Gweithgynhyrchu a phecynnu modiwl optegol: Yr union grefft o gerflunio'r "galon optoelectroneg" yn y byd micromedr.
Pan fydd data'n llifo ar gyflymder golau ar draws y rhwydwaith byd-eang, mae'r dyfeisiau sy'n cefnogi pob trosglwyddiad gwybodaeth yn fodiwlau optegol mor fanwl gywir â gwylio'r Swistir. Mae gan y cydrannau hyn, a elwir yn "galon optoelectroneg", broses weithgynhyrchu a phecynnu y gellir ei disgrifio fel celf fanwl gywir ar raddfa micromedr, gan bennu ffiniau perfformiad a sylfaen ddibynadwy rhwydweithiau cyfathrebu modern yn uniongyrchol.
Gweithgynhyrchu modiwlau optegol yw'r cyfuniad uchaf o electroneg, opteg a gwyddor deunyddiau. Mae'r broses graidd yn dechrau gyda mowntio sglodion - trwy offer bondio marw manwl uchel, mae sglodion lefel laser, synhwyrydd a micron eraill wedi'u lleoli ar y swbstrad gyda chywirdeb o ±1.5μm. Yna daw'r cam bondio gwifren, lle mae cannoedd o "bontydd aur" yn cael eu hadeiladu rhwng y sglodion a'r cylchedau gan ddefnyddio gwifrau aur neu gopr gyda diamedr o ddim ond 25μm. Mae angen rheoli crymedd a thensiwn pob arc gwifren yn fanwl gywir.
Agwedd fwyaf heriol y broses yw cyplu optegol: mae angen i'r cywirdeb aliniad rhwng y ffibr optegol a'r sglodyn optegol gyrraedd yr is-lefel micron. Mae'r system aliniad gweithredol cwbl awtomatig yn monitro'r pŵer optegol mewn amser real ac yn addasu'r safle chwe dimensiwn gyda chynyddiadau lefel nanomedr nes dod o hyd i'r "man golau optimaidd". Mae manwl gywirdeb y broses hon yn cyfateb i fewnosod llinyn gwallt yn gywir i mewn i dwll nodwydd o bellter o 100 metr.
Wrth i'r cyflymder gynyddu, mae technoleg pecynnu yn parhau i esblygu:
· Pecynnu wedi'i selio â nwy traddodiadol: Mae'n defnyddio tiwbiau metel a phlatiau ffenestri gwydr i ddarparu amgylchedd nwy anadweithiol sefydlog ar gyfer y sglodyn laser, gan sicrhau-dibynadwyedd hirdymor.
· Technoleg COB: Yn bondio'r sglodion noeth yn uniongyrchol i'r PCB ac yn defnyddio silicon i'w selio, gan gynyddu'r dwysedd integreiddio yn sylweddol ac mae wedi dod yn ateb prif ffrwd ar gyfer modiwlau 400G/800G.
· Pecynnu BLWCH: Yn adeiladu llwybr optegol tri dimensiwn ar swbstrad ceramig, gan gyflawni integreiddiad dwysedd uchel o ddyfeisiau optoelectroneg a gosod y sylfaen ar gyfer technoleg GPG.
Mae diwydiant gweithgynhyrchu modiwlau optegol Tsieineaidd wedi sefydlu cadwyn ddiwydiannol gyflawn. O arwynebau awtomataidd-offer mowntio i-wyneb manwl-mowntio deunyddiau gludiog uchel, o systemau profi i lwyfannau sgrinio sy'n heneiddio, mae'r gyfradd amnewid domestig wedi bod yn cynyddu'n barhaus. Yn enwedig ar gyfer modiwlau optegol 800G yn seiliedig ar y broses COB, mae mentrau Tsieineaidd wedi cymryd yr awenau yn fyd-eang o ran rheoli cynnyrch a graddfa cynhwysedd cynhyrchu, gan gefnogi'n ddwfn adeiladu'r rhwydwaith pŵer cyfrifiadurol ar gyfer y prosiect cenedlaethol "Dwyrain Data West Computing".
Mewn ymateb i ofynion cyflymder uwch 1.6T, mae technoleg gweithgynhyrchu yn wynebu datblygiadau newydd: mae angen deunyddiau swbstrad newydd i reoli colled sianel drydanol, mae angen i gyplu optegol ymdopi â lled band modiwleiddio ehangach, ac mae'n rhaid i ddyluniad afradu gwres fynd i'r afael â dwysedd pŵer uwch. Bydd technolegau ffin megis GPG yn ymestyn y ffin gweithgynhyrchu ymhellach o "lefel modiwl" i "lefel sglodion", a dylunio trydanol optegol integredig yn dod yn gystadleurwydd craidd.
O'r mowntio sglodyn nano-i'r profion modiwl ar raddfa centimedr, mae pob proses yn ailddiffinio ffiniau manwl gywirdeb a dibynadwyedd. Mae'r "ffatri micron" hon sydd wedi'i chuddio o fewn y llinell gynhyrchu awtomataidd yn datblygu technoleg cyfathrebu optegol yn barhaus tuag at ddyfodol uwch, cyflymach a doethach ar gyfradd o un genhedlaeth bob 18 mis.