Optinio modulio gamyba ir pakavimas: tikslus „optoelektroninės širdies“ formavimo menas mikrometrų pasaulyje.
Kai duomenys teka šviesos greičiu visame pasaulyje, prietaisai, palaikantys kiekvieną informacijos perdavimą, yra tokie pat tikslūs optiniai moduliai kaip šveicariški laikrodžiai. Šie komponentai, vadinami „optoelektronine širdimi“, turi gamybos ir pakavimo procesą, kuris gali būti apibūdinamas kaip tikslus menas mikrometro skalėje, tiesiogiai nustatantis veikimo ribas ir patikimą šiuolaikinių ryšių tinklų pagrindą.
Optinių modulių gamyba yra elektronikos, optikos ir medžiagų mokslo sintezės viršūnė. Pagrindinis procesas prasideda nuo lustų montavimo - naudojant didelio-tiksliojo štampavimo įrangą, lazeris, detektorius ir kiti mikronų- lygio lustai yra išdėstyti ant pagrindo ±1,5 μm tikslumu. Tada ateina vielos surišimo etapas, kai tarp lustų ir grandinių nutiesiami šimtai „auksinių tiltelių“, naudojant tik 25 μm skersmens auksinius arba varinius laidus. Kiekvieno vielos lanko kreivumas ir įtempimas turi būti tiksliai kontroliuojami.
Sudėtingiausias proceso aspektas yra optinis sujungimas: optinio pluošto ir optinio lusto išlygiavimo tikslumas turi pasiekti sub{0}}mikronų lygį. Visiškai automatinė aktyvaus derinimo sistema stebi optinę galią realiuoju laiku ir koreguoja šešių-matmenų padėtį nanometro-lygio žingsniais, kol randamas „optimalus šviesos taškas“. Šio proceso tikslumas prilygsta tiksliam plaukų sruogos įkišimui į adatos skylutę iš 100 metrų atstumo.
Didėjant greičiui, pakavimo technologija toliau tobulėja:
· Tradicinė dujų{0}}sandari pakuotė: naudojami metaliniai vamzdžiai ir stiklinės langų plokštės, kad lazerio lustui būtų užtikrinta stabili inertinių dujų aplinka, užtikrinant ilgalaikį{1}}patikimumą.
· COB technologija: tiesiogiai sujungia pliką lustą su PCB ir sandarinimui naudoja silikoną, žymiai padidindama integracijos tankį ir tapo pagrindiniu 400G/800G modulių sprendimu.
· DĖŽĖS pakuotė: ant keraminio pagrindo sukuria trimatį-optinį kelią, užtikrinantį didelio-tankio optoelektroninių įrenginių integravimą ir CPO technologijos pagrindą.
Kinijos optinių modulių gamybos pramonė sukūrė visą pramonės grandinę. Nuo automatizuotos paviršiaus{1}}montavimo įrangos iki didelio-tikslaus paviršiaus-montavimo klijų medžiagų, nuo testavimo sistemų iki senstančių tikrinimo platformų – vietinis pakeitimo lygis nuolat auga. Ypač kalbant apie 800G optinius modulius, pagrįstus COB procesu, Kinijos įmonės ėmėsi lyderių visame pasaulyje pagal išeigos kontrolę ir gamybos pajėgumų mastą, labai remdamos nacionalinio projekto „East Data West Computing“ skaičiavimo galios tinklo kūrimą.
Atsižvelgiant į 1,6 T didesnio greičio reikalavimus, gamybos technologija susiduria su naujais laimėjimais: norint valdyti elektros kanalų nuostolius, reikia naujų substrato medžiagų, optinei movai reikia susidoroti su platesniu moduliavimo pralaidumu, o šilumos išsklaidymo konstrukcija turi atitikti didesnį galios tankį. Pažangios technologijos, pvz., CPO, dar labiau išplės gamybos ribas nuo „modulio lygio“ iki „lusto lygio“, o integruotas optinis{2}}elektrinis dizainas taps pagrindiniu konkurencingumu.
Nuo nano{0}}mastelio lusto montavimo iki centimetro-mastelinio modulio testavimo – kiekvienas procesas iš naujo apibrėžia tikslumo ir patikimumo ribas. Ši „mikronų gamykla“, paslėpta automatizuotoje gamybos linijoje, nuolat tobulina optinio ryšio technologiją aukštesnės, greitesnės ir išmanesnės ateities link kas 18 mėnesių vieną kartą.