Uma atualização óptica com TTM

Oct 02, 2023

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Recentemente, encontrei-me com Marika Immonen, gerente de interconexões ópticas de P&D da TTM Technologies. Falamos pela última vez há um ano. Desta vez, discutimos o projeto óptico que Marika está liderando, bem como o futuro da tecnologia óptica na indústria de PCB.

Matties : Obrigado por se juntar a mim hoje, Marika. No ano passado tivemos oportunidade de falar sobre o projeto ótico que tem gerido para a TTM. Você pode começar nos dando uma atualização rápida sobre o seu progresso?

Immonen : No ano passado, conseguimos escalar a fabricação de PCBs ópticos de pequena escala para fatores de forma realistas. Atualmente, estamos operando uma linha piloto, capaz de lidar com painéis de 16 a 20 polegadas com camadas ópticas. Fizemos desenvolvimentos significativos para suportar vários conectores ópticos, para passar a luz para dentro e para fora da placa.

Matties: Conte-nos um pouco sobre o que é a tecnologia básica e como ela se aplica a um fabricante de placas.

Immonen : Obviamente, sabemos que o aumento das taxas de dados está levando o cobre a extremos. Sabemos que 25 Gbps está chegando e os OEMs estão considerando ir além disso. Nos últimos meses, vimos aumentar o interesse de vários clientes em olhar para a alternativa ótica. Os produtos de motores ópticos já introduziram a óptica dentro dos sistemas, mas desenvolvemos o próximo passo adiante e integramos as camadas ópticas como parte do próprio PCB.

Isso é o que estamos mostrando este ano com nossos parceiros FCI e Dow Corning: um link óptico de ponta a ponta totalmente construído em PCB multicamada padrão com mecanismos ópticos de 25 Gbps alimentando guias de onda incorporados terminados por conectores de guia de onda em ambas as extremidades. Os clientes estão interessados ​​na mistura de cobre e tecnologia óptica envolvendo traços de sinal óptico incorporados, e nossa solução integrada fornece cobre e óptica tudo-em-um. Essa solução elimina os cabos passando por cima da sua placa, que é o que você vê nos produtos ópticos atuais e nos cabos passivos de guia de onda do mercado.

O fabricante de placas obviamente enfrenta vários novos desafios em termos de conjunto de materiais, requisitos de precisão de alinhamento, conformidade com processos e materiais de placa padrão e novos procedimentos de teste. A janela do processo em muitas etapas críticas é mais estreita do que nas etapas padrão. No entanto, queremos utilizar a infraestrutura de processo atual para custo e conformidade. Construímos recursos para conseguir isso com nossas equipes de fábrica desde o primeiro dia, portanto, dimensionar os volumes é um passo menor em comparação com aqueles que começaram com laboratórios especializados para peças ópticas.

Matties: Que tipo de vantagem isso oferece?

Immonen : fornecemos canais de menor perda, o que é particularmente um problema com os traços mais longos. Não há problemas de EMI com os canais ópticos nem problemas com o gerenciamento térmico. Você pode ter linhas mais densas em seu layout de rastreamento, para reduzir o espaço a bordo em um fator de 4 a 6.

Matties: Quão rápido pode ir?

Immonen : a velocidade é apenas uma métrica; a densidade da largura de banda e a taxa de transferência agregada são os principais fatores para a óptica. Maior densidade de canal e contagem dentro do mesmo espaço de placa, mesmo com 10, 25 ou 40 Gbps por canal, oferece links com capacidade de terabit. A multiplexação aumenta ainda mais a capacidade. Além disso, reduzir a contagem de camadas - se eu tivesse uma camada óptica, reduzida de, digamos, seis camadas de sinal - reduziria o custo geral, a espessura e os materiais.

Matties : Existem aplicações práticas? Isso já está sendo aplicado no mundo real?

Immonen : Ainda não. Estamos executando vários programas de produtos de clientes e avaliando programas de protótipos, além de trabalhar por meio de grandes programas de consórcio. Os clientes vêm de áreas como aplicativos de roteamento e comutação, bem como aplicativos de armazenamento. A supercomputação obviamente usa muita ótica, mas esse é um nicho de mercado.