×
27.12.2014
216.013.14f6

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОННЫМИ МОДУЛЯМИ НА ОДНОЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002536790
Дата охранного документа
27.12.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области радиоэлектроники и касается способа формирования канала для передачи оптического сигнала между электронными модулями на одной печатной плате. Способ заключается в том, что берут заготовку, в состав которой входит прозрачный полимер, над соответствующим местом заготовки располагают фоторезист и воздействуют на него штампом. Через прозрачную маску штампа осуществляют экспозицию УФ-излучением и покрывают внешнюю поверхность оптического тракта из отвердевшего фоторезиста светоотражающим металлическим слоем путем напыления. Технический результат заключается в упрощении способа формировании канала и улучшении эксплуатационных характеристик изделий. 5 ил.
Основные результаты: Способ формирования канала для передачи оптического сигнала между электронными модулями на одной печатной плате, заключающийся в том, что берут заготовку, в состав которой входит прозрачный полимер, отличающийся тем, что берут маску (штамп), над соответствующим местом заготовки располагают фоторезист, воздействуют на него штампом, через прозрачную маску осуществляют экспозицию УФ-излучением и покрывают внешнюю поверхность оптического тракта из отвердевшего фоторезиста светоотражающим металлическим слоем путем напыления.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиоэлектронике. В нем предлагается новый способ формирования канала для передачи оптического сигнала между электронными модулями на одной печатной плате. Почему переходят в оптику при передаче сигнала между электронными модулями на одной печатной плате? Дело в том, что при больших частотах (скоростях передачи) в несколько гигабит в секунду в медных проводниках (дорожках) печатной платы возникают сильные искажения сигналов, как за счет увеличения сопротивления самих проводников, так и из-за резонансных явлений.

Выход ищут в использовании оптического соединения, когда исходный электрический сигнал при помощи микролазера преобразуют в оптический, затем осуществляют передачу оптического сигнала по волокну (полимерному оптическому волноводу), прием оптического сигнала микрофотодетектором, преобразование оптического сигнала в исходный электрический.

Оптический сигнал в этом случае необходимо передать с наименьшими потерями, так как мощность микролазера очень мала, а излучение имеет свойство в значительной степени рассеиваться.

Известны различные способы решения этой задачи.

«Соединения к источникам и детекторам света, связанным с электронными чипами, обеспечивают разнообразные варианты конфигураций оптических межсоединений, герметизированных гибкими прочными пленками. <…>:

* волноводы прикреплены к поверхности платы для связи края платы с чипом или между чипами. <…>;

* используется гибкая перемычка для соединения с верхней поверхностью чипа. Такая конфигурация обеспечивает разнообразные соединения, такие как концевой контакт к чипу, чип к чипу или чип к зажиму множества стекловолокон вне платы;

* перемычка вне основания от концевого контакта к чипу и между чипами;

* гибридные варианты, содержащие связи либо на, либо вне основания, к зеркалу и набору линз для обеспечения соединений к нижней стороне основания или к оптическому слою между основаниями;

* многоярусный пленочный волновод обеспечивает набор межсоединений между объединительной, дочерней и дочерними платами» (http://www.circuitrv.ru/joumal/article/2254).

Это справедливо и для модулей на печатной плате. Лазер устанавливают либо вверху, либо внизу модуля. Поэтому для передачи оптического сигнала между электронными модулями существует проблема поворота луча. (Следует отметить, что гибкие перемычки обладают низкими эксплуатационными характеристиками.)

В диссертации (Karppinen M. High bit-rate optical interconnects on printed wiring board. Micro-optics and hybrid integration, Edita prima Oy, Helsinki, 2008, p.71-72) для решения этих проблем используют микролинзы и зеркала для поворота луча. Однако линзы и зеркала требуют тщательной юстировки, и при серийном производстве это оказывается узким местом.

