• SABIC 的 EXTEM RH 樹脂通過幫助實現微透鏡陣列的經濟高效、大批量生產來支持新興光學技術。

• SABIC 的 EXTEM RH 樹脂可在較寬的溫度范圍內保持復雜形狀的尺寸和光學公差，從而克服了傳統玻璃、熱固性材料和其他熱塑性樹脂的缺點。

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全球化學行業(yè)領導者 SABIC 將在 2024 年光纖通信 (OFC) 會議暨展覽會上展示其榮獲愛迪生獎的 EXTEM? RH 系列樹脂用于生產和組裝微透鏡陣列 (MLA) 的優(yōu)勢商業(yè)板載和聯合封裝光學器件。活動期間，由廷德爾國家研究所和芯片集成技術中心 (CITC) 制造的兩個演示器將在 SABIC 展位（#1204）展出。

SABIC Specialties 技術總經理 Scott Fisher 表示：“在人工智能、物聯網和 5G 技術的推動下，數據流量呈指數級增長，光電器件的快速采用對于提高數據中心帶寬容量和能源效率至關重要?！?nbsp;“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可能會很困難、復雜且成本高昂。為了應對這一挑戰(zhàn)，我們開發(fā)了 EXTEM RH 樹脂，它可以為透鏡陣列提供關鍵性能和加工能力。這些樹脂解決了傳統材料的可擴展性和可制造性問題，并為推進光學元件設計、性能和生產的最先進水平開辟了新的機會。”

支持低損耗擴束耦合

硅或其他基板上的光子集成電路 (PIC) 的開發(fā)實現了具有更快數據速率的緊湊設計。一項挑戰(zhàn)是較小的硅光子波導光模場與較大的單模光纖之間的尺寸差異。 

在 OFC 2024 上，SABIC 將展示解決此問題的一種有前途的方法，該方法在連接中利用擴束光學接口。擴束光學元件（在本例中為自由形狀透鏡陣列）安裝在光學連接器接口的每一側，以將光纖陣列耦合到更大的自由空間光束。使用擴束耦合可以放寬橫向對準公差，并減少灰塵顆粒等污染物造成的遮擋影響。該模型中的陣列采用 EXTEM RH 樹脂微模制而成，該樹脂的玻璃化轉變溫度為 280°C，可注塑成型為各種自由形狀光學透鏡設計。

該連接器組件由 Tyndall 制造，將展示 SABIC 的材料解決方案如何利用現有的光纖連接技術幫助改善這些設計中各個光學元件的集成。參觀者將能夠檢查組件，了解如何使用光學透明的 EXTEM 樹脂實現光學集成，該樹脂具有承受 JEDEC 回流焊或表面貼裝技術 (SMT) 極端溫度的潛力。

提高制造效率

加速新興光學技術的采用需要以相對較低的每個零件成本進行大批量、簡化的微光學制造，而使用熔融石英或玻璃無法實現這一目標。與這些傳統材料相比，EXTEM RH 樹脂提供了多種方法來提高微光學加工和組裝的規(guī)模和成本效益。

首先，EXTEM RH 樹脂的微成型可以在數百萬個零件的規(guī)模上提供毫米尺寸的元件，并且具有高信號完整性和低光損耗。此功能有助于推動數據服務器背板、電信交換機、超級計算機和網絡結構中更快地采用尖端光學封裝和耦合技術。

此外，在回流步驟之前，可以使用光學透明粘合劑將由 EXTEM RH 樹脂模制的微光學器件與光纖和 PIC 對齊，從而簡化封裝過程。

SABIC 在 OFC 2024 上的另一個演示者將展示與 CITC 合作開發(fā)的工藝，該工藝使用替代互連材料（納米銀燒結膏）來將 MLA 與電路板對齊。它可以取代標準環(huán)氧粘合劑，后者存在缺乏長期穩(wěn)定性和 CTE 不匹配等缺點，并且需要紫外線透明的透鏡材料進行固化。

此外，SABIC還將展示具有全內反射功能的復雜形狀透鏡陣列的使用，從而在標準MT插芯連接器中實現VCSEL/PD和PIC之間的光學耦合90度彎曲。

超越傳統材料

高熱 EXTEM RH 樹脂榮獲 2023 年愛迪生獎下一代制造類別金獎。這些先進的熱塑性塑料為 MLA 傳統材料的缺點提供了解決方案。與玻璃和熱固性材料不同，EXTEM RH 樹脂提供了更大的自由度來設計復雜的透鏡幾何形狀。微成型無需研磨和拋光等二次操作，可實現快速、大批量生產，從而降低成本。

為了幫助客戶充分發(fā)揮這些材料的潛力，SABIC位于荷蘭的光學卓越中心在熱塑性加工、部件設計和光學性能測量方面提供先進的支持。此外，該公司還開發(fā)了一本宣傳冊，其中介紹了 EXTEM 樹脂在光學互連和透鏡中的潛在用途，以及一段視頻，介紹了 EXTEM 樹脂可以為聯合封裝光學連接器帶來的潛在優(yōu)勢。