Leiterplattentechnisch - MOEMS Gerätetechnologie und Verpackung für PCB Design

Einleitung

Das mikrooptoelektronische mechanische System (MOEMS) ist eine aufstrebende Technologie, die zu einer der beliebtesten Technologien der Welt geworden ist. MOEMS ist ein mikro-elektromechanisches System (MEMS), das ein photonisches System verwendet, das mikromechanische optische Modulatoren, mikromechanische optische Schalter, ICs und andere Komponenten enthält und die Miniaturisierung, Vielfalt und Mikroelektronik der MEMS-Technologie verwendet, um nahtlose Integration von optischen Geräten und elektrischen Geräten zu erreichen. Einfach ausgedrückt ist MOEMS die weitere Integration von Chips auf Systemebene. Im Vergleich zu großen opto-mechanischen Geräten sind PCBdesign MOEMS-Geräte kleiner, leichter, schneller (mit höherer Resonanzfrequenz) und können in Chargen produziert werden. Verglichen mit der Wellenleitermethode hat diese Freiraummethode die Vorteile eines geringeren Kopplungsverlustes und eines kleineren Übersprechens. Die Veränderungen in Photonik und Informationstechnologie haben die Entwicklung von MOEMS direkt gefördert. Abbildung 1 zeigt die Beziehung zwischen Mikroelektronik, Mikromechanik, Optoelektronik, Faseroptik, MEMS und MOEMS. Heutzutage entwickelt sich Informationstechnologie schnell und ständig aktualisiert, und bis 2010 kann die Geschwindigkeit der Lichtöffnung Tb/s erreichen. Steigende Datenraten und leistungsfähigere Geräteanforderungen der neuen Generation haben die Nachfrage nach MOEMS und optischen Verbindungen angetrieben, und die Anwendung von PCB-Design MOEMS-Geräten im Bereich der Optoelektronik wächst weiter.

LeiterplattendesignMOEMS-Geräte und -Technologie Leiterplattendesign MOEMS-Geräte werden gemäß ihren physikalischen Arbeitsprinzipien in Interferenz-, Beugungs-, Übertragungs- und Reflexionstypen unterteilt (siehe Tabelle 1), und die meisten von ihnen verwenden Reflexionsgeräte. MOEMS hat sich in den letzten Jahren deutlich weiterentwickelt. In den letzten Jahren wurden aufgrund der steigenden Nachfrage nach Hochgeschwindigkeitskommunikation und Datenübertragung die Forschung und Entwicklung der MOEMS-Technologie und ihrer Geräte stark angeregt. Die erforderlichen niedrigen Verluste, geringe EMV-Empfindlichkeit und niedrige Übersprechen hoher Datenrate reflektiertes Licht PCB-Design MOEMS-Geräte wurden entwickelt.

Heutzutage kann die MOEMS-Technologie neben einfachen Geräten wie variablen optischen Dämpfungsgliedern (VOA) auch verwendet werden, um abstimmbare vertikale Kavitäten-Oberflächenemittierungslaser (VCSEL), optische Modulatoren, abstimmbare Wellenlängen-selektive Photodetektoren und andere optische Geräte herzustellen. Aktive Komponenten und Filter, optische Schalter, programmierbare Wellenlängen-optische Add/Drop Multiplexer (OADM) und andere optische passive Komponenten und großflächige optische Querverbindungen (OXC).

In der Informationstechnologie sind kommerzialisierte Lichtquellen einer der Schlüssel für optische Anwendungen. Neben monolithischen Lichtquellen (wie Wärmestrahlungsquellen, LEDs, LDs und VCSELs) sind MOEMS-Lichtquellen mit aktiven Geräten besonders betroffen. Beispielsweise kann in einem abstimmbaren VCSEL die Emissionswellenlänge des Resonators durch Änderung der Länge des Resonators durch Mikromechanik verändert werden, wodurch eine Hochleistungs-WDM-Technologie realisiert wird. Zur Zeit wurden ein Abstimmverfahren und eine bewegliche Struktur mit Tragarm entwickelt.