В (Takahara H. Optoelectronic Packaging Trends in Japan. Stanford University, US-Asia TMC, May 2003, p.6) луч последовательно от лазера проходит прозрачный полимер, микролинзу, воздух, снова микролинзу, полимер, зеркало, оптический волновод, снова зеркало, полимер, микролинзу, воздух, опять микролинзу, полимер и попадает в микрофотодетектор. Здесь тоже требуется тщательная установка микролинз и зеркал.

Этот способ формирования канала для передачи оптического сигнала принимается за прототип.

Технический результат изобретения - существенное упрощение в формировании канала для передачи оптического сигнала между электронными модулями на одной печатной плате в случае многократной повторяемости и значительное улучшение эксплуатационных характеристик этой группы модулей.

Известна наноимпринтная литография (НИЛ) - «недорогая технология получения технологического рисунка с высоким разрешением и на больших площадях.

Ключевые преимущества НИЛ-технологии - минимальный размер получаемых структур, высокие точность и воспроизводимость при переходе от пластины к пластине и повторяемость по всей их площади.

Наиболее широко распространены три метода НИЛ - термоконтактная литография, УФ-наноимпринтная фотолитография и микроконтактная печать <…><…>

<…>

УФ-НИЛ - одна из наиболее известных технологий этой группы, используется для получения структур на всей поверхности пластин диаметром до 300 мм. Она сочетает в себе несколько важных особенностей - высокий уровень повторяемости и точность ориентации элементов на пластине, что обеспечивает одновременное нанесение микро- и наноструктур, а также длительный срок службы используемых штампов, поскольку в техпроцессе последние не подвергаются воздействию высоких температур и давления. <…>

<…>

Хотя максимальное разрешение процесса составляет менее 50 нм, в настоящее время УФ-НИЛ наиболее широко используется для получения структур с размерами от 20 мкм до 200 нм для создания микрооптических устройств, фотонных и микрожидкостных элементов, широкого спектра всемозможных сенсорных структур. <…>

<…>

Достоинства УФ-НИЛ, начиная от протекания процесса при комнатных температурах и заканчивая низкими (менее 1 бара) усилиями прижима штампа, позволяют получать структуры с высочайшей точностью и увеличивать производительность используемых УФ-НИЛ-систем. Применяемые мягкие штампы компенсируют неровности и изгибы поверхности пластины и дают возможность наносить рисунок на всю ее поверхность за один технологический цикл, обеспечивая очень высокое разрешение (менее 50 нм) на всей площади пластины» (Чабанов А. УФ-наноимпринтная фотолитография с мягкими штампами. Наноиндустрия, 2010, №2, с. 8-10).

Предлагается использовать технологию УФ-НИЛ для формирования канала для передачи оптического сигнала между электронными модулями на одной печатной плате в целом (фиг. 1-4).

С этой целью:

1. Берут маску (штамп) 2 и заготовку 3, в состав которой входит прозрачный полимер 1 (фиг. 1).

2. Над соответствующим местом заготовки располагают фоторезист 4 и воздействуют на него штампом (фиг. 2).

3. Осуществляют экспозицию УФ-излучением 5 через прозрачную маску (фиг. 3).

4. Внешнюю поверхность тракта из отвердевшего фоторезиста 6 (фиг. 4) покрывают светоотражающим металлическим слоем путем напыления.

Фрагмент некоторой оптической системы, которая может быть получена предложенным способом, приведен на фиг. 5. Здесь 7 - зеркало, 8 - VCSEL (лазер), 9 - модуль, 10 - подложка, 11 - оптический луч, 12 - оптический волновод, 13 - проводник электрического тока.

Необходимо отметить, что даже при использовании технологии УФ-НИЛ с подогревом температура при штамповке не более 200-250°C.

Допустимая температура для чипа 310-370°C. Усилие прессования таково, что никакого разрушительного воздействия на чипы или изменяющего их выходные характеристики не оказывает.

