适用于SiP生产的快速光学校准

业内主导的速度和功能使其成为从晶圆到封装器件的“光子学经济”的重要推手;2016年R&D 100获奖者!

问题

光子学和半导体的集合有希望带来数据吞吐量、并行性和能量效率上的飞跃。设计和材料的难题现在均已得到解决。但测试和封装的实践性仍有待解决。

硅光子原件的测试和包装需要进行纳米级对准、无法通过利用视觉参照或机械参照完成。相对的、这些优化必须优化光通量本身。此外、SiP设计通常将多个并联光程与多个交互输入和输出合并起来、它们全部都需要优化。简单经济学和光学现实要求它们被同时优化、但迄今为止都没有技术能做到。

解决方案

在过去三十多年中,Physik Instrumente (PI)已经成为用于半导体制造的超精密运动控制在全球范围内的佼佼者。

如今、PI已经对纳米级精度的快速并联多自由度全局光学对准系统进行全面优化、充分满足了SiP关键生产步骤(从平面测试到封装)的要求。

作为分析/测试类年度100种在技术上富有突破性的产品之一、该系统获得了2016年R&D 100大奖、并入围了被誉为“光电领域的奥斯卡”的2016年“光电棱镜奖”候选名单、这些都是对这项科技成果重要性的极大肯定。

这项具有决定性意义的解决方案将PI的高处理量压电纳米定位技术与采用创新算法的超精密运动控制功能理想地集成在一起。这项突破性的技术是PI团队集体智慧的结晶。PI团队在光电校准自动化领域拥有一个多世纪的丰富经验积淀、汇集了这一领域的多名行业先锋。PI旗下拥有众多光电校准引擎产品、从软件驱动的平台解决方案到具有内置校准功能的集成式六自由度六足位移台、不一而足、而这个系统就是其中之一。

在以上视频中、首个、全场(100×100微米)特征分析首先实现了耐光。接下来、该示例应用程序允许用户通过拖动鼠标严格地取消对准耦合、然后立即恢复耦合。最后、通过同步梯度搜索实现全局优化。

该视频(上段)展示了PI的新型FMPA F-712系统。在本演示中、通过长度较短的单模光纤模拟晶圆内光栅耦合波导器件。其输入和输出通过安装在PI的Nanocube XYZ压电定位器/扫描仪的夹具上的透镜光纤耦合、定位器/扫描仪由F-712的控制器控制。