SIMTEC: Revolucionando la gestión térmica en envases fotónicos
La ciencia de la luz, la fotónica, ha revolucionado las comunicaciones y la tecnología de varias maneras, en particular al facilitar las 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 empaquetado paralelo, 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 importante a la hora de garantizar la interacción compatible entre chips electrónicos y fotónicos. Gobierna las 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 diafonía térmica, lo que afecta 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 disipación lateral de calor. Su formato compacto y su baja pérdida de energía los hacen ideales para plataformas de fabricación a nivel de panel.
SimTech: un salto adelante
Un estudio reciente dirigido por Barnika Gupta del University College Cork (Irlanda) ha introducido una innovadora técnica de gestión térmica llamada «microenfriadores termoeléctricos integrados en sustrato» (SimTEC). Esta tecnología estabiliza la temperatura de los chips fotónicos y electrónicos dentro de un paquete a través de vías de vidrio rellenas de cobre y material termoeléctrico (TGV). SimTEC no solo proporciona precisión en el control térmico, sino que también reduce la resistencia térmica cuando los chips se unen al sustrato de vidrio.
Impresionante rendimiento de refrigeración
El estudio, publicado en el Journal of Optical Microsystems, demuestra que SIMTEC puede proporcionar un rango máximo de estabilización de temperatura de 9,3 K o 18,6 K. Subraya además que el rendimiento de refrigeración se ve significativamente afectado por la geometría de las vías. La mejora de las propiedades de los materiales termoeléctricos puede mejorar aún más el rendimiento de las estructuras integradas en SIMTEC, proporcionando una vía prometedora para futuras investigaciones y desarrollo en el campo del embalaje fotónico.
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