В предлагаемом изобретении полученная оптическая система не имеет воздушных промежутков. Это объясняется тем, что теперь не требуется юстировать микролинзы, для чего требовалось их перемещение в воздушном пространстве. Сейчас необходимость в юстировке оптических элементов отпала. Все допуска на размеры заложены в расчете и обеспечиваются формой штампа (маски), точность изготовления которого определяется прямо из оптического выпуска (документ, которым завершается расчет оптической системы, в котором указываются все допуски к расстояниям и точности изготовления отдельных поверхностей). Поэтому обеспечивается принцип «монолитного исполнения» этой группы модулей, что значительно улучшает ее эксплуатационные характеристики (температурный диапазон, вибрации, перегрузки и др.).

Данный способ решает задачу перехода от опытного (или единичного) производства электронных модулей со встроенными оптическими межсоединениями (из-за необходимости в юстировке элементов и настройке оптической системы) к серийному и массовому производству этих модулей (за счет возможности единовременных трудозатрат на расчет и изготовление штампа/штампов и последующей высокопроизводительной передачи формы штампа форме фоторезиста, образующего оптическую систему).

Способ формирования канала для передачи оптического сигнала между электронными модулями на одной печатной плате, заключающийся в том, что берут заготовку, в состав которой входит прозрачный полимер, отличающийся тем, что берут маску (штамп), над соответствующим местом заготовки располагают фоторезист, воздействуют на него штампом, через прозрачную маску осуществляют экспозицию УФ-излучением и покрывают внешнюю поверхность оптического тракта из отвердевшего фоторезиста светоотражающим металлическим слоем путем напыления.
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОННЫМИ МОДУЛЯМИ НА ОДНОЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОННЫМИ МОДУЛЯМИ НА ОДНОЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОННЫМИ МОДУЛЯМИ НА ОДНОЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОННЫМИ МОДУЛЯМИ НА ОДНОЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОННЫМИ МОДУЛЯМИ НА ОДНОЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 49 items.
20.03.2013
№216.012.3044

Способ обнаружения модификации электронного изображения (варианты)

Изобретение относится к области электросвязи, а именно к информационным технологиям и, в частности, к способам проверки подлинности электронных изображений. Техническим результатом заявляемых решений является повышение вероятности обнаружения модификации электронного изображения. Двухмерное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477891
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.06.2013
№216.012.4df8

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта. Достигаемым техническим результатом является возможность определения нерадиальных проекций вектора скорости цели при низких требованиях к когерентности применяемых сигналов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485542
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4df9

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта. Изобретение может быть использовано как в радиолокации, так и в полицейских измерителях скорости автомобилей. Достигаемым техническим результатом является возможность определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485543
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.51d5

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели

Изобретение относится радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта. Изобретение может быть использовано как в радиолокации, так и в полицейских измерителях скорости автомобилей. Достигаемым техническим результатом является возможность определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486542
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.5fda

Способ траекторного управления летательными аппаратами с облетом зон с неблагоприятными метеорологическими условиями

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам траекторного управления летательных аппаратов (ЛА). Способ автоматизации процесса коррекции траектории полета ЛА, осуществляющего движение по заранее запланированному маршруту, при облете опасных зон (зон с неблагоприятными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490170
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.6588

Способ уменьшения шума электронного изображения

Изобретение относится к средствам обработки электронных изображений. Техническим результатом является уменьшение шума электронного изображения. В способе выделяют высокочастотную составляющую значений пикселов компоненты изображения, вычитают из исходных значений пикселов компоненты изображения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491629
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.10.2013
№216.012.745a

Сканирующий радиометр

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к сканирующим радиометрам для зондирования земной поверхности и мирового океана. Радиометр содержит подвижную антенну, генератор опорного сигнала, смеситель, гетеродин, УНЧ с прямым и инверсным выходами, N синхронных детекторов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495443
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f9d

