您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
會(huì)員.png)
6
激光直寫技術(shù)在硅光通信領(lǐng)域的應(yīng)用
行業(yè)背景：
隨著越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，例如機(jī)器學(xué)習(xí)、VR/AR、直播等等，要求越來(lái)越快的算力和通信速度，最后都會(huì)體現(xiàn)在芯片上。傳統(tǒng)的芯片傳輸是用銅線，銅電互聯(lián)時(shí)會(huì)產(chǎn)生歐姆損耗發(fā)熱，受帶寬和功耗限制，銅電互聯(lián)越來(lái)越逼近物理極限。解決辦法一種是追求物理上更高的先進(jìn)制程，一種是用光來(lái)替代電。光的頻率高，潛在帶寬高，可以改善歐姆定律，實(shí)現(xiàn)更低功耗和更高的傳輸速度。
應(yīng)用領(lǐng)域：
目前光通信已經(jīng)發(fā)展非?？欤瑢?shí)現(xiàn)從90年代的干線傳輸，到2000年后數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)光互連，當(dāng)前的研究主要在板間光互連及芯片內(nèi)的光互聯(lián)。相比傳統(tǒng)電子芯片，光子芯片在性能瓶頸上將實(shí)現(xiàn)很大的突破。隨著光子芯片技術(shù)的成熟，芯片封裝成本的進(jìn)一步降低，光子芯片將從服務(wù)器、大型數(shù)據(jù)中心、超級(jí)電腦等大型設(shè)備進(jìn)入機(jī)器人、PC、手機(jī)等小型移動(dòng)設(shè)備，應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用場(chǎng)景得到很大拓展。
前沿的光子芯片研究有幾種做法：
第一種是做一體化光電混合集成CPU芯片，2015年《Nature》報(bào)道了世界首個(gè)光電混合集成CPU，做法是在硅芯片上沉積適合光子器件集成的光學(xué)襯底，并制備集成光子器件，該做法邏輯上wan美但工藝難度很大。
第二種路線是集成光引擎。相當(dāng)于給普通的硅芯片加個(gè)光的外掛，在芯片外圍附加一些緊湊的光模塊與電芯片橋接，構(gòu)成集成光IO的高性能芯片 。
第三種是做板級(jí)光互聯(lián)引擎，用在電路板（PCB）上通過板級(jí)光模塊完成高性能芯片的互連。
芯片是真正的點(diǎn)石成金，目前市場(chǎng)容量為上千億，中國(guó)面臨卡脖子技術(shù)的領(lǐng)域，而在做的工作就是彎道超車，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，借助激光直寫技術(shù)完成芯片間光互聯(lián)。
激光直寫技術(shù)在光互聯(lián)領(lǐng)域的應(yīng)用：
隨著精密化和定制化趨勢(shì)的到來(lái)，通信領(lǐng)域企業(yè)一直在尋找更快傳輸速率、更低傳輸損耗的傳輸方式，憑借豐富經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)、自主研發(fā)高精度設(shè)備進(jìn)行加工操作、自主研發(fā)光刻膠進(jìn)行適配條件改進(jìn)等，因地適宜的對(duì)此領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)進(jìn)行探索工作。目前前期工藝開發(fā)階段已結(jié)束，確定光子互聯(lián)工藝鍵合設(shè)計(jì)方案。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在物料一致性強(qiáng)的基礎(chǔ)上在光纖陣列芯片上加工光波導(dǎo)耦合，可實(shí)現(xiàn)平均損耗小于1dB。
目前，摩爾定律已經(jīng)逼近物理極限，光子學(xué)大規(guī)模集成技術(shù)是突破摩爾約束的路徑之一。光子芯片大規(guī)模實(shí)用將取決于新機(jī)理、新材料、新技術(shù)突破 ，取決于需求的牽引。前方已沒有路，必須尋找技術(shù)上走的通、需求上走的多的新路。已服務(wù)過國(guó)內(nèi)的通信領(lǐng)域企業(yè)，客戶使用激光直寫技術(shù)，可縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)成本以及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量定制化。