د آپټو الیکترونیکي ادغام طریقه

آپټو الیکترونیکد ادغام طریقه

د ادغامفوتونیکونهاو الکترونیکي وسایل د معلوماتو پروسس کولو سیسټمونو د وړتیاوو د ښه کولو لپاره یو مهم ګام دی، د معلوماتو د لیږد چټک نرخونه، د بریښنا ټیټ مصرف او د ډیرو کمپیکټ وسیلو ډیزاینونه فعالوي، او د سیسټم ډیزاین لپاره لوی نوي فرصتونه پرانیزي. د ادغام میتودونه عموما په دوه کټګوریو ویشل شوي دي: مونولیتیک ادغام او څو چپ ادغام.

مونولیتیک ادغام
د مونولیتیک ادغام کې په ورته سبسټریټ کې د فوټونیک او بریښنایی اجزاو تولید شامل دی، معمولا د مطابقت وړ موادو او پروسو په کارولو سره. دا طریقه د یوې واحد چپ دننه د رڼا او بریښنا ترمنځ د بې ساري انٹرفیس رامینځته کولو تمرکز کوي.
ګټې:
۱. د متقابل اتصال ضایعات کم کړئ: د فوټونونو او الکترونیکي اجزاو نږدې ځای پر ځای کول د چپ څخه بهر اتصالاتو سره تړلي سیګنال ضایعات کموي.
۲، ښه فعالیت: کلک ادغام کولی شي د لنډو سیګنال لارو او کم ځنډ له امله د معلوماتو لیږد سرعت ګړندی کړي.
۳، کوچنی اندازه: د مونولیتیک ادغام د خورا کمپیکٹ وسیلو لپاره اجازه ورکوي، کوم چې په ځانګړي ډول د ځای محدود غوښتنلیکونو لپاره ګټور دی، لکه د معلوماتو مرکزونه یا لاسي وسایل.
۴، د بریښنا مصرف کم کړئ: د جلا کڅوړو او اوږد واټن متقابلو اړیکو اړتیا له منځه یوسئ، کوم چې کولی شي د بریښنا اړتیاوې د پام وړ کمې کړي.
ننګونه:
۱) د موادو مطابقت: د هغو موادو موندل چې د لوړ کیفیت لرونکي الکترونونو او فوتونیک دندو ملاتړ کوي ننګونه کیدی شي ځکه چې دوی ډیری وختونه مختلف ملکیتونو ته اړتیا لري.
۲، د پروسې مطابقت: د الکترونیکي او فوټونونو د تولید متنوع پروسې په ورته سبسټریټ کې یوځای کول پرته له دې چې د کومې یوې برخې فعالیت کم کړي، یو پیچلی کار دی.
۴، پیچلي تولید: د بریښنایی او فوټونیک جوړښتونو لپاره اړین لوړ دقت د تولید پیچلتیا او لګښت زیاتوي.

د څو چپونو ادغام
دا طریقه د هر فعالیت لپاره د موادو او پروسو په غوره کولو کې د ډیر انعطاف لپاره اجازه ورکوي. پدې ادغام کې، بریښنایی او فوټونیک اجزا د مختلفو پروسو څخه راځي او بیا یوځای راټول کیږي او په یو عام بسته یا سبسټریټ کې ځای په ځای کیږي (شکل 1). اوس راځئ چې د آپټو الیکترونیک چپس ترمنځ د اړیکو طریقې لیست کړو. مستقیم اړیکه: دا تخنیک د دوه پلانر سطحو مستقیم فزیکي تماس او اړیکه لري، معمولا د مالیکولر اړیکې ځواکونو، تودوخې او فشار لخوا اسانه کیږي. دا د سادگي او احتمالي خورا ټیټ زیان اړیکو ګټه لري، مګر په دقیق ډول تنظیم شوي او پاکو سطحو ته اړتیا لري. فایبر/ګریټینګ جوړه: پدې سکیم کې، فایبر یا فایبر صف د فوټونیک چپ څنډې یا سطحې سره سمون لري او تړل کیږي، رڼا ته اجازه ورکوي چې د چپ دننه او بهر سره یوځای شي. ګریټینګ د عمودی یوځای کولو لپاره هم کارول کیدی شي، د فوټونیک چپ او بهرني فایبر ترمنځ د رڼا لیږد موثریت ښه کوي. د سیلیکون له لارې سوري (TSVs) او مایکرو بمپس: د سیلیکون له لارې سوري د سیلیکون سبسټریټ له لارې عمودی سره نښلول کیږي، چې چپس ته اجازه ورکوي چې په دریو ابعادو کې ځای په ځای شي. د مایکرو محدب نقطو سره یوځای، دوی د لوړ کثافت ادغام لپاره مناسب، په سټک شوي ترتیبونو کې د بریښنایی او فوټونیک چپس ترمنځ د بریښنایی اړیکو ترلاسه کولو کې مرسته کوي. آپټیکل منځګړی طبقه: د آپټیکل منځګړی طبقه یو جلا سبسټریټ دی چې آپټیکل ویوګایډونه لري چې د چپس ترمنځ د آپټیکل سیګنالونو د روټ کولو لپاره د منځګړی په توګه کار کوي. دا د دقیق سمون، او اضافي غیر فعال لپاره اجازه ورکوي.نظري برخېد اتصال د انعطاف د زیاتوالي لپاره مدغم کیدی شي. هایبرډ بانډینګ: دا پرمختللې بانډینګ ټیکنالوژي مستقیم بانډینګ او مایکرو-بمپ ټیکنالوژي سره یوځای کوي ترڅو د چپس او لوړ کیفیت آپټیکل انٹرفیسونو ترمنځ د لوړ کثافت بریښنایی اتصال ترلاسه کړي. دا په ځانګړي ډول د لوړ فعالیت آپټو الیکترونیک ګډ ادغام لپاره ژمن دی. د سولډر بمپ بانډینګ: د فلیپ چپ بانډینګ ته ورته، سولډر بمپونه د بریښنایی اتصالونو رامینځته کولو لپاره کارول کیږي. په هرصورت، د آپټو الیکترونیک ادغام په شرایطو کې، ځانګړې پاملرنه باید د تودوخې فشار له امله رامینځته شوي فوټونیک اجزاو ته د زیان څخه مخنیوي او د آپټیکل سمون ساتلو ته ورکړل شي.

