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PI, Photonics West 2024에서 SiPh 칩의 조립 및 패키징을 위한 자동 얼라인먼트 시스템 제공 확대
실리콘 포토닉스는 하이퍼스케일 데이터 센터와 웨어러블 바이오센서, 양자 컴퓨팅의 상호 연결 등 다양한 애플리케이션의 중심이 되는 주요 분야입니다. 이러한 새로운 애플리케이션과 함께 제조, 특히 증가하는 수요를 충족하기 위한 확장에 중요한 과제가 수반됩니다. 가장 큰 비용 요인은 광 집적 회로, 광섬유 및 어레이, 렌즈, 회절 소자 등과 같은 광 요소의 상호 포지셔닝을 위한 나노 스케일의 얼라인먼트 요구 사항입니다. 광 부품의 고처리량 산업 얼라인먼트(Fast Multi-channel Photonics Alignment, FMPA)와 특수 고정밀 역학에 대한 PI 기술을 통해 광 부품을 1초 이내로 얼라인할 수 있습니다.
수요 급증 예상
SiPh 부품에 대한 전 세계적인 수요는 계속해서 급격히 증가하고 있습니다. 시장 조사에 따르면, 2030년까지 SiPh 부품 시장이 약 100억 달러로 4배 증가할 것이라고 예상했습니다. 따라서 생산성, 처리량, 제조 비용에 점점 더 관심의 초점이 맞춰지고 있습니다. 중요한 것은 칩 위의 광자 원소와 구조를 정확하게 정렬하는 것입니다. 광섬유를 이용한 조립 및 패키징 과정뿐만 아니라 생산 과정에서도 품질 관리 차원에서 여러 번 이 작업을 수행합니다.
생산 과정에서 결함이 있는 칩을 최대한 빨리 제거하기 위해서는 웨이퍼 레벨과 분리 후 모두 광자 구조와 요소의 기능성을 반복적으로 확인해야 합니다. 외부 연결을 위해 광섬유를 사용하는 SiPh 칩의 최종 조립 및 패키징에서 서브마이크로미터 이하의 정밀도로 얼라인하는 것이 결정적인 공정 단계입니다.
최종 제품의 복잡성에 따라 생산 과정에서 얼라인먼트를 최대 24회까지 반복해야 합니다. 따라서 SiPh 생산에서 이에 소요되는 시간은 비용과 생산성 측면에서 매우 중요합니다.
포괄적인 솔루션 포트폴리오
이를 위해 PI는 Photonics West 2024 및 전용 웹 페이지에 새로 확장된 자동 얼라인먼트 시스템 스펙트럼을 제시합니다. 이 시스템은 FMPA 기능 제품군을 통합하는 고급 지능형 컨트롤러에 의해 구동됩니다. 이를 통해 몇 초 이내에 정렬할 수 있으며, 이전의 모든 접근 방식에 비해 일반적으로 100배 향상됩니다. 헥사포드와 피에조 기반 나노포지셔너의 하이브리드 조합으로 구성된 솔루션은 동적인 소형 에어 베어링 리니어 스테이지를 갖춘 얼라인먼트 시스템으로 보완됩니다. 또 다른 새로운 시스템 솔루션은 요구사항이 낮은 애플리케이션을 위해 긴 이동 범위와 비용 효율적인 기능을 제공합니다. 모션 기술에 대한 툴키트를 통해 PI는 가능한 모든 요구 사항에 적합한 솔루션을 제공합니다.
PCB, 트레이 또는 특수 캐리어와 같은 대면적 기판에서 SiPh 컴포넌트를 테스트하기 위해 PI는 고급 FMPA 기술을 구현할 수 있는 확장 가능한 모듈식 갠트리 시스템을 제공합니다. PI 솔루션은 기계식 베어링이 있는 소형 장비부터 각각의 용도에 맞게 조정된 에어 베어링 석정반 기반 시스템에 이르기까지 다양합니다. 또한 PI의 모듈식 시스템 아키텍처는 각 축에 대해 최적의 컴포넌트를 선택할 수 있도록 다양한 드라이브 및 모션 유형의 조합을 지원합니다.
PI Group의 계열사인 ACS의 EtherCAT 기반 컨트롤러를 포함하여 사전 정의된 소프트웨어가 있는 컨트롤러는 이러한 축의 모션을 제어합니다.
About Physik Instrumente (PI)
독일 Karlsruhe에 본사를 둔 Physik Instrumente(PI)는 산업 자동화, 반도체 산업, 포토닉스, 현미경, 생명과학 등 고정밀 포지셔닝 기술과 피에조 애플리케이션의 시장 및 기술 선두주자입니다. PI의 약 1,500명의 전문가는 국제 고객과의 긴밀한 협력을 통해 50년 이상 지속적으로 기술적인 한계를 극복하고 표준 및 맞춤형 솔루션을 개발해 왔으며 508개의 특허를 보유하고 있습니다. PI는 유럽, 북미, 아시아에 9개의 생산 시설과 16개의 판매 및 서비스 자회사를 운영하고 있습니다.