シリコンフォトニックモジュールの密閉パッケージ – 光チップがセラミックファミリーに参入する場合

1. なぜ光チップはセラミックハウス内に「存在」する必要があるのでしょうか?

9 月に、当社は高温同時焼成セラミック (HTCC) プロセスを開始しました。このプロセスでは、回路がセラミックの「内部」に埋め込まれ、ワン ステップで焼成されます。今月の最初の記事では、最も有望な応用方向の 1 つであるシリコン フォトニック モジュールについて引き続き探求します。

簡単に言うと、シリコンフォトニクスは、かつては別々だった光学コンポーネント（レーザー、光導波路、光検出器など）をビルディングブロックのように単一のシリコンウェーハ上に統合します。メリットは単純です。サイズとコストが大幅に削減され、成熟したウェーハ生産ラインを大量生産に活用できるようになります。これは、将来の超高速光モジュールにとって避けられない道であると業界で広く考えられています。

しかし、光学チップには湿気に非常に弱いという弱点があります。チップ表面の光導波路層が湿気の影響を受けると、伝送損失が大幅に増加します。最良の場合はパフォーマンスが低下し、最悪の場合はモジュール全体が「点灯」しなくなります。したがって、シリコンフォトニックチップにも防湿性を備えた「ハウス」が必要であり、気密性に優れ、多層配線に対応したセラミックパッケージングは​​この「ハウス」に最適です。

Xuri の HTCC セラミック コネクタは、さまざまなシリコン フォトニクス モジュールに光チップ、駆動回路、熱管理構造を同時に搭載でき、シリコン フォトニクスの顧客に統合パッケージングの基盤を提供します。

2. さらに一歩前進: 光と電気を 1 つの屋根の下で共同パッケージ化

シリコン フォトニクスのさらに一歩先は、業界で最も注目されているトピックであるコパッケージ オプティクス (CPO) です。従来のアプローチでは、光モジュールはスイッチに挿入される独立したコンポーネントであり、電気信号は光コンポーネントに到達するまでに長い距離を移動する必要があります。対照的に、同時パッケージ化では、光エンジンとスイッチング チップが同じ基板上に直接統合され、信号経路が大幅に短縮され、全体の消費電力が大幅に削減されます。

これにより、パッケージングに新たな要件が課せられます。配線の高密度化、信号損失の低減、および同じ基板上に複数の材料 (シリコン、ガラス、ガリウム砒素など) を収容できる機能です。 「複数の材料が調和して共存し、一度に焼成される」というのがセラミックパッケージングの本拠地であり、HTCCプロセスに輝ける新たな段階を与えます。

Xuri は、セラミック パッケージが次世代の光モジュールで重要な役割を果たし続けることができるよう、非常に早くからこの方向に自社を位置づけ、多くの顧客と共同開発してきました。

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【用語解説】

1. シリコンフォトニクス: レーザー、導波路、光検出器などの光学コンポーネントをシリコンウェーハ上に統合する技術で、小型、低コスト、大量生産が可能です。

2. 光同時パッケージング (CPO): 次世代のパッケージング形式では、光エンジンとスイッチング チップを同じ基板上に統合して、信号経路を短縮し、消費電力を削減します。