Ein MOEMS optischer Schalter mit beweglichem Spiegel und Spiegelarray wurde ebenfalls für die Montage von OXC-, Parallel- und Ein-/Ausschalter-Arrays entwickelt. Abbildung 2 zeigt einen Freiraum-MOEMS-LWL-Schalter, der ein Paar U-förmiger Freischwinger-Aktuatoren zur seitlichen Bewegung der Faser hat. Verglichen mit dem traditionellen Wellenleiterschalter sind seine Vorteile geringere Kupplungsverluste und geringeres Übersprechen.

Ein optischer Filter mit einer breiten Palette stufenlos einstellbarer Filter ist ein sehr wichtiges Gerät in einem variablen DWDM-Netzwerk, und MOEMS F_P Filter mit verschiedenen Materialsystemen wurden entwickelt. Aufgrund der mechanischen Flexibilität der abstimmbaren Membran und der effektiven optischen Hohlraumlänge beträgt der Wellenlängen-abstimmbare Bereich dieser Geräte nur 70nm. Das japanische Unternehmen OpNext hat einen MOEMS F_P Filter mit einer Rekordbreite entwickelt. Der Filter basiert auf der mehrfachen InP/Air Spalt MOEMS Technologie. Die vertikale Struktur besteht aus sechs Schichten schwebender InP-Membranen. Die Folie ist kreisförmig aufgebaut und wird von drei oder vier Aufhängungsrahmen getragen. Rechteckiger Stütztischanschluss. Sein kontinuierlicher abstimmbarer F_P-Filter hat ein sehr breites Stoppband, das das zweite und dritte optische Kommunikationsfenster abdeckt (1 250,1800 nm), seine Wellenlängeneinstimmungsbreite ist größer als 112 nm, und die Betätigungsspannung ist so niedrig wie 5V.

MOEMS Design und Produktionstechnologie Die meisten MOEMS Produktionstechnologien werden direkt aus der IC-Industrie und ihren Fertigungsstandards entwickelt. Daher kommen in MOEMS Körper- und Oberflächenmikrobearbeitung sowie High-Yield Micro-Machinering (HARM)-Technologie zum Einsatz. Aber es gibt auch andere Herausforderungen wie Werkzeuggröße, Materialeinheitlichkeit, dreidimensionale Technik, Oberflächentopographie und Endbearbeitung, Unebenheiten und Temperaturempfindlichkeit.

Im Allgemeinen wird Photolithographie-Technologie weit verbreitet, um strukturelle Muster zu machen. Darüber hinaus kann die maskierlose Photolithographie auch zur Herstellung herkömmlicher Muster verwendet werden. Zum Beispiel wird es auf der Oberfläche von lichtempfindlichen Materialien wie Polymeren verwendet. Um eine Oberfläche mit niedrigem Brechungsindex zu erhalten, kann auch ein zweidimensionales Muster hergestellt werden, das die traditionelle mehrschichtige Antireflexbeschichtung ersetzen und in MOEMS verwendet werden kann, um seine Leistung zu verbessern. Die verwendeten Materialien und ihre Abscheidungstechniken ähneln Standard-IC-Prozessen, wie Si thermische Oxidation, LPCVD, PECVD, Sputtern, Galvanisieren usw., und verschiedene Arten von Nassätz- und Trockenätztechniken können auch verwendet werden. Zum Beispiel können SiV-förmige Nuten präzise durch nasses anisotropes Ätzen hergestellt werden, und sie sind weit verbreitet für die Ausrichtung und Verpackung von optischen Fasern und optoelektronischen Geräten. Mikrospiegel können durch Nassreaktives Ionenätzen (DRIE) und Oberflächenmikrobearbeitung hergestellt werden. Eine nicht planare Struktur mit einem großen Längs-zu-Modus-Verhältnis kann auch durch den Einsatz von Feinhonentechnik erreicht werden.

Derzeit ist die am häufigsten verwendete Methode die mikromechanische Silizium-Wafer-Planar-Technologie mit Chipbumps, die Standard- und kostengünstige IC-Montagemethoden ermöglicht. Um den Chip zu schützen, kann die Oberfläche des Chips durch eine Gelbeschichtung versiegelt werden, und das eingelassene In-Flow-Lötverfahren (IRS) kann als Verfahren zur Verbesserung der Verpackung auf Waferebene verwendet werden. Einige neue MOEMS Produkte sind besonders temperaturempfindlich. Geräte mit Leitungen werden in der Regel von Hand geschweißt, während Oberflächenmontagegeräte mit Laser geschweißt werden.

