اوپٹ الیکٹرانک انضمام کا طریقہ

اوپٹو الیکٹرانکانضمام کا طریقہ

انضمامفوٹوونکساور الیکٹرانکس انفارمیشن پروسیسنگ سسٹم کی صلاحیتوں کو بہتر بنانے ، تیزی سے ڈیٹا کی منتقلی کی شرحوں کو بہتر بنانے ، بجلی کی کھپت اور زیادہ کمپیکٹ ڈیوائس ڈیزائن کو بہتر بنانے اور سسٹم ڈیزائن کے لئے بڑے نئے مواقع کھولنے کا ایک اہم اقدام ہے۔ انضمام کے طریقوں کو عام طور پر دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے: یک سنگی انضمام اور ملٹی چپ انضمام۔

یک سنگی انضمام
یک سنگی انضمام میں ایک ہی سبسٹریٹ پر فوٹوونک اور الیکٹرانک اجزاء تیار کرنا شامل ہے ، عام طور پر ہم آہنگ مواد اور عمل کا استعمال کرتے ہیں۔ اس نقطہ نظر میں ایک ہی چپ کے اندر روشنی اور بجلی کے درمیان ہموار انٹرفیس بنانے پر توجہ دی گئی ہے۔
فوائد:
1. باہمی رابطے کے نقصانات کو کم کریں: قریب قریب فوٹونز اور الیکٹرانک اجزاء رکھنا آف چپ کنیکشن سے وابستہ سگنل کے نقصانات کو کم سے کم کرتا ہے۔
2 ، بہتر کارکردگی: سخت انضمام مختصر سگنل کے راستوں اور کم تاخیر کی وجہ سے تیز رفتار ڈیٹا کی منتقلی کی رفتار کا باعث بن سکتا ہے۔
3 ، چھوٹا سائز: یک سنگی انضمام انتہائی کمپیکٹ آلات کی اجازت دیتا ہے ، جو خاص طور پر خلائی محدود ایپلی کیشنز ، جیسے ڈیٹا سینٹرز یا ہینڈ ہیلڈ ڈیوائسز کے لئے فائدہ مند ہے۔
4 ، بجلی کی کھپت کو کم کریں: علیحدہ پیکیجوں اور لمبی دوری کے باہمی رابطوں کی ضرورت کو ختم کریں ، جو بجلی کی ضروریات کو نمایاں طور پر کم کرسکتے ہیں۔
چیلنج:
1) مادی مطابقت: اعلی معیار کے الیکٹرانوں اور فوٹوونک افعال دونوں کی حمایت کرنے والے مواد کی تلاش مشکل ہوسکتی ہے کیونکہ انہیں اکثر مختلف خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے۔
2 ، عمل کی مطابقت: کسی ایک جزو کی کارکردگی کو ہراساں کیے بغیر ایک ہی سبسٹریٹ پر الیکٹرانکس اور فوٹون کے متنوع مینوفیکچرنگ کے عمل کو مربوط کرنا ایک پیچیدہ کام ہے۔
4 ، پیچیدہ مینوفیکچرنگ: الیکٹرانک اور فوٹوونک ڈھانچے کے لئے درکار اعلی صحت سے متعلق مینوفیکچرنگ کی پیچیدگی اور لاگت میں اضافہ کرتا ہے۔

ملٹی چپ انضمام
یہ نقطہ نظر ہر فنکشن کے لئے مواد اور عمل کے انتخاب میں زیادہ لچک کی اجازت دیتا ہے۔ اس انضمام میں ، الیکٹرانک اور فوٹوونک اجزاء مختلف عملوں سے آتے ہیں اور پھر اسے اکٹھا کیا جاتا ہے اور عام پیکیج یا سبسٹریٹ (شکل 1) پر رکھا جاتا ہے۔ اب آئیے آپٹ الیکٹرانک چپس کے مابین بانڈنگ طریقوں کی فہرست بنائیں۔ براہ راست بانڈنگ: اس تکنیک میں براہ راست جسمانی رابطے اور دو پلانر سطحوں کا رشتہ شامل ہے ، جو عام طور پر سالماتی بانڈنگ فورسز ، حرارت اور دباؤ کے ذریعہ سہولت فراہم کرتا ہے۔ اس میں سادگی اور ممکنہ طور پر بہت کم نقصان کے رابطوں کا فائدہ ہے ، لیکن اس کے لئے واضح طور پر منسلک اور صاف سطحوں کی ضرورت ہے۔ فائبر/گریٹنگ جوڑے: اس اسکیم میں ، فائبر یا فائبر سرنی کو منسلک کیا جاتا ہے اور فوٹوونک چپ کے کنارے یا سطح سے منسلک ہوتا ہے ، جس سے روشنی کو چپ کے اندر اور باہر سے مل جاتا ہے۔ فوٹونک چپ اور بیرونی فائبر کے مابین روشنی کی منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بنانے ، عمودی جوڑے کے لئے بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔ سلیکون ہولز (ٹی ایس وی) اور مائکرو بپس کے ذریعے: سلیکون کے ذریعے سوراخ سلیکن سبسٹریٹ کے ذریعے عمودی باہمی رابطے ہوتے ہیں ، جس سے چپس کو تین جہتوں میں اسٹیک کرنے کی اجازت ہوتی ہے۔ مائیکرو محوراتی پوائنٹس کے ساتھ مل کر ، وہ سجا دیئے گئے ترتیب میں الیکٹرانک اور فوٹوونک چپس کے مابین بجلی کے رابطوں کو حاصل کرنے میں مدد کرتے ہیں ، جو اعلی کثافت کے انضمام کے لئے موزوں ہیں۔ آپٹیکل ثالثی پرت: آپٹیکل انٹرمیڈیری پرت ایک علیحدہ سبسٹریٹ ہے جس میں آپٹیکل ویو گائیڈز شامل ہیں جو چپس کے مابین آپٹیکل سگنل کو روٹ کرنے کے لئے ایک بیچوان کے طور پر کام کرتے ہیں۔ یہ عین مطابق صف بندی ، اور اضافی غیر فعال کی اجازت دیتا ہےآپٹیکل اجزاءکنکشن لچک میں اضافے کے لئے مربوط کیا جاسکتا ہے۔ ہائبرڈ بانڈنگ: یہ جدید بانڈنگ ٹکنالوجی چپس اور اعلی معیار کے آپٹیکل انٹرفیس کے مابین اعلی کثافت کے برقی رابطوں کو حاصل کرنے کے لئے براہ راست بانڈنگ اور مائیکرو بمپ ٹکنالوجی کو جوڑتی ہے۔ یہ خاص طور پر اعلی کارکردگی والے اوپٹی الیکٹرانک شریک انضمام کا وعدہ کرتا ہے۔ سولڈر بمپ بانڈنگ: فلپ چپ بانڈنگ کی طرح ، سولڈر ٹکرانے کا استعمال بجلی کے رابطے بنانے کے لئے کیا جاتا ہے۔ تاہم ، آپٹ الیکٹرانک انضمام کے تناظر میں ، تھرمل تناؤ کی وجہ سے فوٹونک اجزاء کو پہنچنے والے نقصان سے بچنے اور آپٹیکل سیدھ کو برقرار رکھنے پر خصوصی توجہ دی جانی چاہئے۔

