光互連調(diào)研報(bào)告-免費(fèi)閱讀
【正文】 10. 裁板 壓膜涂光刻膠：又一次在外層涂光刻膠。5. 去膜，蝕后沖孔，AOI檢查，氧化去膜的目的是清除蝕刻后版面留存的抗蝕層使下面的銅箔暴露出來(lái)。內(nèi)層板材：開(kāi)始做四層板，先做內(nèi)層（第二、三層），是由玻璃纖維和環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合在上下表面的銅薄板。在IBM的研究中，采用了類似于刮刀法的方法來(lái)制造聚合物光波導(dǎo)。根據(jù)光致抗蝕劑(photo resist)被曝光部分發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)種類的不同，可以將光致抗蝕劑大致分為正性光致抗蝕劑和負(fù)性光致抗蝕劑兩種類型。表1 商品化聚合物材料性能參數(shù) 光波導(dǎo)制作工藝隨著人們對(duì)EOPCB的研究不斷深入，光波導(dǎo)的制作工藝也在不斷發(fā)展與變化。缺點(diǎn)：光波導(dǎo)布線是一個(gè)難點(diǎn)。 板間(芯片之間)耦合的幾種結(jié)構(gòu) 方法一： FullyIntegrated Flexible Photonic Platform（全集成式的光電子平臺(tái)）[[] Lan Li, Yi Zou, Hongtao Lin, Juejun Hu, Xiaochen Sun, NingNing Feng, Sylvain Danto, Kathleen Richardson, Tian Gu, Michael Haney. A FullyIntegrated Flexible Photonic Platform for ChiptoChip Optical Interconnects. JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,DECEMBER 15,2013]這種結(jié)構(gòu)的基片上包含了一組單模光纖波導(dǎo)陣列，光電子器件（激光器和光電探測(cè)器）就是上面的藍(lán)色部分稱為Active devices，光電子器件通過(guò)一種叫做alignmentfree dietowafer的連接技術(shù)直接耦合到基片上的光波導(dǎo)上面，最后在基片的兩端有稱為flipchip的倒裝芯片連接技術(shù)(圖中的黃色部分)焊接在Chip上面。在光學(xué)插頭內(nèi)耦合光到光背板的光波導(dǎo)中的NIMF39。Ended Connection Rods and ViaHoled Waveguides. Journal of Lightwave Technology, 2004, 22(9): 2128~2134]： 采用直接對(duì)準(zhǔn)的方式， 即將光發(fā)射機(jī)/接收機(jī)芯片與波導(dǎo)層的直接對(duì)準(zhǔn)。VCSEL采用的是線陣，4個(gè)的陣列長(zhǎng)度970um，12的陣列長(zhǎng)度2970um，體積小。由于氧化工藝可以使單元器件的尺寸很小，達(dá)到對(duì)注入電流的限制作用，因此可以獲得閾值電流很小的陣列器件，并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，陣列效果很好。圖5 多層90176。斜面。模組如圖1所示。 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 傳統(tǒng)印刷電路板上的銅線互聯(lián)在達(dá)到GHz的傳輸速度后，由于介質(zhì)損耗以及趨膚效應(yīng)損耗等決定了銅互連的傳輸損耗，使得信道噪聲隨著頻率的增加呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的增長(zhǎng)。隨著信號(hào)頻率的增大，光互連技術(shù)相對(duì)與電互連技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯得越來(lái)月明顯。提高信號(hào)的頻率，傳輸線上將消耗更多的能量，傳輸線之間的串?dāng)_也將增加，使得信號(hào)的傳輸距離縮短。近幾十年來(lái)，雖然集成電路技術(shù)按摩爾定律高速發(fā)展，但其發(fā)展受到散熱、熱噪聲等因素的限制，已經(jīng)很難再有較大的突破。光互連作為一種新的互連方式，具有極高的通信帶寬，極小的功耗，能夠很好地解決電互連發(fā)展受限的問(wèn)題。隨著系統(tǒng)規(guī)模的增加，互連網(wǎng)絡(luò)的帶寬、工作頻率相互制約，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能的提高。近幾十年以來(lái)，各種光技術(shù)的成熟，光器件的研制成功，極大的推動(dòng)了光互連技術(shù)的發(fā)展。采用透鏡將光耦合進(jìn)出波導(dǎo)，多模光纖，無(wú)芯光纖和球透鏡組成，如下圖：國(guó)防科技大學(xué)設(shè)計(jì)和制作一種光互聯(lián)結(jié)構(gòu)，在發(fā)射端采用1*12VCSEL陣列，接收端采用1*12PD陣列完成了兩塊高速FPGA芯片之間的互聯(lián)，具體的EOPCB板如下圖。美國(guó)的IBM公司在EOPCB的研究方面取得了較大成果。IBM在解決銅互連瓶頸的方案中，提出了兩種方法[[] Roger Dangel, Jens Hofrichter, Folkert Horst, Daniel Jubin, Antonio La Porta, Norbert Meier, Ibrahim Murat Soganci, Jonas Weiss, and Bert Jan Offrein. Polymer waveguides for electrooptical integration in data centers and highperformance puters. . ]：1. 采用基于使用絕緣硅波導(dǎo)的硅光子COMS技術(shù)2. 使用光學(xué)聚合物波導(dǎo)的光印刷電路板技術(shù) 針對(duì)這兩張方案，IBM對(duì)它們不斷進(jìn)行了研究，尤其是在高分子聚合物波導(dǎo)方面的研究取得了重大成果。圖 4 PECST項(xiàng)目的具體分工情況韓國(guó)的板級(jí)芯片光互連中，較大的不同是在耦合部分采用的不是45176。有源區(qū)上下是反射器。目前可以訂制VCSEL及相應(yīng)的PD。 優(yōu)點(diǎn)：微透鏡和表面加工工藝(SMT)完全兼容，因此可以大規(guī)模低成本的生產(chǎn)，易于投入商業(yè)應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)的示意圖如下： 方法三：ETRI光互聯(lián)背板系統(tǒng)[1][[] Keun Byoung Yoon, InKui Cho. Optical Backplane System Using Waveguide Embedded PCBs and Optical Slot. Journal of Lightwave Technology, 2004, 22(9):250~257] 它由兩部分組成，裝有發(fā)射和接收裝置的處理板和置入光波導(dǎo)的光底板。傳輸模塊使用衍射/折射透鏡，接收模塊使用折射/折射透鏡（衍射的部件在這里的作用主要是減少反射回VCSEL的光，從而
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