SimTEC: revolucionando la gestión térmica en envases fotónicos
La ciencia de la luz, la fotónica, ha revolucionado la comunicación y la tecnología de numerosas maneras, particularmente mediante la facilitación de comunicaciones de alta velocidad y bajas pérdidas habilitadas por la transmisión óptica de datos. El eje de este salto tecnológico es el chip fotónico. Combinados con chips electrónicos en una plataforma de empaquetamiento conjunto, estos chips realizan funciones críticas como operar fuentes de luz, modulación y amplificación. La perfecta integración de estos chips es fundamental para el funcionamiento eficaz de los sistemas electrónicos y fotónicos.
Papel del embalaje fotónico
El embalaje fotónico desempeña un papel fundamental a la hora de garantizar la interacción armoniosa de los chips electrónicos y fotónicos. Gestiona interacciones interdisciplinarias en los dominios eléctrico, óptico, mecánico y térmico. Uno de los aspectos críticos del embalaje fotónico es la gestión térmica eficiente. La proximidad de chips electrónicos y fotónicos puede provocar interferencias térmicas, lo que puede afectar negativamente al rendimiento de los chips fotónicos. Los sustratos de vidrio se han convertido en una solución prometedora para el envasado fotónico debido a su baja conductividad térmica, que reduce la propagación lateral del calor. Su formato compacto y su baja pérdida eléctrica los hacen adecuados para plataformas de fabricación a nivel de panel.
SimTEC: un salto adelante
Un estudio reciente encabezado por Parnika Gupta en el University College Cork, Irlanda, ha introducido una innovadora técnica de gestión térmica denominada “refrigeradores microtermoeléctricos integrados en sustrato” (SimTEC). Esta tecnología aprovecha las vías de vidrio (TGV), llenas de cobre y materiales termoeléctricos, para estabilizar la temperatura de los chips fotónicos y electrónicos dentro de un paquete. SimTEC no solo proporciona precisión en el control térmico sino que también disminuye la resistencia térmica cuando los chips se unen al sustrato de vidrio.
Impresionante rendimiento de refrigeración
Publicada en el Journal of Optical Microsystems, la investigación demuestra que SimTEC puede ofrecer una refrigeración máxima de 9,3 K o un rango de estabilización de temperatura de 18,6 K. El estudio subraya además que el rendimiento de la refrigeración está significativamente influenciado por la geometría de las vías. La optimización de las propiedades de los materiales termoeléctricos podría mejorar aún más el rendimiento de las arquitecturas integradas en SimTEC, ofreciendo una vía prometedora para futuras investigaciones y desarrollo en el campo del empaquetado fotónico.
2024-01-10 21:32:00
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