چترا 1 :: الیکٹران/فوٹوون چپ سے چپ بانڈنگ اسکیم

ان طریقوں کے فوائد اہم ہیں: چونکہ سی ایم او ایس کی دنیا مور کے قانون میں بہتری کی پیروی کرتی رہتی ہے ، لہذا یہ ممکن ہوگا کہ سی ایم اوز یا دو سی ایم او ایس کی ہر نسل کو فوری طور پر ایک سستے سلکان فوٹوونک چپ میں ڈھالیں ، فوٹوونکس اور الیکٹرانکس میں بہترین عمل کے فوائد حاصل کریں۔ چونکہ عام طور پر فوٹوونکس کو بہت چھوٹے ڈھانچے کی تعمیر کی ضرورت نہیں ہوتی ہے (تقریبا 100 100 نینو میٹر کے کلیدی سائز عام ہیں) اور آلات ٹرانجسٹروں کے مقابلے میں بڑے ہوتے ہیں ، لہذا معاشی تحفظات فوٹونک آلات کو ایک علیحدہ عمل میں تیار کرنے کے لئے آگے بڑھاتے ہیں ، جو حتمی مصنوعات کے لئے درکار کسی بھی اعلی درجے کی الیکٹرانکس سے الگ ہوجاتے ہیں۔
فوائد:
1 ، لچک: الیکٹرانک اور فوٹوونک اجزاء کی بہترین کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے مختلف مواد اور عمل کو آزادانہ طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔
2 ، عمل کی پختگی: ہر جزو کے لئے بالغ مینوفیکچرنگ کے عمل کا استعمال پیداوار کو آسان بنا سکتا ہے اور اخراجات کو کم کرسکتا ہے۔
3 ، آسان اپ گریڈ اور بحالی: اجزاء کی علیحدگی انفرادی اجزاء کو پورے نظام کو متاثر کیے بغیر زیادہ آسانی سے تبدیل کرنے یا اپ گریڈ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔
چیلنج:
1 ، باہمی ربط کا نقصان: آف چپ کنکشن اضافی سگنل کے نقصان کو متعارف کراتا ہے اور اس میں سیدھ میں شامل کرنے کے پیچیدہ طریقہ کار کی ضرورت پڑسکتی ہے۔
2 ، پیچیدگی اور سائز میں اضافہ: انفرادی اجزاء کو اضافی پیکیجنگ اور باہمی ربط کی ضرورت ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں بڑے سائز اور ممکنہ طور پر زیادہ لاگت آتی ہے۔
3 ، اعلی بجلی کی کھپت: طویل سگنل کے راستے اور اضافی پیکیجنگ یک سنگی انضمام کے مقابلے میں بجلی کی ضروریات میں اضافہ کرسکتی ہے۔
نتیجہ:
یک سنگی اور ملٹی چپ انضمام کے مابین انتخاب کا انحصار اطلاق سے متعلق مخصوص تقاضوں پر ہوتا ہے ، بشمول کارکردگی کے اہداف ، سائز کی رکاوٹیں ، لاگت کے تحفظات اور ٹکنالوجی کی پختگی۔ مینوفیکچرنگ پیچیدگی کے باوجود ، یکجہتی انضمام ان ایپلی کیشنز کے لئے فائدہ مند ہے جس میں انتہائی منیٹورائزیشن ، کم بجلی کی کھپت ، اور تیز رفتار ڈیٹا ٹرانسمیشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے بجائے ، ملٹی چپ انضمام زیادہ سے زیادہ ڈیزائن لچک پیش کرتا ہے اور موجودہ مینوفیکچرنگ کی صلاحیتوں کو بروئے کار لاتا ہے ، جس سے یہ ان ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں ہوتا ہے جہاں یہ عوامل سخت انضمام کے فوائد سے کہیں زیادہ ہوتے ہیں۔ جیسے جیسے تحقیق میں ترقی ہوتی ہے ، ہائبرڈ نقطہ نظر جو دونوں حکمت عملیوں کے عناصر کو یکجا کرتے ہیں ان کو بھی نظام کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے تلاش کیا جارہا ہے جبکہ ہر نقطہ نظر سے وابستہ چیلنجوں کو کم کرتے ہوئے۔