Il packaging fotonico il Ruolo della TPL

Nuove Soluzioni nell’Imballaggio Fotonico: Il Ruolo della TPL

I Circuiti Integrati Fotonici (PIC), che integrano diversi componenti ottici in un singolo chip, trovano applicazioni in vari ambiti, dalle telecomunicazioni alla spettroscopia e alla tecnologia quantistica. Beneficiando di processi produttivi maturi nel campo dei semiconduttori, i PIC hanno visto una riduzione dei costi e un miglioramento delle prestazioni, rendendoli più attraenti per un’ampia gamma di impieghi.

Le Sfide dell’Imballaggio Fotonico

L’imballaggio fotonico, tuttavia, presenta sfide più complesse rispetto all’imballaggio elettronico. I PIC necessitano di un allineamento di precisione estremamente elevata, spesso a livello micronico o addirittura submicronico, per garantire l’accuratezza nelle modalità ottiche. Questo requisito li rende incompatibili con le tecniche standard di confezionamento elettronico. Inoltre, la sfida si intensifica con l’integrazione di diverse piattaforme di materiali, come il silicio III-V e il niobio di litio.

Il Potenziale della Litografia a Due Fotoni (TPL)

Un team di ricercatori, guidato da Shaoliang Yu e Qingyang Du, ha identificato la litografia a due fotoni (TPL) come una tecnologia potenzialmente utile per affrontare queste sfide. Presentato in un articolo su Light Advanced Manufacturing, la TPL utilizza il laser per creare strutture 3D di alta precisione.

I Benefici della TPL per l’Imballaggio Fotonico

I vantaggi offerti dalla TPL nell’ambito dell’imballaggio fotonico sono molteplici. Essa consente la creazione di strutture fotoniche 3D complesse, che possono migliorare l’efficienza di accoppiamento e la larghezza di banda nei sistemi ottici. Inoltre, la TPL permette di formare connessioni ottiche personalizzate tra componenti fotonici post-assemblaggio, diminuendo la necessità di un allineamento preciso.

Questa tecnologia è in grado di produrre collegamenti 2,5-D o 3-D ad alta densità e a bassa perdita, fondamentali per l’integrazione ibrida e per bilanciare le differenze di altezza tra le porte ottiche nei pacchetti. Inoltre, la TPL può essere utilizzata per sviluppare strutture micro e nanomeccaniche per un posizionamento accurato dei componenti, facilitando l’allineamento passivo o la realizzazione di connettori ottici modulari.

Un ulteriore punto di forza delle resine TPL è la loro bassa attenuazione ottica e la compatibilità a banda larga, che le rendono ideali per costruire collegamenti ottici efficienti tra piattaforme di materiali diversi.

Prospettive Future della TPL

In conclusione, la TPL emerge come una tecnologia efficace e versatile per l’imballaggio fotonico, capace di superare sfide come la tolleranza di allineamento rigorosa e la necessità di integrazione eterogenea. Con l’aumento dell’interesse da parte dell’industria fotonica verso la TPL, si sta assistendo a un incremento della ricerca e dello sviluppo, mirato a migliorare la produttività della fabbricazione TPL, a espandere la gamma dei materiali utilizzabili e a sviluppare nuovi strumenti di progettazione e caratterizzazione.