- 05
- Nov
Дизајн ПЦБ и метода паковања МОЕМС уређаја
МОЕМС је технологија у настајању која је постала једна од најпопуларнијих технологија на свету. МОЕМС је микро-електро-механички систем (МЕМС) који користи фотонски систем. Садржи микромеханичке оптичке модулаторе, микромеханичке оптичке прекидаче, ИЦ-ове и друге компоненте, и користи минијатуризацију, вишеструкост и микроелектронику МЕМС технологије да би се постигла беспрекорна интеграција оптичких уређаја и електричних уређаја. Једноставно речено, МОЕМС је даља интеграција чипова на нивоу система. У поређењу са великим опто-механичким уређајима, ПЦБ- дизајн МОЕМС уређаји су мањи, лакши, бржи (са већом резонантном фреквенцијом) и могу се производити у серијама. У поређењу са методом таласовода, ова метода слободног простора има предности нижег губитка везе и мањег преслушавања. Промене у фотоници и информационој технологији директно су подстакле развој МОЕМС-а. На слици 1 приказан је однос микроелектронике, микромеханике, оптоелектронике, оптичких влакана, МЕМС и МОЕМС. У данашње време, информациона технологија се брзо развија и стално се ажурира, а до 2010. године брзина отварања светлости може да достигне Тб/с. Све веће брзине преноса података и захтеви за опремом нове генерације са већим перформансама покренули су потражњу за МОЕМС и оптичким интерконекцијама, а примена МОЕМС уређаја дизајна ПЦБ-а у области оптоелектронике наставља да расте.
Дизајн ПЦБ и метода паковања МОЕМС уређаја
Дизајн ПЦБ МОЕМС уређаји и технологија ПЦБ Дизајн МОЕМС уређаји су подељени на типове интерференције, дифракције, трансмисије и рефлексије према њиховим физичким принципима рада (видети табелу 1), а већина њих користи рефлектујуће уређаје. МОЕМС је постигао значајан развој у последњих неколико година. Последњих година, због повећања потражње за брзим комуникацијама и преносом података, истраживање и развој МОЕМС технологије и њених уређаја је у великој мери стимулисано. Развијени су МОЕМС уређаји са потребним малим губицима, ниском ЕМВ осетљивошћу и ниским преслушавањем високе брзине преноса података.
Данас, поред једноставних уређаја као што су варијабилни оптички атенуатори (ВОА), МОЕМС технологија се такође може користити за производњу подесивих ласера са вертикалном шупљином површине емитујућих ласера (ВЦСЕЛ), оптичких модулатора, подесивих селективних фотодетектора таласне дужине и других оптичких уређаја. Активне компоненте и филтери, оптички прекидачи, оптички адд/дроп мултиплексери (ОАДМ) са програмабилним таласним дужинама и друге оптичке пасивне компоненте и оптичка унакрсна повезивања великих размера (ОКСЦ).
У информационој технологији, један од кључева оптичких апликација су комерцијализовани извори светлости. Поред монолитних извора светлости (као што су извори топлотног зрачења, ЛЕД диоде, ЛД и ВЦСЕЛ), посебно су забринути МОЕМС извори светлости са активним уређајима. На пример, у подесивом ВЦСЕЛ-у, таласна дужина емисије резонатора може се променити променом дужине резонатора микромехаником, чиме се остварује ВДМ технологија високих перформанси. Тренутно је развијена метода подешавања конзоле носача и покретна конструкција са потпорном руком.
МОЕМС оптички прекидачи са покретним огледалима и низовима огледала такође су развијени за склапање ОКСЦ, паралелних и прекидача за укључивање/искључивање. Слика 2 приказује МОЕМС оптички прекидач са слободним простором, који има пар конзолних актуатора у облику слова У за бочно померање влакна. У поређењу са традиционалним таласоводним прекидачем, његове предности су мањи губици спајања и мање преслушавање.
Оптички филтер са широким спектром континуалног подешавања је веома важан уређај у променљивој ДВДМ мрежи, а развијени су и МОЕМС Ф_П филтери који користе различите системе материјала. Због механичке флексибилности подесиве дијафрагме и ефективне оптичке дужине шупљине, опсег подесивих таласних дужина ових уређаја је само 70 нм. Јапанска компанија ОпНект развила је МОЕМС Ф_П филтер са рекордном подесивом ширином. Филтер је заснован на вишеструкој ИнП/ваздушној МОЕМС технологији. Вертикална структура је састављена од 6 слојева суспендованих ИнП дијафрагми. Филм је кружне структуре и подржан је са три или четири оквира за вешање. Прикључак правоугаоног потпорног стола. Његов континуирани подесиви Ф_П филтер има веома широку зауставну траку, покривајући други и трећи оптички комуникациони прозор (1 250 ~ 1800 нм), ширина подешавања таласне дужине је већа од 112 нм, а напон активирања је чак 5 В.
МОЕМС дизајн и производна технологија Већина МОЕМС производних технологија је директно еволуирала из ИЦ индустрије и њених производних стандарда. Због тога се у МОЕМС-у користе микро-машинска обрада тела и површине и микро-обрада великог обима (ХАРМ). Али постоје и други изазови као што су величина калупа, униформност материјала, тродимензионална технологија, топографија површине и коначна обрада, неравнине и осетљивост на температуру.