Erfolgreiche Technologien wie analoge Feedbackschleife (FEA), Prozessoptimierung und Sekundärdesign wurden in MOEMS übernommen. Neben mechanischen, thermischen und elektrischen Simulationen wurden auch optische Simulation (BPM) und Leistungsbeurteilung eingeführt. Darüber hinaus wurde aufgrund der hohen Anforderungen an die optische Ausrichtung, um vollständige Anforderungen an die Verpackung und Vernetzung optischer Geräte zu erfüllen, Verpackungstechnologie in die Konstruktionssimulation eingeführt. Abbildung 3 zeigt die MOEMS Entwurfssimulation und technische Prozessabläufe.

Neben der Forschung und Entwicklung praktischer Leiterplattendesign MOEMS-Geräte besteht die größte Herausforderung derzeit darin, zuverlässige Geräte in einem speziellen Paket zusammenzubauen und zu verpacken. Obwohl viele Geräte entwickelt wurden, gibt es nur wenige Geräte, die zuverlässig auf dem Markt arbeiten können. Einer der Gründe ist die Schwierigkeit bei der Verpackung und die Schwierigkeit, zuverlässige und kostengünstige optische Verbindungen zu realisieren. Vor allem da PCB-Design MOEMS-Geräte in das Anwendungsfeld eintreten, ist das Hauptproblem die optische Ausrichtung und Verpackung. Darüber hinaus hängt der tatsächliche Verlust von PCB-Design MOEMS-Geräten auch von der Verpackungstechnologie ab.

Anders als die Standardverpackungsmethode sind MOEMS Komponenten und Verpackungen spezielle Anwendungen. Da jedes PCB-Design-MOEMS-Gerät eine Nicht-Standardentwicklung ist und verschiedene Anwendungen unterschiedliche Verpackungsanforderungen haben, ist die MOEMS-Fertigungstechnologie hauptsächlich Verpackungstechnologie, und die Verpackungskosten sind in MOEMS. Es macht den größten Anteil im System aus, der 75%-95% der Gesamtkosten des Systems ist. Daher sagen einige Entwickler: Verpacken ist eher ein Prozess als eine Wissenschaft.

Im Allgemeinen wird MOEMS-Verpackung in drei Ebenen unterteilt: Chipebene, Geräteebene und Systemebene. Unter ihnen umfasst Chip-Level-Verpackung Chippassivierung, -isolierung und -schweißen, Bereitstellung von Strompfaden, Signalumwandlungs- und Verbindungsleitungen sowie Passivierungsschutz und Isolierung von Sensorelementen und Aktoren; Verpackung auf Geräteebene umfasst Signalmessung und -umwandlung, Lead Bonding und Bauteillöten; System-in-Package umfasst Verpackung, Produktion, Montage und Prüfung. Paket des optischen Schalters 2*2 unter Verwendung von Glasfaser und Kugellinse. Dieser leistungsstarke, ertragsarme, massenproduzierte optische MOEMS-Switch kann die Anforderungen von rein optischen Netzwerken für Geräte erfüllen.

MOEMS Verpackungsanforderungen

MOEMS Verpackungsanforderungen sind: Beständigkeit gegen mechanischen und thermischen Schock, Vibration und chemische Beständigkeit und lange Lebensdauer. Einschließlich Wafer- und Wafer-Haftungsdicke, Wafer-Schneiden, Stanzfixierungs-Spanplatzierungsprozess, Wärmekontrolle, Spannungsisolierung, hermetische Verpackung, Inspektion und Einstellung.

Span- und Spanhaftungsdicke: Die Spanhaftung ist im Allgemeinen recht dick (über 1mm), aber heutzutage entwickelt sich der Standard-IC-Verpackungsmarkt in mehreren Dimensionen, was eine große Herausforderung für die Verpackungstechnik darstellt, da bestimmte traditionelle Montagegeräte nicht verwendet werden können. Es gibt keine standardisierten Werkzeuge.

