viðbótartap og getur krafist flókinna aðlögunaraðferða.
2, Aukið flækjustig og stærð: Einstakir íhlutir þurfa viðbótarumbúðir og samtengingar, sem leiðir til stærri stærða og hugsanlega hærri kostnaðar.
3, meiri orkunotkun: Lengri merkisleiðir og viðbótarumbúðir geta aukið aflþörf samanborið við einlyfja samþættingu.
Ályktun:
Að velja á milli monolithic og fjölflísar samþættingar fer eftir umsóknarsértækum kröfum, þar með talið árangursmarkmiðum, stærðartakmörkunum, kostnaðarsjónarmiðum og tækniþroska. Þrátt fyrir framleiðslu flækjustig er einlyft samþætting hagstæð fyrir forrit sem krefjast mikillar smámyndunar, lítillar orkunotkunar og háhraða gagnaflutnings. Þess í stað býður upp á samþættingu margra flísar meiri sveigjanleika í hönnun og notar núverandi framleiðsluhæfileika, sem gerir það hentugt fyrir forrit þar sem þessir þættir vega þyngra en ávinningur af hertari samþættingu. Þegar líður á rannsóknir er einnig verið að kanna blendingaaðferðir sem sameina þætti beggja aðferða til að hámarka afköst kerfisins en draga úr þeim áskorunum sem fylgja hverri nálgun.
Post Time: júl-08-2024