Un aggiornamento ottico con TTM

Oct 02, 2023

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Recentemente ho incontrato Marika Immonen, responsabile della ricerca e sviluppo delle interconnessioni ottiche presso TTM Technologies. Abbiamo parlato l'ultima volta un anno fa. Questa volta abbiamo discusso del progetto ottico guidato da Marika, nonché del futuro della tecnologia ottica nel settore PCB.

Matties : Grazie per esserti unito a me oggi, Marika. L'anno scorso abbiamo avuto l'opportunità di parlare del progetto ottico che hai gestito per TTM. Puoi iniziare dandoci un rapido aggiornamento sui tuoi progressi?

Immonen : Nell'ultimo anno siamo riusciti a portare la produzione di PCB ottici da piccola scala a fattori di forma realistici. Attualmente stiamo gestendo una linea pilota, in grado di gestire pannelli da 16 a 20 pollici con strati ottici. Abbiamo apportato sviluppi significativi per supportare vari connettori ottici, per far passare la luce dentro e fuori dalla scheda.

Matties: Raccontaci brevemente qual è la tecnologia di base e come si applica a un produttore di schede.

Immonen : Ovviamente sappiamo che l'aumento della velocità dei dati sta spingendo il rame agli estremi. Sappiamo che arriveranno i 25 Gbps e gli OEM stanno considerando di andare oltre. Negli ultimi mesi abbiamo notato un crescente interesse da parte di vari clienti verso l'alternativa ottica. I prodotti dei motori ottici hanno già introdotto l'ottica all'interno dei sistemi, ma noi sviluppiamo ulteriormente il passo successivo e integriamo gli strati ottici come parte del PCB stesso.

Questo è ciò che stiamo mostrando quest'anno con i nostri partner FCI e Dow Corning: un collegamento ottico end-to-end completamente costruito su PCB multistrato standard con motori ottici da 25 Gbps che alimentano guide d'onda integrate terminate da connettori di guida d'onda su entrambe le estremità. I clienti sono interessati alla combinazione di tecnologia in rame e ottica che coinvolga tracce di segnali ottici incorporati e la nostra soluzione integrata fornisce rame e ottica all-in-one. Questa soluzione elimina i cavi che corrono sopra la scheda, che è ciò che vedi negli attuali prodotti ottici e cavi a guida d'onda passiva sul mercato.

Il produttore di schede deve ovviamente affrontare diverse nuove sfide in termini di set di materiali, requisiti di precisione dell'allineamento, conformità ai processi e ai materiali standard delle schede e nuove procedure di test. La finestra del processo in molti passaggi critici è più ristretta rispetto ai passaggi standard. Tuttavia, desideriamo utilizzare l’attuale infrastruttura di processo per quanto riguarda costi e conformità. Abbiamo sviluppato le capacità per raggiungere questo obiettivo con i nostri team di fabbrica fin dal primo giorno, quindi il ridimensionamento dei volumi è un passo più piccolo rispetto a coloro che hanno iniziato con laboratori specializzati per parti ottiche.

Matties: Che tipo di vantaggio offre?

Immonen : Forniamo canali con perdite inferiori, il che è particolarmente un problema con le tracce più lunghe. Non ci sono problemi EMI con i canali ottici né problemi con la gestione termica. Puoi avere linee più dense sul tuo layout di tracciamento, quindi puoi ridurre lo spazio a bordo di un fattore da 4 a 6.

Matties: Quanto velocemente può andare?

Immonen : La velocità è solo una metrica; la densità di larghezza di banda e il throughput aggregato sono i fattori chiave per l'ottica. Una densità e un numero di canali più elevati all'interno dello stesso spazio su scheda, anche con 10, 25 o 40 Gbps per canale, offrono collegamenti con capacità di terabit. Il multiplexing aggiunge ulteriormente la capacità. Inoltre, riducendo il numero degli strati, se avessi uno strato ottico, ridotto da, ad esempio, sei strati di segnale, si ridurranno il costo complessivo, lo spessore e i materiali.

Matties : Esistono applicazioni pratiche? Questo viene già applicato nel mondo reale?

Immonen : Non ancora. Stiamo eseguendo programmi di prodotti per più clienti e valutando programmi di prototipi, oltre a lavorare attraverso programmi di consorzio di grandi dimensioni. I clienti provengono da aree quali applicazioni di routing e switching, nonché applicazioni di storage. Il supercalcolo ovviamente utilizza molta ottica, ma si tratta di un business di nicchia.