Waferschneiden: Der Waferschneidprozess ist das größte Problem. Mit Viskose-Trägerband zur manuellen Bedienung können Wasserfluss und Vibrationen die winzige mikromechanische Oberflächenstruktur zerstören. Darüber hinaus erhöht das Schneiden vor dem Ätzen der Opferschicht die Kosten. Da MOEMS First-Level-Verpackungen nicht mit der Umgebung in Berührung kommen müssen, kann dieses Problem gelöst werden. Thermische Steuerung: Da thermische Schwankungen instabile Leistung verursachen können und verschiedene CTE-Materialien dazu führen können, dass Licht außerhalb der Achse ist, ist eine thermische Steuerung im Chip und im Paket erforderlich. Ein Heizkörper wie ein Wärmeregler kann zur Kühlung verwendet werden, um eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten. Chip-Montage verwendet Löt- oder epoxidgefülltes Silbermaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit.

Spannungsisolierung: Die mechanische oder thermische Belastung im PCB-Design MOEMS-Gerät hängt mit seinem Arbeitsprinzip zusammen. Es wird angenommen, dass Funktionsprobleme und Spannungsprobleme, die durch Fehlanpassungsverlust verursacht werden, Zuverlässigkeit und Leistung verringern können und oft durch das langsame Schrumpfen des Klebstoffs oder Epoxids verursacht werden, das den Siliziumchip mit dem Paket verbindet.

Hermetische Verpackung: Hermetische Verpackung wird häufig verwendet, um die langfristige Zuverlässigkeit des Geräts zu erhöhen. Im Allgemeinen wird es evakuiert oder mit Inertgas gefüllt, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit, Wasserdampf und Verschmutzung in die Schale gelangen oder die Umwelt korrodieren. Für die Herstellung luftdichter Rohrschalen müssen Metall, Keramik, Silizium oder Millimeterdickes Glas verwendet werden, und bei elektrischen und optischen Verbindungen müssen luftdichte Verbindungen gewährleistet sein.

Inspektion und Einstellung: Aufgrund kleiner Abweichungen im Herstellungsprozess müssen MOEMS-Geräte im PCB-Design geprüft werden, um die erforderlichen technischen Indikatoren zu erfüllen. Eine ist die Verwendung von Lasertrimmwiderständen oder Laserablationsmethoden, und die andere ist die Verwendung elektronischer Kompensationsmethoden.

MOEMS Verpackungstechnik

MOEMS-Verpackungstechnologie kann in die Hauptaspekte der Formfixierung, des Gehäuses, der Verkabelung und der optischen Verbindung unterteilt werden. In MOEMS erfordern kommerzielle Geräte praktische MOEMS gemischte zuverlässige und sichere geschirmte Verpackungen. Aufgrund der berührungslosen und nicht aufdringlichen Natur der Optik ist PCB-Design von MOEMS-Geräteverpackungen viel einfacher als MEMS-Geräteverpackungen, und MEMS-Design kann verwendet werden, aber eine ausgezeichnete und zuverlässige optische Ausrichtung ist erforderlich.

Optische Ausrichtung: Um ein zuverlässiges und verlustarmes System zu erhalten. Die Ausrichtung optischer Geräte ist bei MOEMS das Wichtigste. Derzeit verfügt MOEMS über zwei Methoden: passive Ausrichtung und aktive Ausrichtung. Die passive Ausrichtung wird in der Regel einmal während des Herstellungsprozesses erreicht. Fertigungsfehler oder Temperaturänderungen können die Genauigkeit der Ausrichtung verringern. Diese Fehler können durch ein aktives Ausrichtungssystem kompensiert werden. Aktive Ausrichtung ist komplizierter, aber aktive Ausrichtung hilft, Systemtoleranzen zu reduzieren und kann eine Echtzeit-Ausrichtung optischer Geräte erreichen. Optische Ausrichtung für Multimode-Anwendungen kann passiv geführte Wellenstrukturen wie Si V-Nuten verwenden. Eine ausgereifte Methode zur Montage von MOEMS-Modulen ist die Verwendung passiver Ausrichtungs-Photonik-Baugruppen basierend auf Si optischer Schritt/Si mikromechanischer Technologie. Es kann auch für die passive Ausrichtung von Singlemode-Fasern und hybriden integrierten optischen oder elektrischen Komponenten verwendet werden, hauptsächlich abhängig von der Genauigkeit der V-Nut. Diese Verpackungstechnologie wurde für selbstausgerichtete Si-Substrate auf Waferebene entwickelt. Um zu verhindern, dass sich die Glasfaser bewegt, wird der InP-Wellenleiter verwendet, um die manuelle Bedienung der Glasfaser zu ersetzen. Aufgrund der unzureichenden Genauigkeit der MOEMS-Technologie selbst muss für die meisten Singlemode-Geräte wie OXC eine aktive Ausrichtung verwendet werden.