Способ перехвата воздушных целей летательными аппаратами

Изобретение относится к наведению летательных аппаратов на воздушные цели (ВЦ). Достигаемый технический результат - повышение ситуационной осведомленности летчика о конечных результатах наведения и упрощение соответствующих вычислений. Указанный результат достигается за счет того, что в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498342
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8018

Шарнирное волноводное соединение

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в трактах СВЧ для соединения подвижных волноводов. Технический результат - увеличение углов изгиба и скручивание подвижного волноводного соединения (ПВС) при малой длине ПВС, увеличение срока службы ПВС и сокращение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498465
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.01.2014
№216.012.95d0

Способ получения межсоединений в высокоплотных электронных модулях

Использование: для получения межсоединений в высокоплотных электронных модулях в микроэлектронике. Сущность способа заключается в том, что в исходной заготовке вскрывают окна в слое полимера, заполняют эти окна проводящим материалом, вскрывают окна в проводящем слое, заполняют эти окна...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504046
Дата охранного документа: 10.01.2014
Showing 1-10 of 42 items.
20.03.2013
№216.012.3044

Способ обнаружения модификации электронного изображения (варианты)

Изобретение относится к области электросвязи, а именно к информационным технологиям и, в частности, к способам проверки подлинности электронных изображений. Техническим результатом заявляемых решений является повышение вероятности обнаружения модификации электронного изображения. Двухмерное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477891
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.06.2013
№216.012.4df8

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта. Достигаемым техническим результатом является возможность определения нерадиальных проекций вектора скорости цели при низких требованиях к когерентности применяемых сигналов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485542
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4df9

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта. Изобретение может быть использовано как в радиолокации, так и в полицейских измерителях скорости автомобилей. Достигаемым техническим результатом является возможность определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485543
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.51d5

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели

Изобретение относится радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта. Изобретение может быть использовано как в радиолокации, так и в полицейских измерителях скорости автомобилей. Достигаемым техническим результатом является возможность определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486542
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.5fda

Способ траекторного управления летательными аппаратами с облетом зон с неблагоприятными метеорологическими условиями

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам траекторного управления летательных аппаратов (ЛА). Способ автоматизации процесса коррекции траектории полета ЛА, осуществляющего движение по заранее запланированному маршруту, при облете опасных зон (зон с неблагоприятными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490170
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.6588

Способ уменьшения шума электронного изображения

Изобретение относится к средствам обработки электронных изображений. Техническим результатом является уменьшение шума электронного изображения. В способе выделяют высокочастотную составляющую значений пикселов компоненты изображения, вычитают из исходных значений пикселов компоненты изображения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491629
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.10.2013
№216.012.745a

Сканирующий радиометр

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к сканирующим радиометрам для зондирования земной поверхности и мирового океана. Радиометр содержит подвижную антенну, генератор опорного сигнала, смеситель, гетеродин, УНЧ с прямым и инверсным выходами, N синхронных детекторов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495443
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f9d

Способ перехвата воздушных целей летательными аппаратами

Изобретение относится к наведению летательных аппаратов на воздушные цели (ВЦ). Достигаемый технический результат - повышение ситуационной осведомленности летчика о конечных результатах наведения и упрощение соответствующих вычислений. Указанный результат достигается за счет того, что в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498342
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8018

Шарнирное волноводное соединение

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в трактах СВЧ для соединения подвижных волноводов. Технический результат - увеличение углов изгиба и скручивание подвижного волноводного соединения (ПВС) при малой длине ПВС, увеличение срока службы ПВС и сокращение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498465
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.01.2014
№216.012.95d0

Способ получения межсоединений в высокоплотных электронных модулях

Использование: для получения межсоединений в высокоплотных электронных модулях в микроэлектронике. Сущность способа заключается в том, что в исходной заготовке вскрывают окна в слое полимера, заполняют эти окна проводящим материалом, вскрывают окна в проводящем слое, заполняют эти окна...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504046
Дата охранного документа: 10.01.2014
+ добавить свой РИД