2024年3月25日，荷蘭貝亨奧普佐姆——全球多元化化工企業(yè)SABIC將在2024年美國光纖通訊展覽會及研討會（OFC）上展示其EXTEM? RH系列樹脂，該產(chǎn)品曾榮獲愛迪生獎（Edison Award），在生產(chǎn)和組裝商用板載和共封裝光學器件的微透鏡陣列（MLA）方面極具優(yōu)勢。此次展會期間，由廷德爾國家研究所（Tyndall National Institute）和芯片集成技術中心（CITC）分別打造的兩個展品將亮相SABIC展位（#1204）。

SABIC特材部技術總經(jīng)理Scott Fisher表示：“在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和5G技術的推動下，數(shù)據(jù)流量呈指數(shù)級增長，因此迅速采用光電技術成為了提高數(shù)據(jù)中心帶寬容量和能源效率的關鍵。大規(guī)模制造和組裝用于共封裝光學器件等應用的光學元件非常困難和復雜，而且成本高昂。為了應對這一挑戰(zhàn)，我們開發(fā)了EXTEM RH樹脂，它可以提供生產(chǎn)透鏡陣列所需的關鍵性能和加工特性。這種樹脂既具有傳統(tǒng)材料的可擴展性和可制造性，又為推進光學元件的設計、性能和生產(chǎn)技術開辟了新的機遇?！?/span>

支持低損耗擴展光束耦合

基于硅或其他基材的光子集成電路（PIC）不僅設計緊湊，而且數(shù)據(jù)速率更高。不過，挑戰(zhàn)在于，硅光子波導的較小光模場和較大單模光纖之間存在尺寸差異。

在2024年OFC展會上，SABIC將展示一種解決這個問題的有效方法：利用擴展光束光學接口進行連接。光束擴展型光學元件（本例為自由形式透鏡陣列）安裝在光學連接器接口的每側，以便將光纖陣列與較大自由空間光束耦合起來。采用擴展光束耦合可以放寬橫向對準公差，并降低灰塵顆粒等污染物的遮斷效應。

本設計的陣列由EXTEM RH樹脂微成型，這種樹脂的玻璃化轉變溫度為280°C，可以注塑成型各種自由形式的光學透鏡設計。

該連接器組件由廷德爾打造，將展示SABIC材料解決方案如何利用成熟的光纖連接技術，幫助改進此類設計的光學元件集成。展會觀眾可以親自查看組件，了解如何利用光學透明的EXTEM樹脂實現(xiàn)光學集成，該樹脂能夠承受JEDEC回流焊接或表面貼裝技術（SMT）的極端溫度。

提高制造效率

加快新興光學技術的采用，要求微光學器件能夠以相對較低的單位成本大批量、高效率制造，但使用熔融二氧化硅或玻璃無法達成這一目標。相較于這些傳統(tǒng)材料，EXTEM RH樹脂提供了多種方法來提高微光學器件加工和組裝的規(guī)模和成本效率。

首先，EXTEM RH樹脂的微成型能夠以數(shù)百萬的規(guī)模交付毫米級元件，而且具有高信號完整性和低光學損耗的特點。這樣有助于推動尖端的光學封裝和耦合技術，更快地應用于數(shù)據(jù)服務器背板、電信交換機、超級計算機和網(wǎng)絡架構。

此外，EXTEM RH樹脂模制的微光學器件可以在回流焊接步驟之前，使用光學透明粘合劑與光纖和PIC對準，以簡化封裝過程。

SABIC在2024年OFC展會上展示的另一個展品，將用于展示公司與CITC合作開發(fā)的一種工藝：使用替代性互連材料（納米燒結銀膏）將MLA與電路板對齊。該材料可以取代標準環(huán)氧樹脂粘合劑，這種粘合劑具有缺乏長期穩(wěn)定性和CTE不匹配等缺點，并且需要紫外線透明透鏡材料進行固化。

此外，SABIC還將展示使用全內反射的復雜形狀透鏡陣列，它能夠將標準MT卡套連接器中的VCSEL/PD和PIC之間的光學耦合彎曲90度。

超越傳統(tǒng)材料

耐高溫的EXTEM RH樹脂獲得了“2023年愛迪生新一代制造金獎”。這種先進的熱塑性塑料克服了MLA傳統(tǒng)材料的缺點。與玻璃和熱固性樹脂不同，EXTEM RH樹脂可以為復雜幾何形狀的透鏡設計提供更大的自由度。微成型避開了研磨和拋光等二次操作，有助于快速、大批量生產(chǎn)，從而降低成本。

為了幫助客戶充分發(fā)揮這種材料的潛力，SABIC位于荷蘭的光學卓越中心可以在熱塑性塑料加工、元件設計和光學性能評估方面提供先期支持。此外，公司還制作了宣傳冊，介紹EXTEM樹脂在光學互連和透鏡領域的潛在用途，并且制作了視頻，說明EXTEM樹脂為共封裝光學連接器帶來的潛在益處。

在此次展會上，SABIC還將展示連接器、電線和電纜應用的材料解決方案，以及可插拔光學器件和新興的板載和共封裝技術。2024年OFC展會將于3月26-28日在美國加利福尼亞州圣地亞哥市圣地亞哥會議中心舉辦。