Im Bereich der freien optischen Vernetzung und optischen Speicherung wird das integrierte mikrophotonische System mit speziellen Anforderungen simuliert und standardisiert. Um den Ausrichtungsanforderungen gerecht zu werden, muss der Grad der Positionierungsfreiheit minimiert und vorgefertigte Module mit Positioniervorrichtungen entwickelt werden. Um verschiedene Standardkomponenten frei kombinieren zu können, gilt es, mechanische und optische Standards zu etablieren. Der typische selbstmontierte MOEMS optische Schalter hat einen großen Schritt in Richtung hoher Integration gemacht.

Shell: Die geometrischen Schnittstellenanforderungen von MOEMS sind denen der planaren Integration ähnlich. Bei der planaren Freiraumintegration breitet sich das Licht im Substrat in einem abseits der Achse liegenden Winkel aus und alle optischen Funktionen werden auf der Oberfläche des Substrats erfüllt. Daher befindet sich seine Schnittstelle auch auf der Oberfläche des Substrats. Daher kann es nicht mit einem traditionellen IC-Paket verpackt werden. Im Allgemeinen wird der Chip in einer geschlossenen Schale platziert, um zu verhindern, dass empfindliche optische Geräte durch äußeres Licht beeinträchtigt werden, aber ein Lichtkanal muss reserviert werden, und eine Lichtleiterabdeckung oder ein Fenster muss in der Schale entworfen werden. Heutzutage verfügt MOEMS über viele kommerzielle Verpackungstechnologien, und die weit verbreiteten Verpackungsmethoden umfassen Keramik, Kunststoff und Metall drei gemeinsame Arten. Da Keramik sicher, zuverlässig, stabil, stark ist und sich nicht verbiegt oder verformt, verwendet die meisten MOEMS keramische Hohlraumschalen. Die Keramikschale besteht normalerweise aus einer Basis oder einer Rohrbuchse, die mit einem oder mehreren Matrizen durch Kleber oder Löt verbunden ist, und die Abdeckung besteht aus transparentem Glas. Um eine gute Abdichtung zu gewährleisten. Zum Beispiel ist die LCC-Schnapparray-keramische Hohlraumschale mit Schnapptechnologie kleiner und kostengünstiger als eine bleifreie Rohrschale, und Drahtdruckschweißen und Reverse-Schweißen sind für elektrische Verbindungen geeignet.

Verkabelung und elektrische Verbindung: Alle MOEMS-Pakete müssen optische und elektrische Verbindung bieten. Drahtschweißen ist eine traditionelle Technik zum elektrischen Verbinden der Matrize und des Gehäuses. Mit Flip-Chip (FC)-Technologie können Lötkugeln im gesamten Chipbereich angeordnet und I/O-Verbindungen mit höherer Dichte hergestellt werden. Da jedoch der Erwärmungsprozess des Schmelzens des Lots den Chip beschädigen und das Phänomen verschiedener Achsen erzeugen kann, kann es nicht für opto-mechanische Montage verwendet werden. Eine effektive Lösung besteht darin, die elektrischen Kontaktkanäle von der Oberfläche des MOEMS zur äußeren Oberfläche des Gehäuses (einschließlich der Leitfähigkeit durch das Substrat) zu bestimmen, die Durchgangslöcher dieser Kanäle durch tiefe RIE-Ätztechnologie herzustellen und die Isolationsschicht und die leitfähige Schicht zu beschichten.

