site logo

Дызайн друкаванай платы і аналіз метаду ўпакоўкі прылад MOEMS

MOEMS – гэта новая тэхналогія, якая стала адной з самых папулярных тэхналогій у свеце. MOEMS — мікраэлектрамеханічная сістэма (MEMS), якая выкарыстоўвае фатонную сістэму. Ён змяшчае мікрамеханічныя аптычныя модуляторы, мікрамеханічныя аптычныя перамыкачы, мікрасхемы і іншыя кампаненты, а таксама выкарыстоўвае мініяцюрызацыю, множнасць і мікраэлектроніку тэхналогіі MEMS для дасягнення бесперабойнай інтэграцыі аптычных і электрычных прылад. Прасцей кажучы, MOEMS – гэта далейшая інтэграцыя чыпаў сістэмнага ўзроўню. У параўнанні з буйнамаштабнымі оптыка-механічнымі прыладамі, Друкаваная плата дызайн MOEMS прылады меншыя, лягчэйшыя, хутчэйшыя (з больш высокай рэзананснай частатой) і могуць вырабляцца партыямі. У параўнанні з хвалеводным метадам, гэты метад вольнага прасторы мае перавагі ў меншых стратах сувязі і меншых перакрыжаваных перашкодах. Змены ў фатоніцы і інфармацыйных тэхналогіях непасрэдна спрыялі развіццю MOEMS. На малюнку 1 паказаны ўзаемасувязь мікраэлектронікі, мікрамеханікі, оптаэлектронікі, валаконнай оптыкі, MEMS і MOEMS. У наш час інфармацыйныя тэхналогіі хутка развіваюцца і пастаянна абнаўляюцца, і да 2010 г. хуткасць адкрыцця святла можа дасягнуць Тб/с. Павышэнне хуткасці перадачы дадзеных і больш высокія патрабаванні да абсталявання новага пакалення выклікалі попыт на MOEMS і аптычныя злучэнні, і прымяненне прылад MOEMS дызайну друкаваных плат у галіне оптаэлектронікі працягвае расці.

ipcb

Дызайн друкаванай платы і аналіз метаду ўпакоўкі прылад MOEMS

Дызайн PCB Прылады і тэхналогія MOEMS Дызайн PCB Прылады MOEMS дзеляцца на тыпы інтэрферэнцыі, дыфракцыі, перадачы і адлюстравання ў адпаведнасці з іх фізічнымі прынцыпамі працы (гл. Табліцу 1), і большасць з іх выкарыстоўваюць святлоадбівальныя прылады. За апошнія некалькі гадоў MOEMS дасягнула значнага развіцця. У апошнія гады ў сувязі з павелічэннем попыту на высакахуткасную сувязь і перадачу даных значна стымуляваліся даследаванні і распрацоўкі тэхналогіі MOEMS і яе прылад. Неабходныя нізкія страты, нізкая адчувальнасць EMV і нізкія перакрыжаваныя перашкоды з высокай хуткасцю перадачы дадзеных, адлюстраваным святлом дызайну друкаванай платы MOEMS былі распрацаваны.

У цяперашні час, у дадатак да простых прылад, такіх як пераменныя аптычныя атэнюатары (VOA), тэхналогія MOEMS таксама можа быць выкарыстана для вытворчасці перабудоўваемых вертыкальных лазераў з паверхневым рэзонаторам (VCSEL), аптычных модуляторов, селектыўных па даўжыні хвалі фотадэтэктараў і іншых аптычных прылад. Актыўныя кампаненты і фільтры, аптычныя перамыкачы, праграмуемыя даўжыні хвалі аптычныя мультыплексары складання / падзення (OADM) і іншыя аптычныя пасіўныя кампаненты і буйнамаштабныя аптычныя крос-злучэння (OXC).

У інфармацыйных тэхналогіях адным з ключоў да аптычных ужыванняў з’яўляюцца камерцыялізаваныя крыніцы святла. У дадатак да маналітных крыніц святла (такіх як крыніцы цеплавога выпраменьвання, святлодыёды, LD і VCSEL), асабліва заклапочаныя крыніцы святла MOEMS з актыўнымі прыладамі. Напрыклад, у наладжвальным VCSEL даўжыня хвалі выпраменьвання рэзанатара можа быць зменена шляхам змены даўжыні рэзанатара з дапамогай мікрамеханікі, тым самым рэалізуючы высокапрадукцыйную тэхналогію WDM. У цяперашні час распрацаваны апорны кансольны спосаб налады і рухомая канструкцыя з апорным рычагом.

Таксама распрацаваны аптычныя перамыкачы MOEMS з рухомымі люстэркамі і люстранымі масівамі для зборкі масіваў OXC, паралельнага і ўключэння/выключэння. На малюнку 2 паказаны валаконна-аптычны перамыкач MOEMS у вольнай прасторы, які мае пару U-вобразных кансольных прывадаў для бакавога перамяшчэння валакна. У параўнанні з традыцыйным хваляводным пераключальнікам, яго перавагамі з’яўляюцца меншыя страты сувязі і меншыя перакрыжаваныя перашкоды.

Аптычны фільтр з шырокім дыяпазонам бесперапыннай рэгулявання з’яўляецца вельмі важным прыладай у пераменнай сеткі DWDM, і былі распрацаваны фільтры MOEMS F_P з выкарыстаннем розных матэрыяльных сістэм. Дзякуючы механічнай гнуткасці рэгулюемай дыяфрагмы і эфектыўнай даўжыні аптычнага рэзонатора, дыяпазон перабудовы даўжыні хвалі гэтых прылад складае ўсяго 70 нм. Японская кампанія OpNext распрацавала фільтр MOEMS F_P з рэкорднай рэгуляванай шырынёй. Фільтр заснаваны на тэхналогіі MOEMS з некалькімі InP/паветраным зазорам. Вертыкальная структура складаецца з 6 слаёў падвешаных дыяфрагм InP. Плёнка ўяўляе сабой круглую канструкцыю і абапіраецца на тры-чатыры падвесныя рамы. Злучэнне прастакутнага апорнага стала. Яго бесперапынны наладжвальны фільтр F_P мае вельмі шырокую паласу затрымкі, якая ахоплівае другое і трэцяе акно аптычнай сувязі (1 250 ~ 1800 нм), шырыня налады даўжыні хвалі больш за 112 нм, а напружанне ўключэння складае ўсяго 5 В.

Тэхналогія праектавання і вытворчасці MOEMS Большасць тэхналогій вытворчасці MOEMS напрамую эвалюцыянавалі з індустрыі IC і яе вытворчых стандартаў. Такім чынам, у MOEMS выкарыстоўваюцца тэхналогія мікраапрацоўкі корпуса і паверхні і мікраапрацоўкі вялікіх аб’ёмаў (HARM). Але ёсць і іншыя праблемы, такія як памер формы, аднастайнасць матэрыялу, трохмерная тэхналогія, рэльеф паверхні і канчатковая апрацоўка, няроўнасць і адчувальнасць да тэмпературы.