エレクトロニクスと統合されたフォトニクスのミックスとマッチング: すでに実現していますが、先行きはまだ不透明です

このトピックについて書く理由:

統合フォトニクスは、今後数年間で多くの革新を可能にする重要な技術です。 Photonics PIC Summit Europe を 5 回の記事で振り返ります。 公開されたら、他の記事をここで読んでください。

今年の PIC Summit Europe 2022 での 2 つのパネル セッションは、エレクトロニクスとフォトニクスのさまざまな部分間の異種統合に専念しました。 電子回路とフォトニック回路の共同設計、共同シミュレーション、共同生産に関する限り、バリュー チェーンの隅々から専門知識を集めて、業界の現状を調べました。

PIC の製造プロセスの成熟度が高まるにつれて、製造可能性を考慮した設計を可能にするプロセス統計を含む真のプロセス設計キットが現在セットアップされています。 さらに、協調シミュレーション用の電子設計ツールとの統合が進んでいます。 これらの傾向は、この分野の新しい方向性を開きます。 さらに、通信およびコンピューティング テクノロジに対する世界的な需要の増加は、チップ メーカーに圧力をかけています。 業界は、モノリシック テクノロジだけではそのプレッシャーに対処するには不十分であることを認識しています。 答えは、材料、およびフォトニック回路と電子回路の両方のスマートな組み合わせで求められます。 ヘテロジニアス インテグレーションの分野では、「ダイとウェーハのボンディング」や「マイクロ トランスファー プリンティング」などの技術が研究されています。

横向きが多い

これは何を伴いますか? フォトニクスと電子の協調設計の将来はどうなるでしょうか? まあ、業界はまだ確信が持てません。 TU Eindhoven の Martijn Heck と Lightwave Logic の Michael Lebby が率いるセッションを見た人たちは、非常に微妙な場所にいることに気づきました。 はい、進んでいますが、この先の道にはまだ多くの横道があります。 そして、途中でどちらの道を選ぶかを決定します。

ミキシングとマッチングはすでに始まっている、とマイケル・レビーは結論づけた。 「業界がより良いパフォーマンスを求め続けるという理由だけで、それは起こるだろう. しかし、多くのアプローチ、多くのアプリケーション、多くの組み合わせがあり、どれが最も効果的かを整理する必要があります. たくさんの組み合わせを使用する機会がたくさんあると確信できます。」

Martijn Heck にとって、彼のセッションから重要なポイントを導き出すのは困難でした。 「私たちが議論したことは、持ち帰りというよりも評価に近いものです。私たちは共に前進しており、共通の目標を持っていますが、成功への理想的な道がどのようなものかを見つけるには、もっと時間が必要です。 そのため、フォトニクス コミュニティ全体に協力してもらい、現在の状況と今後の最善の道をどのように見つけられるかを評価してもらいたいと思います。」

バラバラになった景色も、Mr. ヘックは聴衆に議論に参加するように頼んだ。 「エレクトロニクスとフォトニクスが 1 つのシステムでどのように連携すると思いますか?」と彼は知りたがっていました。 「フリップチップまたはワイヤボンドアプローチで組み立てられた複数のダイ(チップ)、マイクロ転写印刷、ダイとウェーハボンディングを使用したより異種のアプローチ、またはエレクトロニクスとフォトニクスが使用されているモノリシックソリューションでソリューションが見られますか?同じ基板上に製造されていますか? 可能性のあるすべての答えを求めて、何十ものハンドが宙に浮いた。 さらに、別のオプションの提案: 「上記のすべて」。

製品の設計

聴衆の見解は、2 つのパネル内での議論にとって模範的なものでした。 パッケージングは​​、システム間で通信するためのインターフェイスであるため、統合のための優れたオプションとして位置付けられました。 パネルが同意したのは、すべては実際の使用に帰着するということです。機能とアプリケーションは、統合プロセスの進行方法にとって決定的なものになるということです。 「これは、チップではなく、製品を設計することに関するものです」と Katarzyna Lawnizcuk (Bright Photonics) は述べています。

もう 1 つの合意点は、統合イニシアチブをめぐる状況の複雑さです。 「エレクトロニクスとフォトニクスのコミュニティは依然として大部分が別の世界であり、後者は最初のコミュニティよりもはるかに成熟していませんが、すべてを同時に解決する必要があります。」 これらのコミュニティを橋渡しすることは、今のところ大きな課題の 1 つですが、そうであっても、Lebby は確信を持っていました。

PICサミットヨーロッパ2022 は新しい会議であり、ヨーロッパで開催される 2 つのフォトニック チップ会議の 1 つであり、毎年開催されます。 来年も11月に開催予定です。 PhotonDelta 会議の主催者です。 プログラムは一緒に設定されました アイントホーフェン工科大学IPSR-I.

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