Darüber hinaus besteht Inkompatibilität zwischen dem konventionellen Prozess der Schaltungs- und Metallverdrahtung und dem anisotropen Tiefätzverfahren bei der Herstellung von Si MOEMS. Im Prozess des Si anisotropen Tiefenätzes der mikromechanischen Struktur sind die fertige Schaltung und Metallverdrahtung anfällig für Korrosion und Beschädigung. Die allgemeinen Lösungen sind: Verwenden Sie Au als Schutzfilm für Schaltungen und Verkabelungen; Nachdem die Elektrodenleitlöcher dicht verteilt sind, verdampfen Sie Al auf der Glasabdeckung als Bleilötstellen und drücken Sie sie dann zusammen. Diese beiden Methoden erhöhen jedoch die Prozessschwierigkeit und schränken die Integration und Miniaturisierung von Si MOEMS ein. Aus diesem Grund wurde ein Verfahren zur Verwendung von SiO2/Cr als Schutzfilm entwickelt. Der Prozess ist einfach, die Kosten sind niedrig und die Kompatibilität zwischen den Prozessen wird realisiert. Optische Verschaltung: Der Schlüssel zum PCB-Design für die optische Verschaltung von MOEMS-Geräten besteht darin, Ausrichtungsverluste zu reduzieren. Verwenden Sie einen sehr stabilen Kleber, um die Glasfaser in einer präzisen V-Nut zu fixieren und richten Sie die Matrize mit passiver oder aktiver Einstellung aus.

Neben der Entwicklung und dem Design von LeiterplattendesignMOEMS-Geräten sollte auch die Montagetechnik von MOEMS auf der Leiterplatte beachtet werden. In der optischen Vernetzung von Optoelektronik und MOEMS wächst die Aufmerksamkeit auf Backplanes und Leiterplatten. Aber PCB hat keine Regeln in der Montage zu befolgen. Das Grundprinzip besteht darin, Geräte, Verpackungen und Baugruppen als miteinander interagierendes System zu behandeln. Der Einfluss von MOEMS auf die Leiterplattenmontage wird derzeit untersucht, und PCB-Montageprozesse und -Standards müssen entwickelt werden.

Eine gute Lösung besteht darin, eine Polymerwellenleitende optische Leiterplatte zu verwenden, das heißt, den Leiterplattenträger und die optische Struktur zu kombinieren. Für optische Verbindungen wird eine zusätzliche optische Schicht mit einer thermischen Bosswellenleiterstruktur ausgewählt. Die zusätzliche optische Schicht umfasst eine untere Mantelschicht, eine Kernschicht und eine obere Mantelschicht und wird durch die Standardlaminiertechnologie des Leiterplattenherstellungsprozesses zu einem dünnen Blatt gemacht und schließlich zu einer elektrooptischen Leiterplatte (EOCB). Abbildung 5 zeigt die Baugruppe des EOCB, die elektrische/optische Träger, optoelektronische Geräte und Treiber umfasst. Optoelektronische Geräte wie VCSEL und PIN können direkt mit dem Wellenleiter gekoppelt werden. Die optische Schicht wird in der Mitte der flachen Rohrschale platziert, um die optische Struktur mit hoher thermischer Belastung während des Schweißens zu schützen. Dann wird EOCB durch Standardlaminate hergestellt.

Durch direkte Stumpfkupplung kann die Kopplung zwischen der optoelektronischen Vorrichtung und dem Wellenleiter realisiert werden. Der Verbindungsprozess löst auch das Problem der präzisen Ausrichtung zwischen dem optoelektronischen Gerät und der optischen Multimode-Struktur in der dünnen Schicht und minimiert den Achsversatz zwischen dem Gerät und der Wellenleiterachse. Da der Effekt der Strahlverbreiterung reduziert wird, wird auch das Übersprechen zwischen benachbarten Kanälen durch direkte Stumpfkopplung eingeschränkt. Die gesamte optoelektronische Vorrichtung zur Stumpfkupplung von EOCB ist in Fig. 6 dargestellt. Derzeit wurde ein EOCB Test Plug-in Board System mit optischen Sendern, Treibern und Plug-ins entwickelt.

