유리 인터포저와 피치 감소 파이버 어레이를 사용하는 128 × 128 실리콘 포토닉 MEMS 스위치 패키지
소환
Hwang, HY, Morrissey, P., Lee, JS, Brien, PO, Henriksson, J., Wu, MC 및 Seok, TJ (2017) '유리 인터포저 및 피치 감소 광섬유 어레이를 사용한 128 × 128 실리콘 포토닉 MEMS 스위치 패키지' , 2017년 19회 전자 패키징 기술 컨퍼런스, 싱가포르, 12월 6~9일(4페이지). doi:10.1109/EPTC.2017.8277436
- 실리콘 포토닉스
- 광학 패키징
- MEMS 스위치
- 유리 인터포저
- 유리를 통한 비아(TGV)
- 피치 감소 파이버 어레이
- 데이터 트래픽 증가
- 확장성
- 행/열 주소 지정
- 그레이팅 커플러
- 이온 교환 도파관 어레이
짧은
이 기사에서는 강화된 광 네트워킹을 위해 유리 인터포저와 피치 감소 광섬유 어레이를 활용하는 128x128 실리콘 포토닉 MEMS 스위치 패키지의 설계 및 제작을 소개합니다.
요약
이 기사에서는 증가하는 데이터 트래픽 수요를 해결하는 것을 목표로 하는 대규모 실리콘 포토닉 MEMS 스위치용 패키징 솔루션의 설계 및 제작을 소개합니다. 128x128 포트(16,384 MEMS 스위치 셀)를 갖춘 이 스위치는 행/열 주소 지정 체계를 활용하여 전기 상호 연결 수를 16,384에서 512로 줄입니다. 이러한 감소로 인해 전기 상호 연결의 설계 및 구현이 더욱 관리하기 쉬워집니다.
패키징 솔루션의 몇 가지 주요 측면은 다음과 같습니다.
- 전기 패키징: TGV(투루 글라스 비아) 인터포저의 2층 재분배 라인(2L-RDL) 설계는 512개의 전기 상호 연결을 수용합니다. 인터포저는 한쪽의 스위치 장치에 연결되고 다른 쪽의 5층 테스트 보드에 연결됩니다.
- 광학 패키징: 스위치는 광학 입력 및 출력을 위해 272개의 격자 커플러를 사용합니다. 이온 교환 도파관을 활용하는 피치 감소 광학 커플링 어레이는 커플러의 작은 피치(63.5μm) 문제를 해결합니다. 이 어레이는 표준 파이버 어레이와의 결합을 더 쉽게 하기 위해 도파관 피치를 127μm까지 점진적으로 증가시킵니다.
- 평면 커플링 접근 방식: 광학 인터페이스에 평면 커플링 접근 방식이 사용되어 수직 커플링에 비해 더 나은 패키징 무결성을 제공합니다. 이 접근 방식에서 얕은 도파관 깊이를 보상하기 위해 커플링 면에 알루미늄 코팅이 적용됩니다.
이 기사에서는 광 커플링 요구 사항으로 인한 라우팅 공간의 제한, 광 채널 전반에 걸쳐 균일한 삽입 손실을 달성하기 어려운 점 등 개발 과정에서 직면하게 되는 문제를 강조합니다. 출판 당시 전체 패키지의 테스트 및 특성화가 진행 중이었지만, 기사에서는 미래 데이터 센터 애플리케이션을 위한 고밀도 실리콘 포토닉 MEMS 스위치를 실현하기 위한 단계로서 이 패키징 솔루션의 중요성을 강조했습니다.