ガラスインターポーザとピッチ縮小ファイバアレイを使用した128×128シリコンフォトニックMEMSスイッチパッケージ
引用
Hwang, HY、Morrissey, P.、Lee, JS、Brien, PO、Henriksson, J.、Wu, MC、Seok, TJ (2017)「ガラスインターポーザとピッチ縮小ファイバアレイを使用した128 × 128シリコンフォトニックMEMSスイッチパッケージ」、2017年19回電子パッケージング技術会議、シンガポール、12月6日〜9日 (4 pp)。doi:10.1109/EPTC.2017.8277436
- シリコンフォトニクス
- 光学パッケージ
- MEMSスイッチ
- ガラスインターポーザー
- ガラス貫通ビア（TGV）
- ピッチ低減ファイバーアレイ
- データトラフィックの増加
- スケーラビリティ
- 行/列のアドレス指定
- グレーティングカップラー
- イオン交換導波路アレイ
簡単な
この記事では、強化された光ネットワークのためにガラスインターポーザとピッチ縮小ファイバーアレイを活用した 128x128 シリコンフォトニック MEMS スイッチ パッケージの設計と製造について説明します。
まとめ
この記事では、増大するデータ トラフィックの需要に対応することを目的とした、大規模シリコン フォトニック MEMS スイッチのパッケージ ソリューションの設計と製造について説明します。128 x 128 ポート (16,384 個の MEMS スイッチ セル) を備えたこのスイッチは、行/列アドレス指定方式を利用して、電気相互接続の数を 16,384 から 512 に削減します。この削減により、電気相互接続の設計と実装がより管理しやすくなります。
パッケージング ソリューションの主な側面は次のとおりです。
- 電気パッケージング:ガラス貫通ビア (TGV) インターポーザ上の 2 層再配線 (2L-RDL) 設計は、512 個の電気相互接続に対応します。インターポーザは、片側でスイッチ デバイスに接続し、もう片側で 5 層テスト ボードに接続します。
- 光パッケージング:スイッチは、光入力と出力に 272 個のグレーティング カプラを採用しています。イオン交換導波管を使用したピッチ縮小光結合アレイは、カプラの狭いピッチ (63.5µm) の課題に対処します。このアレイは、導波管ピッチを徐々に 127µm まで拡大し、標準ファイバー アレイとの結合を容易にします。
- 平面結合アプローチ:平面結合アプローチは光インターフェースに使用され、垂直結合に比べてパッケージングの完全性が向上します。このアプローチの浅い導波路深さを補うために、結合面にアルミニウムコーティングが施されています。
この記事では、光結合要件によるルーティング スペースの制限や、光チャネル全体での挿入損失の均一化の難しさなど、開発プロセスで遭遇した課題に焦点を当てています。記事の公開時点ではパッケージ全体のテストと特性評価が進行中でしたが、この記事では、将来のデータ センター アプリケーション向けの高密度シリコン フォトニック MEMS スイッチを実現するためのステップとして、このパッケージ ソリューションの重要性を強調しています。