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全神贯注于光子学制造

      材料来源:化合物半导体杂志

据RebeccaPool报道,最近在荷兰成立的光子集成技术中心将把这个国家蓬勃发展的产业推向全球市场。


随着光子集成电路市场的增长势头,业界人士越来越关注荷兰。仅在去年,两家荷兰光子芯片公司就筹集了超过6000万欧元的投资资金,以启动光子芯片制造。

 

 

2020 年 6 月,独立光子集成电路 (PIC) 代工厂 Smart Photonics 获得 3500 万欧元,用于扩大其在埃因霍温高科技园区的晶圆制造能力。今年 3 月,PIC 制造商 Effect Photonics 也赢得了 3700 万美元(约 3000 万欧元)左右的奖金,用于开发单芯片相干光学器件并规模化生产。

 

此外,在 2019 年底,PhotonFirst(以前称为 Technobis)还获得了一笔未公开的款项,以加速其集成光子传感器的推出。最近,Surfix 赢得了 850 万欧元,用于加速其集成光子生物传感平台的开发。

 

但业界的热议并不止于此。就在几周前,埃因霍温理工大学(又名 TU Eindhoven)的集成光子学产业加速器 PhotonDelta 与特温特大学和研究机构 TNO 联手成立了光子集成技术中心 (PITC)。

 

Sylwester Latkowski,PITC 科学总监。

 

正如 PITC 科学总监兼 TU Eindhoven 研究员 Sylwester Latkowski 告诉《化合物半导体》 (Compound Semiconductor):“我们拥有Smart Photonics, Effect Photonics 和 PhotonFirst,所有这些都以 PIC 为业务和产品的核心。”

 

“越来越多的客户与这些公司接洽,由于他们的产品非常出色且处于领先地位,因此扩大生产规模并不总是那么简单,”他补充道。 “我们已经看到需要成熟 PIC 技术和供应链的某些方面,并将与企业合作,为下一代产品的生产做好准备。”

 

除了这些关键的荷兰企业,PITC 还与测试公司,Salland Engineering, PIC design house, Bright Photonics, VTEC Lasers & Sensors等合作。

 

然而,Latkowski 热衷于强调该中心的国际视野,指出与法国光谱分析仪和自动光学测试设备供应商 APEX Technologies、德国光子学组装和测试公司 ficonTEC 的合作伙伴关系,以及未来与美国的潜在合作。

 

PITC 科学总监还将新成立的 PITC 比作总部位于比利时的研发中心 Imec,强调这样一个组织可以为供应链带来的价值。

 

“这样一个综合性中心可以与成熟的机构、公司、大型工业和大学完美地共存,”他说。

 

行业合作伙伴

 

PITC 是由 PhotonDelta 的 Erik Van Geest、TNO 的 Jan-Laurens van der Steen、Pieter Telleman、特温特大学(University of Twente)以及 Latkowski 构想。因此,该中心拥有广泛的光子学相关专业知识。 Latkowski 和 TU Eindhoven 的同事,包括 Kevin Williams,多年来一直致力于有源-无源单片 InP 集成,在芯片上创建激光器、放大器、量子阱调制器、探测器等。

 

同时,特温特大学提供基于 SiN 技术的专业知识,包括分拆、LioniX International、设计和制造 PICs,以及向市场提供 SiN 波导和模块。尽管如此,正如 Latkowski 强调的那样:“我们还与硅光子学合作,作为一个组织,PITC是技术不可知论者。”

 

同时,TNO带来了成熟技术的行业经验。 PhotonDelta 是一个由政府机构和集成光子模块厂商组成的公私合作伙伴关系,与其他组织一起提供了大量资金。

 

事实上,PhotonDelta 成员包括研究人员、芯片设计师、代工厂和软件开发商,他们开发单一和混合 InP 和 SiN 波导技术。例如,Bright Photonics、Effect Photonics、Lionix International、PhotonFirst、Surfix、SmartPhotonics 和 VTEC 是来自荷兰的众多行业合作伙伴,其他合作组织包括欧洲光子行业联盟和 MESA+ 纳米技术研究所。

 

从一开始,PITC 将专注于提高其合作伙伴的技术准备和可制造性准备水平。 Latkowski 指出该中心可以如何帮助 VTEC Lasers & Sensors 等公司(该公司为电信供应商开发可插拔模块)减少其设计窗口,并根据需要准备符合必要规格的产品。

 

“像 VTEC 这样的客户拥有成熟的产品,但在批量生产时必须按时完成,”他说。 “电信行业不会等待任何人,但我们可以帮助他们满足必要的时间框架。”

 

PITC 是将专注于几个关键项目,包括计量学、InP、SiN 和混合技术。除了领导 PITC 科学活动外,Latkowski 还在 IPSR-I(国际集成光子系统路线图)担任光子测试技术工作组的主席,该工作组创建了参考文件以塑造 PIC 的未来。

 

 

评估套件上的光子集成电路。

 

鉴于此,他对计量学特别感兴趣。 “多年前,麻省理工学院的 PIC 路线图活动表明,测试、组装和封装是基于 PIC 模块的主要成本驱动因素……而今天的 PIC 更加复杂,”他说。

 

“虽然封装和组装更具挑战性,但我们有公司提供此服务,但当涉及到测试方面,没有人真正热衷于这样做,而且这并非微不足道,”他补充道。

 

Latkowski 强调了有多少实验室可以提供先进的表征,但行业需要能够识别不合格芯片的快速测试。为此,PIC 制造链中测试和组装过程的自动化程度对于改进统计过程控制至关重要。例如,这需要一种标准化的芯片布局方法。

 

“还有很多工作要做,”他说。 “我们提议与供应链的多个部分合作,包括 OEM、晶圆厂以及器件和软件供应商,因为目前还没有全面的测试工具。”

 

 

与Ficontec 一起开发的在PIXAPP 和 InPulse 试验线中的工业级全自动模具测试仪。


与此类似,Latkowski 断言混合是关键。 “混合将非常重要,我正在大力推动这条 [PITC 计划线],”他说。 “PIC 模块通常是一种混合体,包括 InP、SiN、硅和电子器件的某种组合,而不仅仅是光子器件。”

 

除了技术开发之外,Latkowski 和 PITC 的同事还将为光子学行业培养未来的劳动力。 Latkowski 估计,今天,具有光子学专业知识的工程师和研究人员的数量有限。不过,他将与 Fontys 应用科学大学的合作伙伴合作,该大学在埃因霍温及其周边地区拥有 44,000 多名学生。

 

“现有的候选人通常拥有(与光子学相关的)博士学位,但这可能并不总是填补空缺所需要的,”他说。 “我们将为行业需要的未来人才制定教学和实习计划——这可能是电子光子测试工程师和光子产品设计师。”

 

“重要的是,每个 PITC 启动合作伙伴都已经表示有兴趣支持和参与这些项目,”他补充道。

 

在此过程中,中心领导打算与最新的行业技术发展保持同步。在谈到主要由 Lightwave Logic 首席执行官 Michael Lebby 推动的聚合物光学发展时,Latkowski 说:“我们在此类材料方面开展了研究活动,并正在观察这些材料如何发展。”

 

“如果这些被认为对模块供应商有吸引力,我们将能够在这里提供帮助,并将监控下一代光子产品可能需要的此类技术,”他补充道。

 

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