重慶多芯MT-FA光組件三維芯片互連技術(shù)

多芯MT-FA光組件在三維芯片架構(gòu)中扮演著連接物理層與數(shù)據(jù)傳輸層的重要角色。三維芯片通過(guò)硅通孔（TSV）技術(shù)實(shí)現(xiàn)晶片垂直堆疊，將邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)、傳感等異構(gòu)功能模塊集成于單一封裝體內(nèi)，但層間信號(hào)傳輸?shù)膸捙c延遲問(wèn)題始終制約其性能釋放。多芯MT-FA光組件憑借其高密度光纖陣列與精密研磨工藝，成為突破這一瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)。其采用低損耗MT插芯與特定角度端面全反射設(shè)計(jì)，可在1.6T及以上速率的光模塊中實(shí)現(xiàn)多通道并行光信號(hào)傳輸，通道數(shù)可達(dá)24芯甚至更高。例如，在三維堆疊的HBM存儲(chǔ)器與AI加速卡互聯(lián)場(chǎng)景中，MT-FA組件通過(guò)緊湊的并行連接方案，將全局互連長(zhǎng)度縮短2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，使層間數(shù)據(jù)傳輸延遲降低50%以上，同時(shí)功耗減少30%。這種物理層的光互聯(lián)能力，與三維芯片的TSV電氣互連形成互補(bǔ)，構(gòu)建起電-光-電混合傳輸架構(gòu)，既利用了TSV在短距離內(nèi)的低電阻優(yōu)勢(shì)，又通過(guò)光信號(hào)的長(zhǎng)距離、低損耗特性解決了層間跨芯片通信的瓶頸。三維光子互連芯片的氧化鋁陶瓷基板，提升高功率場(chǎng)景的熱導(dǎo)率。重慶多芯MT-FA光組件三維芯片互連技術(shù)

三維光子芯片的集成化發(fā)展對(duì)光連接器提出了前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)，而多芯MT-FA光連接器憑借其高密度、低損耗、高可靠性的特性，成為突破這一瓶頸的重要組件。該連接器通過(guò)精密研磨工藝將多根光纖陣列集成于微米級(jí)插芯中，其42.5°端面全反射設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的90°轉(zhuǎn)向傳輸，配合低損耗MT插芯與亞微米級(jí)V槽定位技術(shù)，使單通道插損控制在0.2dB以下，回波損耗優(yōu)于-55dB。在三維光子芯片的層間互連場(chǎng)景中，多芯MT-FA通過(guò)垂直堆疊架構(gòu)支持12至36通道并行傳輸，通道間距可壓縮至250μm，較傳統(tǒng)單芯連接器密度提升10倍以上。這種設(shè)計(jì)不僅滿足了光子芯片對(duì)空間緊湊性的嚴(yán)苛要求，更通過(guò)多通道同步傳輸將系統(tǒng)帶寬提升至Tbps級(jí)，為高算力場(chǎng)景下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互提供了物理層支撐。例如，在光子計(jì)算芯片中，多芯MT-FA可實(shí)現(xiàn)激光器陣列與波導(dǎo)層的直接耦合，消除中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，使光信號(hào)傳輸效率提升40%以上。三維光子互連多芯MT-FA光纖連接采購(gòu)三維光子互連芯片的定向自組裝技術(shù)，利用嵌段共聚物實(shí)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)。

三維光子芯片與多芯MT-FA光連接方案的融合，正在重塑高速光通信系統(tǒng)的技術(shù)邊界。傳統(tǒng)光模塊中，電信號(hào)轉(zhuǎn)換與光信號(hào)傳輸?shù)姆蛛x設(shè)計(jì)導(dǎo)致功耗高、延遲大，難以滿足AI算力集群對(duì)低時(shí)延、高帶寬的嚴(yán)苛需求。而三維光子芯片通過(guò)將激光器、調(diào)制器、光電探測(cè)器等重要光電器件集成于單片硅基襯底，結(jié)合垂直堆疊的3D封裝工藝，實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)在芯片層間的直接傳輸。這種架構(gòu)下，多芯MT-FA組件作為光路耦合的關(guān)鍵接口，通過(guò)精密研磨工藝將光纖陣列端面加工為特定角度，配合低損耗MT插芯，可實(shí)現(xiàn)8芯、12芯乃至24芯光纖的高密度并行連接。例如，在800G/1.6T光模塊中，MT-FA的插入損耗可控制在0.35dB以下，回波損耗超過(guò)60dB，確保光信號(hào)在高速傳輸中的低損耗與高穩(wěn)定性。其多通道均勻性特性更可滿足AI訓(xùn)練場(chǎng)景下數(shù)據(jù)中心對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)載運(yùn)行的可靠性要求，為光模塊的小型化、集成化提供了物理基礎(chǔ)。

