什么是硅光子学?Silicon Photonics 的优势?

学术   2024-10-18 18:06   北京  


文章来源:睐芯科技LightSense

原文作者:LIG


本文介绍了什么是硅光子学?Silicon Photonics 的优势?


ASE 推出了 VIPack™,一个先进的封装平台,旨在实现垂直集成的封装解决方案。

VIPack™ 代表了 ASE 的下一代 3D 异构集成架构,它扩展了设计规则并实现了超高密度和性能”,其中就有针对硅光的应用。



硅光子学 (SiPh) 充当允许光在其内部传播的介质。得益于现代半导体技术,Silicon Photonics 能够利用现有的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 生态系统,包括实现高密度光子集成电路 (PIC) 的前端和后端工艺 并在紧凑的芯片上以低成本实现复杂的光学功能(例如:滤波或调制)。硅光子与在高速传输数据时可能会出现严重的信号完整性失真的传统电气集成电路技术相比,以更高的带宽和更好的能效传输数据令人信服。


光纤集成的演变


商用中已经有高达 800Gbps 的基于硅光子学的可插拔光收发器。与前面板收发器、光学引擎可以作为所谓的板载光学器件 (OBO) 安装在 ASIC IC 封装周围, 能够支持 1.6T Gbps。除了 OBO 之外,“共封装光学器件”和“光学 I/O”有望进一步发展 通过高度装配集成缩短电气路径,从而可以提供更高的带宽 确保与可插拔光纤相比,能效 (pJ/bit) 和资本支出 ($/Gbps) 更高。


Silicon Photonics 技术构建模块


与常见的半导体制造经验不同,硅光子学产品可能需要更仔细的考虑在定义解决光学性能问题的整体工艺流程时。


列出了实现可插拔、板载和共封装光学器件的关键技术:


  • 晶圆制造后晶圆级凸块和 Si-etch 工艺


  • 高精度激光芯片键合


  • EIC/PIC 裸片集成 (TSV/FO/CoW),支持 2.5D/3D 封装


  • 对已知良好的 SiPh PIC 芯片进行晶圆级光学探测测试


  • 面向未来 OBO/CPO应用的光学元件组件评估


  • MCM 模块组装


基于 SiPh 的可插拔模块制造流程


Silicon Photonics 应用


硅光子学支持异构板载光学器件、共封装光学器件和光学 I/O 封装,即 承诺实现以下应用程序。


  • 超大规模数据中心


  • 高性能计算 (HPC)


  • 人工智能和机器学习(AI & ML)



END

转载内容仅代表作者观点
不代表中国科学院半导体所立场



编辑:小帅
责编:六块钱的鱼
投稿邮箱:weixin@semi.ac.cn

往期推荐
1.半导体所在仿生覆盖式神经元模型及学习方法研究方面取得进展
2.半导体所在反型结构钙钛矿太阳能电池方面取得重要进展
3.芯片为什么用铜作为互联金属?
4.关于芯片的7nm到底是个啥
5.硅基集成光量子芯片技术
6.量子反常霍尔效应有多反常?或将带来下一次信息技术革命!



中国科学院半导体研究所
物穷其理 宏微交替
 最新文章