HDI MCM Verpackungsprozess mit Entwicklungsperspektiven Darüber hinaus ist HDI MCM Verpackungsprozess geeignet für MEMS eine sehr vielversprechende Methode. Dies ist auch eine neue Anwendung, die MEMS-Technologie in optoelektronisch-multi-chip Module (OE-MCM) einführt. Da der HDI MCM-Verpackungsprozess die Fähigkeit hat, mehrere Arten von Matrizen im gemeinsamen Substrat zu unterstützen, ist er sehr geeignet für MOEMS-Verpackungen. HDIMCM bietet Flexibilität für die Integration und Verpackung von MOEMS, so dass es keine Notwendigkeit gibt, den MEMS- oder Elektronikfertigungsprozess zu ändern. Nachdem das standardisierte HDI-Verfahren zur Fertigstellung des für die Verpackung des MOEMS-Chips erforderlichen Fensters verwendet wurde, kann mit der großflächigen Laserschneidtechnologie der Chip geschnitten werden, der an das MOEMS angeschlossen werden soll. Öffnen Sie das Fenster, das notwendig ist, um physisch auf die MEMS Matrize zuzugreifen. Aber einer der Mängel von MCM oder Flat Panel ist, dass passive optische Strukturen (wie Strahlteiler oder Combiner) nicht in optischen Fasern realisiert werden können und nur Spleißmethoden verwendet werden können. Daher kann MOEMS nicht mit Standard-SMD-Verfahren montiert werden, und andere Methoden, die Kosten erhöhen, müssen verwendet werden.

MOEMS ist eine aufstrebende Technologie. Es stellt leichte, miniaturisierte und kostengünstige optische Geräte für Telekommunikations- und Datenkommunikationsanwendungen zur Verfügung und realisiert eine bewegliche Struktur mit monolithischer Integration mikrooptischer Komponenten. Es ist eine Elektronik des 21sten Jahrhunderts Eine der repräsentativen Technologien auf diesem Gebiet geworden.

MOEMS erhält große Aufmerksamkeit von Forschungseinheiten und Industrie. Das Sandia National Laboratory, die University of Colorado und andere Forschungseinrichtungen haben sukzessive wertvolle PCB-Design MOEMS-Geräte entwickelt und einen Aufschwung in der Entwicklung von MOEMS-optischen Schaltern und anderen optoelektronischen Geräten in der Welt ausgelöst. Derzeit hat MOEMS mit der Kommerzialisierung begonnen. Zum Beispiel wurde das kommerzielle optische System MOEMS in den fortschrittlichsten Digitalprojektoren eingesetzt und hat den Probebetrieb in digitalen Kinos begonnen.

Der MOEMS-Markt ist vielversprechend. Es wird gesagt, dass der Wert der optischen Schalter, die in 2003 auf den Markt kamen, auf 440 Millionen bis 10 Milliarden US-Dollar betrug. In 2003 betrug der Marktanteil von MOEMS 8% des gesamten MEMS-Marktes. Tabelle 2 zeigt die Arten und Anteile des MOEMS-Anwendungsmarktes.

Als neue Art von verpacktem Gerät hat MOEMS Komponenten und Pakete für spezielle Anwendungen, so dass es sich von Standard-Mikroelektronik-Methoden unterscheidet. Die Verpackungskosten machen bei MOEMS den größten Anteil aus. Das MOEMS-Paket muss nicht nur die erwartete Leistung des Produkts sicherstellen, sondern auch die Geräteleistung zuverlässig und wettbewerbsfähig auf dem Markt machen. Wenn MOEMS einen Platz in diesem aufstrebenden Technologiefeld einnehmen will, wird es mit einer Reihe von Problemen konfrontiert sein, wie der Wiederholbarkeit der Produktherstellung, der Standardisierung von Verpackung und Prozessfluss sowie der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Kerngeräten. Das ist nicht nur die Entwicklung der Gerätetechnik, sondern auch die Entwicklung der Verpackungstechnik. Obwohl die Verpackung von MOEMS schwierig ist, entwickelt sie sich sehr schnell, und es gibt viele kommerzielle Verpackungstechnologien. Dies bedeutet, dass es keinen Mangel an Lösungen gibt, und es fehlt an der Möglichkeit, es auf die MOEMS-Produktion anzuwenden. MOEMS und seine Gerätetechnik haben in der Informationstechnik und Optoelektronik zukünftig eine glänzende Zukunft.