多芯MT-FA光纖連接與三維光子互連的協(xié)同創(chuàng)新，正推動(dòng)光通信向更高集成度與更低功耗方向演進(jìn)。在800G/1.6T光模塊領(lǐng)域，MT-FA組件通過(guò)精密陣列排布技術(shù)，將光纖直徑壓縮至125微米量級(jí)，同時(shí)保持0.3dB以下的插入損耗。這種設(shè)計(jì)使得單個(gè)光模塊可集成128個(gè)并行通道，較傳統(tǒng)方案密度提升4倍。三維光子互連架構(gòu)則進(jìn)一步優(yōu)化了光信號(hào)的路由效率：通過(guò)波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)，同一波導(dǎo)可同時(shí)傳輸16個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，每個(gè)波長(zhǎng)承載50Gbps數(shù)據(jù)流，總帶寬達(dá)800Gbps。在制造工藝層面，光子器件與MT-FA的集成采用28納米CMOS兼容工藝，通過(guò)深紫外光刻與反應(yīng)離子蝕刻技術(shù)，在硅基底上構(gòu)建出三維光波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。這種工藝不僅降低了制造成本，更使光子互連層的厚度控制在5微米以內(nèi)，與電子芯片的堆疊間隙精確匹配。三維光子互連芯片以其良好的性能和優(yōu)勢(shì)，為這些高級(jí)計(jì)算應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的支持。

多芯MT-FA光組件作為三維光子集成工藝的重要單元，其技術(shù)突破直接推動(dòng)了高速光通信系統(tǒng)向更高密度、更低損耗的方向演進(jìn)。該組件通過(guò)精密的V形槽基片陣列排布技術(shù)，將多根單?；蚨嗄９饫w以微米級(jí)精度固定于硅基或玻璃基底，形成高密度光纖終端陣列。其重要工藝包括42.5°端面研磨與低損耗MT插芯耦合，前者通過(guò)全反射原理實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的90°轉(zhuǎn)向傳輸，后者利用較低損耗材料將插入損耗控制在0.1dB以下。在三維集成場(chǎng)景中，多芯MT-FA與硅光芯片、CPO共封裝光學(xué)模塊深度融合，通過(guò)垂直堆疊技術(shù)將光引擎與電芯片的間距壓縮至百微米級(jí)，明顯縮短光互連路徑。例如，在1.6T光模塊中，12通道MT-FA陣列可同時(shí)承載800Gbps×12的并行信號(hào)傳輸，配合三維層間耦合器實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)層與光纖層的無(wú)縫對(duì)接，使系統(tǒng)功耗較傳統(tǒng)方案降低30%以上。這種集成方式不僅解決了高速信號(hào)傳輸中的串?dāng)_問(wèn)題，更通過(guò)三維空間復(fù)用將單模塊端口密度提升至傳統(tǒng)方案的4倍，為AI算力集群提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施支持。三維光子互連芯片的噴砂法TGV工藝，提升玻璃基板加工效率。三維光子芯片用多芯MT-FA光連接器直銷

量子計(jì)算領(lǐng)域，三維光子互連芯片為量子比特間的高效通信搭建橋梁。重慶多芯MT-FA光組件三維芯片互連技術(shù)

三維光子互連技術(shù)的突破性在于將光子器件的布局從二維平面擴(kuò)展至三維空間，而多芯MT-FA光組件正是這一變革的關(guān)鍵支撐。通過(guò)微米級(jí)銅錫鍵合技術(shù)，MT-FA組件可在15μm間距內(nèi)實(shí)現(xiàn)2304個(gè)互連點(diǎn)，剪切強(qiáng)度達(dá)114.9MPa，同時(shí)保持10fF的較低電容，確保了光子與電子信號(hào)的高效協(xié)同。在AI算力場(chǎng)景中，MT-FA的并行傳輸能力可明顯降低系統(tǒng)布線復(fù)雜度，例如在1.6T光模塊中，其多芯陣列設(shè)計(jì)使光路耦合效率提升3倍，誤碼率低至4×10?1?，滿足了大規(guī)模并行計(jì)算對(duì)信號(hào)完整性的嚴(yán)苛要求。此外，MT-FA的模塊化設(shè)計(jì)支持端面角度、通道數(shù)量等參數(shù)的靈活定制，可適配QSFP-DD、OSFP等多種光模塊標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步推動(dòng)了光互連技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)模化應(yīng)用。隨著波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)與光子集成電路的融合，MT-FA組件有望在下一代全光計(jì)算架構(gòu)中發(fā)揮更重要的作用，為T比特級(jí)芯片間互連提供可量產(chǎn)的解決方案。重慶多芯MT-FA光組件三維芯片互連技術(shù)