شکل ۱: : د الکترون/فوټون چپ څخه چپ ته د نښلولو سکیم

د دې طریقو ګټې د پام وړ دي: لکه څنګه چې د CMOS نړۍ د مور په قانون کې پرمختګونو ته دوام ورکوي، نو دا به ممکنه وي چې د CMOS یا Bi-CMOS هر نسل په چټکۍ سره په ارزانه سیلیکون فوټونیک چپ کې تطبیق شي، چې په فوټونیک او الکترونیکي کې د غوره پروسو ګټې ترلاسه کړي. ځکه چې فوټونیک عموما د ډیرو کوچنیو جوړښتونو جوړولو ته اړتیا نلري (د شاوخوا 100 نانومیټرو کلیدي اندازې معمول دي) او وسایل د ټرانزیسټرونو په پرتله لوی دي، اقتصادي ملاحظات به د فوټونیک وسایلو ته وهڅوي چې په جلا پروسه کې تولید شي، د وروستي محصول لپاره اړین هر پرمختللي برقیاتو څخه جلا شي.
ګټې:
۱، انعطاف: د الکترونیکي او فوټونیک اجزاو غوره فعالیت ترلاسه کولو لپاره مختلف مواد او پروسې په خپلواکه توګه کارول کیدی شي.
۲، د پروسې بشپړتیا: د هرې برخې لپاره د بشپړ تولید پروسو کارول کولی شي تولید ساده کړي او لګښتونه کم کړي.
۳، اسانه لوړول او ساتنه: د اجزاو جلا کول انفرادي برخو ته اجازه ورکوي چې په اسانۍ سره بدل شي یا لوړ شي پرته له دې چې ټول سیسټم اغیزمن کړي.
ننګونه:
۱، د انټرکنکشن ضایع: د چپ څخه بهر اړیکه اضافي سیګنال ضایع معرفي کوي او ممکن پیچلي سمون پروسیجرونو ته اړتیا ولري.
۲، د پیچلتیا او اندازې زیاتوالی: انفرادي اجزا اضافي بسته بندۍ او یو بل سره نښلولو ته اړتیا لري، چې پایله یې لویې اندازې او احتمالي لوړ لګښتونه دي.
۳، د بریښنا لوړ مصرف: د سیګنال اوږدې لارې او اضافي بسته بندي ممکن د واحد ادغام په پرتله د بریښنا اړتیاوې زیاتې کړي.
پایله:
د مونولیتیک او څو چپ ادغام ترمنځ انتخاب د غوښتنلیک ځانګړو اړتیاو پورې اړه لري، پشمول د فعالیت اهدافو، د اندازې محدودیتونو، د لګښت په پام کې نیولو سره، او د ټیکنالوژۍ بشپړتیا. د تولید پیچلتیا سره سره، مونولیتیک ادغام د هغو غوښتنلیکونو لپاره ګټور دی چې خورا کوچني کولو، ټیټ بریښنا مصرف، او د لوړ سرعت ډیټا لیږد ته اړتیا لري. پرځای یې، څو چپ ادغام د ډیزاین ډیر انعطاف وړاندې کوي او د موجوده تولیدي وړتیاو څخه کار اخلي، دا د هغو غوښتنلیکونو لپاره مناسب کوي چیرې چې دا عوامل د سخت ادغام ګټو څخه ډیر دي. لکه څنګه چې څیړنه پرمختګ کوي، هایبرډ طریقې چې د دواړو ستراتیژیو عناصر سره یوځای کوي هم د سیسټم فعالیت غوره کولو لپاره سپړل کیږي پداسې حال کې چې د هرې طریقې سره تړلې ننګونې کموي.